吉安職業(yè)技術學院《嵌入式系統應用》2023-2024學年第二學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁吉安職業(yè)技術學院《嵌入式系統應用》

2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、在嵌入式系統的安全方面，加密和認證技術是常用的手段。假設一個嵌入式設備需要保護敏感數據的傳輸和存儲。以下關于安全技術的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用對稱加密算法如AES對數據進行加密，保證數據的保密性B.非對稱加密算法如RSA常用于數字簽名和密鑰交換C.加密和認證技術會增加系統的開銷，但可以通過優(yōu)化算法來降低影響D.只要使用了加密和認證技術，嵌入式系統就絕對安全，不會受到任何攻擊2、嵌入式操作系統在與網絡連接時，需要考慮網絡的穩(wěn)定性和可靠性。假設一個遠程監(jiān)控設備的嵌入式系統，通過無線網絡進行數據傳輸。以下關于網絡連接的描述，哪一項是不正確的？（）A.選擇穩(wěn)定的無線網絡協議，如Wi-Fi或藍牙B.可以不考慮網絡信號的強度和干擾，只要能連接就行C.對網絡數據進行校驗和糾錯，確保數據的準確性D.建立網絡連接的重試機制，以應對暫時的網絡故障3、在嵌入式系統中，中斷處理是響應外部事件的重要機制。假設一個嵌入式設備需要快速響應外部中斷。以下關于中斷處理的描述，哪一項是不正確的？（）A.中斷處理程序應該盡量短小精悍，以減少中斷響應時間B.可以采用中斷嵌套，允許高優(yōu)先級中斷打斷低優(yōu)先級中斷的處理C.中斷處理過程中不應該進行耗時的操作，如大量的數據計算和文件操作D.中斷處理的優(yōu)先級是固定的，不能根據系統的運行狀態(tài)進行動態(tài)調整4、在嵌入式系統的可靠性設計中，容錯技術是一個重要的方面。假設一個嵌入式系統在運行過程中可能會受到外界干擾導致數據錯誤，以下哪種容錯技術可以有效地檢測和糾正這些錯誤？（）A.奇偶校驗B.循環(huán)冗余校驗C.糾錯編碼D.以上都是5、嵌入式操作系統中的任務調度算法決定了任務執(zhí)行的順序和時機。假設一個嵌入式系統中有多個任務，它們具有不同的優(yōu)先級和截止時間。以下關于任務調度算法的描述，哪一項是不正確的？（）A.優(yōu)先級調度算法根據任務的優(yōu)先級來決定執(zhí)行順序，高優(yōu)先級任務優(yōu)先執(zhí)行B.最早截止時間優(yōu)先調度算法選擇截止時間最早的任務執(zhí)行，以滿足任務的實時性要求C.輪轉調度算法將CPU時間平均分配給各個任務，適用于任務執(zhí)行時間相近的情況D.一旦任務的調度算法確定，就不能根據系統的運行情況進行動態(tài)調整，以保證穩(wěn)定性6、在嵌入式操作系統中，實時性是一個關鍵特性。假設一個嵌入式系統用于控制工業(yè)生產線上的機器人，對操作的響應時間有嚴格要求。以下關于實時性保證的描述，正確的是：（）A.任何嵌入式操作系統都能滿足該系統的實時性要求，無需特殊考慮B.只要提高處理器的主頻，就能確保系統的實時響應C.選擇專門為實時應用設計的嵌入式操作系統，并合理配置任務優(yōu)先級和調度策略，以滿足實時性需求D.實時性只與硬件相關，與操作系統的選擇和配置無關7、當開發(fā)一個基于嵌入式操作系統的實時控制系統時，對任務的調度要求非常嚴格。假設系統中有多個關鍵任務和非關鍵任務，關鍵任務需要在規(guī)定的時間內完成執(zhí)行，以確保系統的正常運行。在這種情況下，以下哪種任務調度算法能夠最好地滿足實時性要求？（）A.先來先服務調度算法B.優(yōu)先級調度算法C.時間片輪轉調度算法D.最短作業(yè)優(yōu)先調度算法8、嵌入式操作系統常常需要進行任務調度。假設一個智能手表的嵌入式系統，其中有顯示更新任務、傳感器數據采集任務和通信任務等。在這種情況下，以下哪種任務調度算法可能最適合？（）A.先來先服務調度算法，按照任務到達的先后順序執(zhí)行B.優(yōu)先級調度算法，根據任務的重要性和緊急程度分配優(yōu)先級C.時間片輪轉調度算法，每個任務輪流獲得固定的執(zhí)行時間D.隨機調度算法，隨機選擇任務執(zhí)行，以實現公平性9、嵌入式操作系統在汽車電子領域有廣泛應用。假設一個汽車的電子控制單元（ECU）需要運行實時操作系統。以下關于汽車電子中操作系統的要求，正確的是：（）A.高可靠性、低延遲響應和符合汽車行業(yè)標準是關鍵要求B.可以使用通用的桌面操作系統，無需特殊定制C.對操作系統的性能和穩(wěn)定性要求不高，重點在于功能實現D.汽車電子中的操作系統與其他嵌入式系統沒有區(qū)別10、在一個嵌入式操作系統中，為了提高系統的可靠性和容錯能力，對于關鍵任務的數據存儲和恢復，以下哪種技術或方法可能會被采用？（）A.定期數據備份B.數據冗余存儲C.錯誤檢測和糾正碼D.以上都是11、嵌入式操作系統的可靠性和穩(wěn)定性對于系統的正常運行至關重要。假設一個嵌入式系統在惡劣的環(huán)境中工作。以下關于可靠性的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以采用冗余設計，如硬件冗余和軟件冗余，提高系統的可靠性B.進行嚴格的測試和驗證，包括單元測試、集成測試和系統測試，有助于發(fā)現潛在的問題C.系統的可靠性只取決于硬件的質量，與軟件的設計和實現無關D.定期進行系統維護和更新，修復已知的漏洞和錯誤，可以增強系統的穩(wěn)定性12、在嵌入式系統的應用開發(fā)中，多任務調度是常見的需求。假設一個嵌入式設備需要同時運行多個實時任務和非實時任務。以下關于任務調度的描述，哪一項是不正確的？（）A.實時任務通常具有更高的優(yōu)先級，以保證其在規(guī)定時間內得到執(zhí)行B.非實時任務可以在實時任務空閑時獲得處理器資源C.任務調度算法只考慮任務的優(yōu)先級，不考慮任務的執(zhí)行時間和資源需求D.可以采用搶占式調度或非搶占式調度策略，根據系統需求進行選擇13、對于一個運行嵌入式操作系統的智能醫(yī)療設備，例如血糖儀，需要與其他醫(yī)療設備或醫(yī)院信息系統進行數據交互和集成。以下哪種數據接口和標準更適合這種醫(yī)療領域的應用？（）A.USB接口，通用的數據傳輸接口B.藍牙低能耗（BLE）接口，低功耗短距離通信C.HL7標準，醫(yī)療領域的信息交換標準D.自定義的私有接口和數據格式14、嵌入式操作系統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15、在一個嵌入式圖像識別系統中，如人臉識別門禁系統，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16、嵌入式操作系統的電源管理對于延長設備的電池壽命至關重要。假設一個便攜式嵌入式設備需要在不同的工作模式下優(yōu)化電源消耗。以下關于電源管理策略的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以通過動態(tài)調整CPU頻率和電壓來降低功耗，在性能需求低時降低頻率和電壓B.設備在空閑狀態(tài)時可以進入低功耗模式，關閉不必要的硬件模塊以節(jié)省電量C.電源管理策略只需要考慮設備的當前工作狀態(tài)，無需預測未來的工作需求D.可以根據用戶的操作習慣和設備的使用場景，自適應地調整電源管理策略17、在嵌入式系統中，網絡通信功能的實現需要考慮資源和性能的平衡。假設一個嵌入式設備需要與遠程服務器進行少量數據的周期性傳輸。以下哪種網絡協議可能最為適合？（）A.TCP協議，提供可靠的連接和數據傳輸B.UDP協議，傳輸效率高但不可靠C.HTTP協議，常用于網頁訪問，適用于嵌入式系統D.SMTP協議，用于電子郵件傳輸，可用于數據交換18、在嵌入式系統的電源管理中，動態(tài)電源管理（DPM）技術可以有效地降低系統功耗。假設一個嵌入式設備在不同的工作模式下有不同的功耗需求，以下關于動態(tài)電源管理的描述，哪一項是不正確的？（）A.根據系統的負載情況動態(tài)調整處理器的工作頻率和電壓B.關閉暫時不使用的硬件設備，以降低功耗C.動態(tài)電源管理可以完全消除系統的功耗，實現零功耗運行D.需要在功耗降低和系統性能之間進行平衡19、嵌入式操作系統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20、在一個嵌入式網絡設備中，如智能路由器，需要處理大量的網絡數據包，并進行快速的路由決策。為了提高網絡性能和數據包處理速度，以下哪種技術可能會被應用？（）A.硬件加速B.軟件優(yōu)化C.負載均衡D.以上都是二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）什么是嵌入式系統的靜電放電（ESD）保護？2、（本題5分）簡述如何在嵌入式系統中進行高效的圖形渲染。3、（本題5分）簡述在嵌入式系統中如何進行中斷延遲的優(yōu)化。4、（本題5分）簡述視頻壓縮、顯示和傳輸的方法。5、（本題5分）如何在嵌入式操作系統中進行代碼優(yōu)化？三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個程序，在嵌入式系統中使用濃度異常檢測傳感器檢測物質濃度異常。2、（本題5分）用嵌入式操作系統編寫一個UART通信程序，支持多字節(jié)數據的發(fā)送和接收。3、（本題5分）在嵌入式操作系統中，實現一個Wi-Fi熱點創(chuàng)建程序。4、（本題5分）設計一個基于嵌入式操作系統的任務調度效率分析程序。5、（本題5分）編寫代碼，實現嵌入式系統的液晶顯示屏驅動程序。四、分析題（本大題共3個小題，共3