上海立達學院《嵌入式系統開發(fā)》2023-2024學年第二學期期末試卷

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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2分，共40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、嵌入式系統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2、在嵌入式系統的圖形界面開發(fā)中，資源的有效利用很關鍵。假設一個車載導航系統的嵌入式設備，其屏幕分辨率有限。以下關于圖形界面設計的考慮，哪一項是不正確的？（）A.使用簡潔的圖形元素和圖標，減少資源占用B.優(yōu)化圖形的繪制算法，提高界面的刷新速度C.可以使用高分辨率的圖片，系統會自動進行縮放適配D.考慮用戶的操作習慣，設計直觀易用的界面布局3、嵌入式操作系統的內核裁剪是為了滿足特定系統的需求。假設一個嵌入式系統只需要支持基本的任務調度和內存管理功能，以下關于內核裁剪的描述，哪一項是不準確的？（）A.可以去除不必要的內核模塊和功能，減小內核體積B.內核裁剪需要對操作系統的內部結構有深入的了解C.裁剪后的內核性能一定比完整內核更高D.內核裁剪需要在滿足系統需求的前提下進行，避免影響系統的穩(wěn)定性4、當設計一個基于嵌入式操作系統的可穿戴健康監(jiān)測設備時，需要考慮到設備的舒適性和佩戴方式。對于傳感器的選擇和布局，以下哪種方案可能是最優(yōu)的？（）A.集成式傳感器B.分布式傳感器C.柔性傳感器D.以上都有可能5、在嵌入式系統中，文件系統的選擇會影響系統的性能和存儲效率。假設一個手持式數據采集設備需要存儲大量的小文件。以下哪種文件系統可能是最合適的？（）A.FAT32文件系統，兼容性好，廣泛支持各種設備B.NTFS文件系統，具有高級的安全和權限管理功能C.EXT4文件系統，適合大容量存儲和高性能需求D.JFFS2文件系統，專為嵌入式系統設計，擅長處理小文件6、在一個嵌入式操作系統中，內核的裁剪和定制是常見的操作。假設一個智能家電的控制系統，其功能相對簡單，不需要復雜的內核功能，同時對系統的存儲空間和運行效率有較高要求。以下哪種內核裁剪和定制的策略是最合適的？（）A.保留所有內核功能，僅優(yōu)化內核參數B.根據具體需求，刪除不必要的內核模塊和功能C.只保留最基本的內核功能，其他功能通過外部庫實現D.參考其他類似系統的內核裁剪方案，進行簡單修改7、嵌入式操作系統的內存管理對于系統性能和資源利用至關重要。假設一個嵌入式設備的內存有限，需要高效地管理內存。在這種情況下，以下哪種內存管理技術可能最為適用？（）A.分頁式內存管理，將內存劃分為固定大小的頁面進行分配B.分段式內存管理，根據程序的邏輯分段分配內存C.動態(tài)內存分配，在運行時根據需求分配和釋放內存D.靜態(tài)內存分配，在編譯時確定所有內存的使用，避免運行時的分配開銷8、在嵌入式系統的硬件選型中，需要綜合考慮多種因素。假設一個智能手表的嵌入式系統，需要低功耗、高性能的處理器。以下關于硬件選型的描述，哪一項是不正確的？（）A.只關注處理器的性能，忽略功耗和成本B.考慮處理器的集成度，如是否集成了藍牙、Wi-Fi等功能模塊C.參考其他類似產品的硬件選型方案，借鑒經驗D.進行硬件的性能測試和評估，確保滿足系統需求9、在嵌入式系統的軟件開發(fā)中，代碼優(yōu)化是提高性能的重要手段。假設一個嵌入式應用程序運行速度較慢。以下關于代碼優(yōu)化的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過算法改進和數據結構優(yōu)化來提高程序的效率B.減少函數調用的開銷和循環(huán)的次數可以提升性能C.代碼優(yōu)化只需要關注時間復雜度，空間復雜度不重要D.針對特定的硬件平臺進行指令級優(yōu)化可以獲得顯著的性能提升10、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11、當對嵌入式系統進行性能測試時，需要評估多個方面的指標。假設要測試一個嵌入式設備在處理不同負載情況下的響應時間、資源利用率和功耗等。以下哪種測試工具和方法的組合最為有效？（）A.使用性能分析工具，如ProfilerB.進行壓力測試和基準測試C.人工觀察和記錄系統性能D.只測試部分功能，忽略整體性能12、嵌入式系統的可靠性設計是確保系統在各種惡劣環(huán)境下正常運行的關鍵。假設一個嵌入式設備將用于高溫、高濕度和強電磁干擾的環(huán)境中，為了提高系統的可靠性，以下哪種措施最為重要？（）A.采用冗余設計B.加強電磁屏蔽C.進行嚴格的測試D.選擇高質量的元器件13、在嵌入式系統的啟動過程中，引導程序（Bootloader）起著重要作用。假設一個嵌入式設備需要從不同的存儲介質啟動。以下關于Bootloader功能的描述，正確的是：（）A.Bootloader只負責加載操作系統內核，不進行任何硬件初始化B.完成硬件初始化、選擇啟動設備、加載并啟動操作系統等一系列任務C.Bootloader的功能是固定的，不能根據需求進行定制D.Bootloader對系統的啟動性能沒有影響14、在嵌入式系統的開發(fā)中，設備驅動程序的編寫是重要的一環(huán)。假設需要為一個新的傳感器編寫驅動程序。以下關于設備驅動的描述，哪一項是不正確的？（）A.設備驅動程序負責將硬件的操作抽象為軟件接口，供上層應用使用B.驅動程序需要處理硬件的中斷和異常情況，保證系統的穩(wěn)定性C.為了提高性能，設備驅動程序應該盡量減少與操作系統內核的交互D.不同類型的設備驅動程序結構和實現方式完全相同，可以復用代碼15、對于一個運行嵌入式操作系統的無人機飛行控制系統，需要對飛機的姿態(tài)、速度和位置等信息進行實時采集和處理，并根據控制算法生成控制指令。在這種高動態(tài)和實時性要求的場景下，以下哪種傳感器融合技術能夠提供更準確和可靠的狀態(tài)估計？（）A.簡單的加權平均融合B.基于卡爾曼濾波的融合C.不進行傳感器融合，單獨使用單個傳感器數據D.隨機選擇傳感器數據進行融合16、當開發(fā)一個基于嵌入式操作系統的智能手表應用時，需要考慮到系統的存儲容量有限和性能要求。對于應用程序的代碼和數據存儲，以下哪種存儲介質可能是最合適的？（）A.NORFlashB.NANDFlashC.eMMCD.SD卡17、在一個嵌入式醫(yī)療成像設備中，如便攜式超聲設備，需要對圖像進行實時處理和優(yōu)化。以下哪種圖像處理算法和技術可能會被應用？（）A.圖像增強B.圖像壓縮C.圖像分割D.以上都是18、嵌入式操作系統的安全機制對于保護系統和用戶數據至關重要。假設一個嵌入式設備存儲了敏感信息，需要防止未經授權的訪問和數據泄露。以下哪種安全措施最為有效？（）A.加密存儲數據B.設置訪問密碼C.安裝防火墻D.以上措施綜合使用19、嵌入式操作系統的中斷處理機制直接影響系統的響應性能。假設一個嵌入式系統需要實時響應外部中斷事件。以下關于中斷處理的描述，正確的是：（）A.中斷處理程序應盡量短小精悍，快速完成關鍵處理，將復雜操作放入后臺任務B.中斷處理程序可以執(zhí)行長時間的復雜計算，以一次性完成所有相關處理C.忽略中斷優(yōu)先級，按照接收順序依次處理中斷D.中斷處理完全由硬件負責，操作系統不參與20、在嵌入式系統中，以下哪種通信方式適用于短距離、高速率的數據傳輸？（）A.SPIB.I2CC.UARTD.CAN二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）什么是嵌入式系統的壓力測試？2、（本題5分）解釋空間復雜度和時間復雜度的權衡。3、（本題5分）簡述如何在嵌入式系統中進行高效的音頻編碼和解碼。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在嵌入式操作系統中，實現一個Wi-Fi6通信程序。2、（本題5分）設計一個基于嵌入式操作系統的任務調度算法驗證程序。3、（本題5分）編寫代碼，實現嵌入式系統的濕度趨勢預測程序。4、（本題5分）在嵌入式操作系統中，編寫一個串口通信程序，實現數據的發(fā)送和接收。5、（本題5分）用嵌入式操作系統編寫一個振動傳感器的