昆明理工大學津橋學院《嵌入式系統(tǒng)與設計》2021-2022學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁昆明理工大學津橋學院《嵌入式系統(tǒng)與設計》

2021-2022學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、嵌入式操作系統(tǒng)的調試工具對于開發(fā)和排錯非常重要。假設一個智能門鎖的嵌入式系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，需要進行調試。以下關于調試工具的選擇和使用，哪一項是不正確的？（）A.可以使用在線調試器，實時查看系統(tǒng)的運行狀態(tài)和變量值B.打印輸出調試信息是一種簡單但有效的調試方法C.不需要對調試代碼進行優(yōu)化，以免影響系統(tǒng)性能D.調試工具的使用應該盡量減少對系統(tǒng)正常運行的影響2、假設一個嵌入式系統(tǒng)需要運行一個復雜的圖形用戶界面（GUI），例如智能手表的操作界面，對界面的響應速度和資源占用有嚴格要求。以下哪種GUI框架和技術更適合這種嵌入式應用？（）A.Qt框架，功能強大但資源消耗較大B.MiniGUI框架，輕量級且適合嵌入式環(huán)境C.自行開發(fā)基于底層圖形庫的GUID.不使用GUI，采用命令行界面3、在嵌入式系統(tǒng)中，實時時鐘（RTC）對于時間相關的操作非常重要。假設一個嵌入式設備需要精確的時間記錄和定時功能。以下關于實時時鐘的描述，哪一項是不正確的？（）A.實時時鐘可以在系統(tǒng)斷電時依靠備用電池保持時間的準確性B.可以通過編程設置實時時鐘的鬧鐘功能，實現(xiàn)定時喚醒系統(tǒng)C.實時時鐘的精度只取決于時鐘芯片的質量，與軟件配置無關D.操作系統(tǒng)需要提供接口來讀取和設置實時時鐘的時間4、在嵌入式系統(tǒng)的資源受限環(huán)境下，代碼優(yōu)化至關重要。假設一個對性能和代碼大小有嚴格要求的嵌入式應用。以下關于代碼優(yōu)化的描述，正確的是：（）A.只關注算法優(yōu)化，忽略代碼可讀性B.在不影響功能的前提下，對代碼進行算法、內存使用和指令級的優(yōu)化C.代碼優(yōu)化效果不明顯，不值得花費精力D.嵌入式系統(tǒng)的代碼無需優(yōu)化，能運行即可5、嵌入式操作系統(tǒng)的內核裁剪是為了適應特定的應用需求和硬件資源。假設一個嵌入式設備的存儲空間非常有限，需要對內核進行大幅度的裁剪。在裁剪過程中，需要權衡功能的完整性和資源的節(jié)省，以下哪種裁剪策略最為合理？（）A.保留所有可能用到的功能模塊B.只保留核心功能模塊，去除其他非關鍵模塊C.隨機選擇模塊進行裁剪D.參考其他類似設備的裁剪方案6、假設在一個嵌入式醫(yī)療設備中，操作系統(tǒng)需要支持長時間穩(wěn)定運行，并且對功耗有嚴格的限制。在這種情況下，對于設備中的各種外部設備，如傳感器、顯示屏和通信模塊，以下哪種電源管理策略能夠在保證設備正常工作的同時最大程度地降低功耗？（）A.動態(tài)電壓頻率調整B.定時關閉未使用設備C.深度睡眠模式D.以上都是7、嵌入式系統(tǒng)通常需要與各種外部設備進行通信。假設有一個嵌入式設備，需要實時采集溫度傳感器的數據，并將其傳輸到主機進行處理。在這種情況下，以下哪種通信方式可能是最優(yōu)選擇？（）A.串行通信B.并行通信C.USB通信D.藍牙通信8、假設在一個嵌入式物聯(lián)網設備中，需要實現(xiàn)遠程固件升級功能，以方便設備的維護和功能擴展。為了確保升級過程的安全性和可靠性，以下哪種機制可能會被采用？（）A.數字證書驗證B.版本回滾機制C.斷點續(xù)傳D.以上都是9、在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，電源管理的策略需要根據系統(tǒng)的工作模式進行調整。假設一個嵌入式設備有正常工作模式和低功耗模式。以下關于電源管理模式切換的描述，正確的是：（）A.根據系統(tǒng)的負載和任務需求，自動在不同模式之間切換B.由用戶手動選擇電源管理模式，以適應不同的使用場景C.系統(tǒng)始終保持在正常工作模式，以保證性能不受影響D.低功耗模式只在電池電量低于一定閾值時啟用10、在嵌入式系統(tǒng)中，異常處理機制對于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性非常重要。假設系統(tǒng)在運行過程中遇到硬件故障或非法操作，為了能夠及時采取恢復措施，以下哪種異常處理策略最為有效？（）A.忽略異常，繼續(xù)運行B.記錄異常信息，然后重啟系統(tǒng)C.嘗試自動修復異常D.立即停止系統(tǒng)運行11、嵌入式操作系統(tǒng)與外部設備的通信接口通常采用串行通信或并行通信。假設一個工業(yè)控制設備的嵌入式系統(tǒng)需要與多個傳感器進行高速通信。以下關于通信接口選擇的描述，哪一項是不正確的？（）A.串行通信速度慢，但線路簡單，適合遠距離傳輸B.并行通信速度快，但線路復雜，適合短距離傳輸C.只考慮通信速度，選擇最快的通信接口，不考慮其他因素D.根據實際需求綜合考慮通信速度、距離、成本等因素選擇合適的通信接口12、在嵌入式系統(tǒng)的網絡安全方面，加密算法起著重要的作用。假設一個嵌入式設備需要在網絡通信中保護數據的機密性和完整性，以下關于加密算法的描述，哪一項是不正確的？（）A.AES是一種常用的對稱加密算法，加密和解密使用相同的密鑰B.RSA是一種非對稱加密算法，適用于數字簽名和密鑰交換C.加密算法的強度越高，加密和解密的速度就越慢D.嵌入式系統(tǒng)中只能使用對稱加密算法，不能使用非對稱加密算法13、在一個嵌入式語音識別系統(tǒng)中，如智能語音助手，需要在有限的計算資源下實現(xiàn)高效的語音識別功能。為了降低計算復雜度，以下哪種語音特征提取方法可能會被采用？（）A.梅爾頻率倒譜系數B.線性預測編碼C.感知線性預測D.以上都是14、在一個嵌入式圖像識別系統(tǒng)中，如人臉識別門禁系統(tǒng)，需要快速準確地識別圖像中的目標。為了提高識別速度和準確率，以下哪種硬件加速模塊可能會被集成？（）A.GPUB.FPGAC.DSPD.以上都是15、嵌入式操作系統(tǒng)的中斷處理機制對于系統(tǒng)的響應性能至關重要。假設一個安防監(jiān)控嵌入式系統(tǒng)，需要及時響應外部傳感器的中斷信號。以下關于中斷處理的描述，哪一項是正確的？（）A.中斷處理程序應該盡可能短小精悍，以減少中斷響應時間B.可以在中斷處理程序中執(zhí)行復雜的計算和數據處理C.中斷優(yōu)先級越高，響應時間越慢D.中斷處理與系統(tǒng)的任務調度無關二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋在嵌入式系統(tǒng)中如何實現(xiàn)安全啟動的密鑰管理。2、（本題5分）嵌入式操作系統(tǒng)中任務調度的方式有哪些？3、（本題5分）簡述USB主機和設備模式的驅動實現(xiàn)。4、（本題5分）解釋時鐘源選擇和時鐘同步協(xié)議。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析嵌入式操作系統(tǒng)在智能電梯控制系統(tǒng)中的應用及特點。智能電梯控制系統(tǒng)需要安全可靠的運行和精確的控制，嵌入式操作系統(tǒng)如何實現(xiàn)這些功能？考慮電梯調度、故障診斷等方面。2、（本題5分）以智能物流追蹤系統(tǒng)為對象，綜合分析嵌入式操作系統(tǒng)的作用。涵蓋貨物位置跟蹤、狀態(tài)監(jiān)測、信息反饋等方面，以及面臨的問題和解決方案。3、（本題5分）分析嵌入式操作系統(tǒng)在智能門窗傳感器中的應用及挑戰(zhàn)。智能門窗傳感器需要實時監(jiān)測門窗狀態(tài)和發(fā)送報警信息，嵌入式操作系統(tǒng)如何滿足這些要求？考慮傳感器數據采集、通信等方面。4、（本題5分）論述嵌入式操作系統(tǒng)在智能一氧化碳報警器中的重要性。智能一氧化碳報警器需要準確檢測一氧化碳濃度和及時報警，嵌入式操作系統(tǒng)如何保障其性能和可靠性？包括傳感器數據處理、報警機制等方面。5、（本題5分）以智能灌溉節(jié)水系統(tǒng)為對象，綜合分析嵌入式操作系統(tǒng)的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。包括對土壤濕度檢測、灌溉控制、水資源管理等方面的支持，以及面臨的技術難題和解決方法。四、編程題