[计算机三级嵌入式系统开发技术好考吗?]2014年计算机三级嵌入式系统开发技术综合真题及答案

三、综合题
1、某机械设备的控制器，其基本功能要求有：
需要有8个数字量输入，用于采集设备的状态信息；且需要8个数字量输出，用于控制设备动作。
具备一个RS-232接口，可以和上位机连接，接收上位机发送的命令及参数。
需要提供一个基准定时信号，定时时间间隔为0.01秒。
需要彩色LCD显示器，用于显示状态信息等。
根据上述功能要求的描述，若采用S3C2410芯片为核心来构建该机械设备控制器的硬件平台，请完善下面的叙述和C语言程序（需要使用的控制寄存器的格式见题后说明）。
（1）若硬件设计时采用GPIO端口E的GPE0~GPE7引脚作为8个数字量输出，那么软件设计时其初始化语句是：rGPECON=(rGPECON|0x00005555)&___【1】____。若软件设计时需要通过GPE5引脚输出“1”来驱动执行机构动作，那么语句是：rGPEDAT= rGPEDAT | ___【2】____。（注：rGPECON是端口E的控制寄存器所对应的变量，rGPEDAT是端口E的数据寄存器所对应的变量）
（2）硬件设计时，选用UART0来完成RS-232接口电路设计。在软件设计时，其初始化程序中波特率设置为9600bps，数据格式设置为：8位数据位、奇校验、1位停止位。请补充完善下面的UART0初始化函数（注：主频参数为PCLK）：
voidUART0_Init()
{
rGPHCON=(rGPHCON&0xFFFFFF00)|___【3】____; //端口H相应引脚功能初始化
rUFCON0=0x0; //FIFO不使能
rUMCON0=0x0;
rULCON0=___【4】____; //设置线路控制寄存器
rUCON0=0x145; //设置控制寄存器
rUBRDIV0=((int)(PCLK/___【5】____) 1); //设置波特率，小数采用四舍五入
}
（3）按照上面UART0初始化函数所设置的通信速率，每秒钟最多能传输___【6】____个字节的信息。若上位机有大小为4KB的初始参数需要下载到控制器中，那么，约需传输____【7】___秒才能完成下载（1K＝1024，精确到小数点后面1位数字）。
（4）系统中所需要的0.01秒基准定时时间选用S3C2410芯片内部的Timer0部件来产生。若系统的主频参数PCLK为264MHz，分频器值选择为16，预分频系数选择为3，那么，Timer0的计数常数为___【8】____。软件设计时，设计了如下的Timer0初始化函数，请补充完善。（注：下面程序中⑨、⑩、⑿用8位十六进制数表示，⑾用4位十六进制数表示）
voidTimer0Int(void)
{
//设置定时器配置寄存器0（TCFG0）
rTCFG0=___【9】____; //Timer0预分频系数选择为3，该寄存器中其它无关位均为0
//设置定时器配置寄存器1（TCFG1）
rTCFG1=___【10】___; // Timer0分频器值为16，该寄存器中其它无关位均为0
//设置计数常数
rTCNTB0=___【11】____; //设置控制寄存器TCON
rTCON=___【12】____;//更新TCNTB0和TCMPB0，该寄存器中其它无关位均为0
rTCON=0x00000009;//设置Timer0自动装载,并启动
}
（5）彩色LCD显示屏的硬件接口电路由S3C2410的专用GPIO端口__【13】_____和端口___【14】____相关引脚配以驱动电路来设计。软件设计时，需要通过设置它们控制寄存器的值分别为___【15】____和____【16】___来确定它们的引脚功能。
（6）系统的软件可以设计为在无操作系统的环境下运行。设计者自行设计系统的启动引导程序，在该程序中完成异常向量设置、堆栈指针设置以及必要的硬件初始化。ARM9体系结构中规定的IRQ异常所对应的异常向量地址为___【17】____。Timer0部件所产生的0.01秒基准时间到时将引起IRQ异常。由于IRQ异常向量地址与下一个异常向量地址之间间隔为___【18】____个字节，因此，通常在IRQ异常向量地址处设计一条转移指令。堆栈指针的设置需按工作模式来进行。设置IRQ模式下的堆栈指针，需在R0“清0”后用指令ORRR1,R0,#0x12|___【19】____和MSRCPSR_CXSF,R1来使CPU核进入IRQ模式，然后再给SP寄存器赋值作为该模式下的堆栈指针。这些初始化工作完成后，即可通过指令___【20】____来引导应用程序的主函数main()。
说明：下面是试题解答时需要用到的寄存器格式及相关说明。
1)端口C的控制寄存器（GPCCON）
引脚GPCCON的位描述
GPC15［31：30］00=输入，01=输出，10=VD7，11=保留
GPC14［29：28］00=输入，01=输出，10= VD6，11=保留
GPC13［27：26］00=输入，01=输出，10= VD5，11=保留
GPC12［25：24］00=输入，01=输出，10= VD4，11=保留
GPC11［23：22］00=输入，01=输出，10= VD3，11=保留
GPC10［21：20］00=输入，01=输出，10= VD2，11=保留
GPC9［19：18］00=输入，01=输出，10= VD1，11=保留
GPC8［17：16］00=输入，01=输出，10= VD0，11=保留
GPC7［15：14］00=输入，01=输出，10=LCDVF2，11=保留
GPC6［13：12］00=输入，01=输出，10= LCDVF1，11=保留
GPC5［11：10］00=输入，01=输出，10=LCDVF0，11=保留
GPC4［9：8］00=输入，01=输出，10=VM，11=IIS数据输出
GPC3［7：6］00=输入，01=输出，10=VFRAME，11= IIS数据输入
GPC2［5：4］00=输入，01=输出，10=VLINE，11=保留
GPC1［3：2］00=输入，01=输出，10=VCLK，11=保留
GPC0［1：0］00=输入，01=输出，10=LEND，11=保留
2)端口D的控制寄存器（GPDCON）
引脚GPDCON的位描述
GPD15［31：30］00=输入，01=输出，10=VD23，11=保留
GPD14［29：28］00=输入，01=输出，10= VD22，11=保留
GPD13［27：26］00=输入，01=输出，10= VD21，11=保留
GPD12［25：24］00=输入，01=输出，10= VD20，11=保留
GPD11［23：22］00=输入，01=输出，10= VD19，11=保留
GPD10［21：20］00=输入，01=输出，10= VD18，11=保留
GPD9［19：18］00=输入，01=输出，10= VD17，11=保留
GPD8［17：16］00=输入，01=输出，10= VD16，11=保留
GPD7［15：14］00=输入，01=输出，10= VD15，11=保留
GPD6［13：12］00=输入，01=输出，10= VD14，11=保留
GPD5［11：10］00=输入，01=输出，10= VD13，11=保留
GPD4［9：8］00=输入，01=输出，10= VD12，11=保留
GPD3［7：6］00=输入，01=输出，10= VD11，11=保留
GPD2［5：4］00=输入，01=输出，10= VD10，11=保留
GPD1［3：2］00=输入，01=输出，10= VD9，11=保留
GPD0［1：0］00=输入，01=输出，10= VD8，11=保留
3)端口E的控制寄存器（GPECON）
引脚GPECON的位描述
GPE15［31：30］00=输入，01=输出，10=IICSDA，11=保留
GPE14［29：28］00=输入，01=输出，10=IICSCL，11=保留
GPE13［27：26］00=输入，01=输出，10=SPICLK0，11=保留
GPE12［25：24］00=输入，01=输出，10=SPIMOSI0，11=保留
GPE11［23：22］00=输入，01=输出，10=SPIMISO0，11=保留
GPE10［21：20］00=输入，01=输出，10=SSDAT3，11=保留
GPE9［19：18］00=输入，01=输出，10=SSDAT2，11=保留
GPE8［17：16］00=输入，01=输出，10=SSDAT1，11=保留
GPE7［15：14］00=输入，01=输出，10=SSDAT0，11=保留
GPE6［13：12］00=输入，01=输出，10=SDCMD，11=保留
GPE5［11：10］00=输入，01=输出，10=SDLCK，11=保留
GPE4［9：8］00=输入，01=输出，10=IISSDO，11=IIS数据输出
GPE3［7：6］00=输入，01=输出，10=IISSI，11= IIS数据输入
GPE2［5：4］00=输入，01=输出，10=CDCLK，11=保留
GPE1［3：2］00=输入，01=输出，10=IISCLK，11=保留
GPE0［1：0］00=输入，01=输出，10=IISLRCK，11=保留
4)端口H的控制寄存器（GPHCON）
引脚GPHCON的位描述
GPH10［21：20］00=输入，01=输出，10=CLKOUT1，11=保留
GPH9［19：18］00=输入，01=输出，10= CLKOUT0，11=保留
GPH8［17：16］00=输入，01=输出，10=UEXTCLK，11=保留
GPH7［15：14］00=输入，01=输出，10=RXD2，11=保留
GPH6［13：12］00=输入，01=输出，10=TXD2，11=保留
GPH5［11：10］00=输入，01=输出，10=RXD1，11=保留
GPH4［9：8］00=输入，01=输出，10=TXD1，11=IIS数据输出
GPH3［7：6］00=输入，01=输出，10=RXD0，11= IIS数据输入
GPH2［5：4］00=输入，01=输出，10=TXD0，11=保留
GPH1［3：2］00=输入，01=输出，10=nRTS0，11=保留
GPH0［1：0］00=输入，01=输出，10=nCTS0，11=保留
5)UART线路控制寄存器（ULCONn n可以是0、1、2）
ULCONn的位［7］［6］［5：3］［2］［1］描述保留
值为0确定红外模式
0＝正常操作模式
1＝正常操作模式确定校验类型
0xx=无校验
100＝奇校验
101＝偶校验确定停止位数
0=1位停止位
1=2位停止位确定数据位
00＝5位01＝6位
10＝7位11＝8位6)TCFG0寄存器
TCFG0的位功能描述初始状态值
［31：24］保留0x00［23：16］在此不用0x00
［15：8］确定Timer2，Timer3，Timer4的预分频系数0x00［7：0］确定
Timer0，Timer1的预分频系数0x007)TCFG1寄存器
TCFG1的位功能描述初始状态值［31：24］保留0x00
［23：20］在此不用0b0000
［19：16］确定Timer4的分频器值0000＝2 0001=4 0010=8 0011=16
［15：12］确定Timer3的分频器值0000＝2 0001=4 0010=8 0011=16
［11：8］确定Timer2的分频器值0000＝2 0001=4 0010=8 0011=16
［7：4］确定Timer1的分频器值0000＝2 0001=4 0010=8 0011=16
［3：0］确定Timer0的分频器值0000＝2 0001=4 0010=8 0011=16
说明：设置TCFG0、TCFG1可以确定预分频器系数、分频器值，如：通过设置TCFG0为0x0000001F，Timer0的预分频器系数选择为31，设置TCFG1为0x00000001，Timer0的分频器值选择为4。通过下面公式计算定时器的计数常数：
定时器输入时钟频率＝PCLK/（预分频系数＋1）/分频器值
计数常数＝定时时间间隔/（1/定时器输入时钟频率）
预分频系数的范围为0～255，分频器值的取值范围为2、4、8、16。
6)TCON寄存器（注：此处不用的位被省略，其值默认为0x0000000）
TCON的位功能描述初始状态值厖0x0000000［3］确定Timer0的自动装载功能
1＝自动装载0＝一次停止0b0［2］确定Timer0的输出反转位
1＝TOUT0反转0＝TOUT0不反转0b0[1]确定Timer0的更新
1＝更新TCNTB0和TCMPB0 0＝不更新0b0[0]确定Timer0的启动/停止
1＝启动0＝停止0b0

三、综合题答案
1:0xFFFF5555
2:0x0020
3:0x000000AA
4:0x23
5:(9600×16) + 0.5
6:872
7:4.7
8:41250
9:0x00000003
10:0x00000003
11:0xA122
12:0x00000002
13:C
14:D
15:0xAAAAAAAA
16:0xAAAAAAAA
17:0x00000018
18:4
19:0xC0
20:BL_main

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