歷年計(jì)算機(jī)三級(jí)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)綜合真題及答案

字號(hào):


    三、綜合題
    1:1、酒店客房的門鎖系統(tǒng)是由總臺(tái)服務(wù)器和若干客房指紋鎖組成,其基本功能具體描述如下:
    a、客房的指紋鎖與總臺(tái)服務(wù)器之間通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)連接。
    b、旅客在總臺(tái)登記住宿時(shí),錄入其指紋信息,并提取其特征值存儲(chǔ)在總臺(tái)服務(wù)器中。同時(shí)錄入一個(gè)密碼(若干位數(shù)字組成),以備指紋無(wú)法開鎖時(shí),用密碼開鎖。
    c、旅客在開客房指紋鎖時(shí),把相應(yīng)手指放在門鎖的指紋采集部件上,采集相應(yīng)的指紋圖像信息,并傳輸給總臺(tái)服務(wù)器。
    d、總臺(tái)服務(wù)器接收到某個(gè)客房指紋鎖傳輸來(lái)的指紋圖像信息后,進(jìn)行特征值求取并進(jìn)行匹配,若匹配正確,則回送開鎖指令給客房指紋鎖。
    e、客房指紋鎖收到開鎖指令后,控制開鎖的機(jī)械動(dòng)作,并用綠色LED燈指示開鎖成功。
    f、若匹配不正確,總臺(tái)服務(wù)器回送不開鎖指令給客房指紋鎖。
    g、客房指紋鎖收到不開鎖指令后,用紅色LED燈指示開鎖不成功。
    h、若指紋無(wú)法開鎖,旅客還可以通過(guò)客房指紋鎖上的數(shù)字按鍵輸入密碼,若密碼匹配正確,也可以控制開鎖的機(jī)械動(dòng)作,并用綠色LED燈指示開鎖成功。
    根據(jù)上述功能要求的描述,若采用S3C2410芯片為核心來(lái)構(gòu)建客房指紋鎖控制器的硬件平臺(tái),請(qǐng)完善下面的敘述和C語(yǔ)言程序(需要使用的控制寄存器的格式見題后說(shuō)明)。
    (1)若采集的指紋圖像分辨率為320×40,灰度等級(jí)為256,則存儲(chǔ)一幅指紋圖像的原始像素信息需要的存儲(chǔ)容量為___【1】_____KB(1K=1000)。若采用115.2Kbps的異步串行通信網(wǎng)傳輸,一幅指紋圖像的傳輸時(shí)間至少需要____【2】____秒,若采用10Mbps的以太網(wǎng)傳輸,一幅指紋圖像的傳輸時(shí)間至少要____【3】____秒,因此,系統(tǒng)中總臺(tái)服務(wù)器和若干個(gè)客房指紋鎖之間選用以太網(wǎng)連接。
    (2)硬件構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),以太網(wǎng)接口選用AX88796芯片為核心來(lái)設(shè)計(jì),若S3C2410芯片的nGCS2引腳連接到該芯片的____【4】____引腳(低電平有效),那么,AX88796芯片內(nèi)部寄存器地址的首地址是:____【5】____。
    (3)若客房指紋鎖紅色LED指示燈的驅(qū)動(dòng)電路由GPIO的GPC0引腳控制,綠色LED指示燈的驅(qū)動(dòng)電路由GPC1引腳控制。GPC0、GPC1引腳各自輸出“0”時(shí),其對(duì)應(yīng)的LED燈滅,各自輸出“1”時(shí),其對(duì)應(yīng)的LED燈亮。那么,初始化GPC0、GPC1引腳為輸出功能的語(yǔ)句是:
    rGPCCON=((rGPCCON|0x00000005)&___【6】_____); // rGPCCON是端口C的控制寄存器
    控制綠色LED燈點(diǎn)亮和熄滅的語(yǔ)句分別是:
    rGPCDAT = rGPCDAT |___【7】_____; //rGPCDAT是端口C的數(shù)據(jù)寄存器
    rGPCDAT = rGPCDAT &____【8】____;
    紅色LED燈點(diǎn)亮和熄滅的語(yǔ)句分別是:
    rGPCDAT = rGPCDAT |___【9】_____;
    rGPCDAT =rGPCDAT &____【10】____;
    (4)指紋采集部件由一個(gè)攝像芯片和光學(xué)鏡頭組成。S3C2410芯片通過(guò)I2C總線傳輸控制命令給攝像芯片。硬件設(shè)計(jì)時(shí),選擇S3C2410芯片的GPE15、GPE14引腳與攝像芯片的引腳___【11】_____、SCL相連。軟件設(shè)計(jì)時(shí),需要用下面語(yǔ)句初始化該引腳為I2C功能引腳。
    rGPECON=((rGPECON|0xA0000000)&____【12】____); // rGPECON是端口E的控制寄存器
    (5)若輸入密碼的鍵盤采用非標(biāo)準(zhǔn)鍵盤,鍵盤接口設(shè)計(jì)成4?的陣列。若設(shè)計(jì)時(shí)選用了GPE0~GPE3來(lái)輸出鍵盤行掃描信號(hào),選用GPD0~GPD2來(lái)輸入鍵盤列信號(hào)。請(qǐng)補(bǔ)充完善下面的鍵盤掃描函數(shù):
    //**keyoutput 是鍵盤掃描時(shí)的輸出地址,keyinput是鍵盤讀入時(shí)的地址
    #define KEYOUTPUT (*(volatile INT8U *)0x56000044) //定義GPE的數(shù)據(jù)端口
    #define KEYINPUT(*(volatile INT8U *)0x56000034) //定義GPD的數(shù)據(jù)端口
    INT16U ScanKey()
    {
    INT16U key=0xFFFF;
    INT16U i;
    INT8U temp=0xFF,output;
    rGPDCON= rGPDCON &___【13】_____; //初始化GPD0~GPD2為輸入
    rGPECON= ((rGPECON &____【14】____)|0x00000055); //初始化GPE0~GPE3為輸出;
    for (i=1;(( i<=____【15】____)&&(i>0)); i<<=1)
    {
    output |= 0xFF;
    output &= (~i);
    KEYOUTPUT=output;
    temp = KEYINPUT;
    if ((temp&0x07)!=___【16】_____)
    {
    key = (~i);
    key <<= 8;
    key |= ((temp&0x07)|0xF8);
    return (key);
    }
    }
    return 0xFFFF;
    }
    上面的鍵盤掃描函數(shù)返回的是由鍵盤行信號(hào)和鍵盤列信號(hào)合并而成的一個(gè)16位二進(jìn)制值,根據(jù)該函數(shù)的返回值,可以判斷是否有按鍵按下,并可確定是哪個(gè)按鍵按下。若返回值為___【17】__時(shí),可知鍵盤中無(wú)鍵按下,若返回值為____【18】____時(shí),可知鍵盤中第3行第2列的鍵被按下。(注:以GPE0對(duì)應(yīng)的鍵盤行為第一行,以GPD0對(duì)應(yīng)的鍵盤列為第一列)
    (6)為了便于以太網(wǎng)通信程序的編寫,客房指紋鎖的應(yīng)用軟件基于霤/OS-II操作系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì),客房指紋鎖的應(yīng)用程序主函數(shù)中,需要用OSTaskCreate()函數(shù)____【19】____,并用____【20】____函數(shù)啟動(dòng)多任務(wù)調(diào)度功能。
    說(shuō)明:下面是試題解答時(shí)需要用到的寄存器格式及相關(guān)說(shuō)明。
    1)端口C的控制寄存器(GPCCON)
    引腳GPCCON的位描述
    GPC15[31:30]00=輸入,01=輸出,10=VD7,11=保留
    GPC14[29:28]00=輸入,01=輸出,10= VD6,11=保留
    GPC13[27:26]00=輸入,01=輸出,10= VD5,11=保留
    GPC12[25:24]00=輸入,01=輸出,10= VD4,11=保留
    GPC11[23:22]00=輸入,01=輸出,10= VD3,11=保留
    GPC10[21:20]00=輸入,01=輸出,10= VD2,11=保留
    GPC9[19:18]00=輸入,01=輸出,10= VD1,11=保留
    GPC8[17:16]00=輸入,01=輸出,10= VD0,11=保留
    GPC7[15:14]00=輸入,01=輸出,10=LCDVF2,11=保留
    GPC6[13:12]00=輸入,01=輸出,10= LCDVF1,11=保留
    GPC5[11:10]00=輸入,01=輸出,10=LCDVF0,11=保留
    GPC4[9:8]00=輸入,01=輸出,10=VM,11=IIS數(shù)據(jù)輸出
    GPC3[7:6]00=輸入,01=輸出,10=VFRAME,11= IIS數(shù)據(jù)輸入
    GPC2[5:4]00=輸入,01=輸出,10=VLINE,11=保留
    GPC1[3:2]00=輸入,01=輸出,10=VCLK,11=保留
    GPC0[1:0]00=輸入,01=輸出,10=LEND,11=保留
    2)端口D的控制寄存器(GPDCON)
    引腳GPDCON的位描述
    GPD15[31:30]00=輸入,01=輸出,10=VD23,11=保留
    GPD14[29:28]00=輸入,01=輸出,10= VD22,11=保留
    GPD13[27:26]00=輸入,01=輸出,10= VD21,11=保留
    GPD12[25:24]00=輸入,01=輸出,10= VD20,11=保留
    GPD11[23:22]00=輸入,01=輸出,10= VD19,11=保留
    GPD10[21:20]00=輸入,01=輸出,10= VD18,11=保留
    GPD9[19:18]00=輸入,01=輸出,10= VD17,11=保留
    GPD8[17:16]00=輸入,01=輸出,10= VD16,11=保留
    GPD7[15:14]00=輸入,01=輸出,10= VD15,11=保留
    GPD6[13:12]00=輸入,01=輸出,10= VD14,11=保留
    GPD5[11:10]00=輸入,01=輸出,10= VD13,11=保留
    GPD4[9:8]00=輸入,01=輸出,10= VD12,11=保留
    GPD3[7:6]00=輸入,01=輸出,10= VD11,11=保留
    GPD2[5:4]00=輸入,01=輸出,10= VD10,11=保留
    GPD1[3:2]00=輸入,01=輸出,10= VD9,11=保留
    GPD0[1:0]00=輸入,01=輸出,10= VD8,11=保留
    3)端口E的控制寄存器(GPECON)
    引腳GPECON的位描述
    GPE15[31:30]00=輸入,01=輸出,10=IICSDA,11=保留
    GPE14[29:28]00=輸入,01=輸出,10=IICSCL,11=保留
    GPE13[27:26]00=輸入,01=輸出,10=SPICLK0,11=保留
    GPE12[25:24]00=輸入,01=輸出,10=SPIMOSI0,11=保留
    GPE11[23:22]00=輸入,01=輸出,10=SPIMISO0,11=保留
    GPE10[21:20]00=輸入,01=輸出,10=SSDAT3,11=保留
    GPE9[19:18]00=輸入,01=輸出,10=SSDAT2,11=保留
    GPE8[17:16]00=輸入,01=輸出,10=SSDAT1,11=保留
    GPE7[15:14]00=輸入,01=輸出,10=SSDAT0,11=保留
    GPE6[13:12]00=輸入,01=輸出,10=SDCMD,11=保留
    GPE5[11:10]00=輸入,01=輸出,10=SDLCK,11=保留
    GPE4[9:8]00=輸入,01=輸出,10=IISSDO,11=IIS數(shù)據(jù)輸出
    GPE3[7:6]00=輸入,01=輸出,10=IISSI,11= IIS數(shù)據(jù)輸入
    GPE2[5:4]00=輸入,01=輸出,10=CDCLK,11=保留
    GPE1[3:2]00=輸入,01=輸出,10=IISCLK,11=保留
    GPE0[1:0]00=輸入,01=輸出,10=IISLRCK,11=保留
    4)端口H的控制寄存器(GPHCON)
    引腳GPHCON的位描述
    GPH10[21:20]00=輸入,01=輸出,10=CLKOUT1,11=保留
    GPH9[19:18]00=輸入,01=輸出,10= CLKOUT0,11=保留
    GPH8[17:16]00=輸入,01=輸出,10=UEXTCLK,11=保留
    GPH7[15:14]00=輸入,01=輸出,10=RXD2,11=保留
    GPH6[13:12]00=輸入,01=輸出,10=TXD2,11=保留
    GPH5[11:10]00=輸入,01=輸出,10=RXD1,11=保留
    GPH4[9:8]00=輸入,01=輸出,10=TXD1,11=IIS數(shù)據(jù)輸出
    GPH3[7:6]00=輸入,01=輸出,10=RXD0,11= IIS數(shù)據(jù)輸入
    GPH2[5:4]00=輸入,01=輸出,10=TXD0,11=保留
    GPH1[3:2]00=輸入,01=輸出,10=nRTS0,11=保留
    GPH0[1:0]00=輸入,01=輸出,10=nCTS0,11=保留
    三、綜合題答案
    1:76.8
    2:6.7
    3:0.076
    4:CS
    5:0x10000000
    6:0xFFFFFFF5
    7:0x0002
    8:0xFFFD
    9:0x0001
    10:0xFFFE
    11:SDA
    12:0xAFFFFFFF
    13:0xFFFFFFC0
    14:0xFFFFFF00
    15:8
    16:0x07
    17:0xFFFF
    18:0xFBFD
    19:創(chuàng)建任務(wù)
    20:OSStart()