2023年計(jì)算機(jī)三級(jí)嵌入式綜合題

1、酒店客房門鎖系統(tǒng)是由總臺(tái)服務(wù)器和若干客房指紋鎖構(gòu)成，其基本功能詳細(xì)描述如下：a、客房指紋鎖與總臺(tái)服務(wù)器之間通過通信網(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，并提取其特性值存儲(chǔ)在總臺(tái)服務(wù)器中。同步錄入一種密碼（若干位數(shù)字構(gòu)成），以備指紋無法開鎖時(shí)，用密碼開鎖。c、旅客在開客房指紋鎖時(shí)，把對(duì)應(yīng)手指放在門鎖指紋采集部件上，采集對(duì)應(yīng)指紋圖像信息，并傳播給總臺(tái)服務(wù)器。d、總臺(tái)服務(wù)器接受到某個(gè)客房指紋鎖傳播來指紋圖像信息后，進(jìn)行特性值求取并進(jìn)行匹配，若匹配對(duì)旳，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，控制開鎖機(jī)械動(dòng)作，并用綠色LED燈指示開鎖成功。f、若匹配不對(duì)旳，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、若指紋無法開鎖，旅客還可以通過客房指紋鎖上數(shù)字按鍵輸入密碼，若密碼匹配對(duì)旳，也可以控制開鎖機(jī)械動(dòng)作，并用綠色LED燈指示開鎖成功。根據(jù)上述功能規(guī)定描述，若采用S3C2410芯片為關(guān)鍵來構(gòu)建客房指紋鎖控制器硬件平臺(tái)，請完善下面論述和C語言程序（需要使用控制寄存器格式見題后闡明）。（1）若采集指紋圖像辨別率為320×240，灰度級(jí)別為256，則存儲(chǔ)一幅指紋圖像原始像素信息需要存儲(chǔ)容量為

___【1】_____KB（1K＝1000）。若采用115.2Kbps異步串行通信網(wǎng)傳播，一幅指紋圖像傳播時(shí)間至少需要

____【2】____秒，若采用10Mbps以太網(wǎng)傳播，一幅指紋圖像傳播時(shí)間至少要

____【3】____秒，因而，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芯片為關(guān)鍵來設(shè)計(jì)，若S3C2410芯片nGCS2引腳連接到該芯片

____【4】____引腳（低電平有效），那么，AX88796芯片內(nèi)部寄存器地址首地址是：

____【5】____。（3）若客房指紋鎖紅色LED指示燈驅(qū)動(dòng)電路由GPIOGPC0引腳控制，綠色LED指示燈驅(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)LED燈滅，各自輸出“1”時(shí)，其對(duì)應(yīng)LED燈亮。那么，初始化GPC0、GPC1引腳為輸出功能語句是：

rGPCCON=((rGPCCON|0x00000005)&

___【6】_____)；

//rGPCCON是端口C控制寄存器控制綠色LED燈點(diǎn)亮和熄滅語句分別是：

rGPCDAT=rGPCDAT|

___【7】_____；

//rGPCDAT是端口C數(shù)據(jù)寄存器

rGPCDAT=rGPCDAT&

____【8】____;紅色LED燈點(diǎn)亮和熄滅語句分別是：

rGPCDAT=rGPCDAT|

___【9】_____;

rGPCDAT=rGPCDAT&

____【10】____;（4）指紋采集部件由一種攝像芯片和光學(xué)鏡頭構(gòu)成。S3C2410芯片通過I2C總線傳播控制命令給攝像芯片。硬件設(shè)計(jì)時(shí)，選用S3C2410芯片GPE15、GPE14引腳與攝像芯片引腳

___【11】_____、SCL相連。軟件設(shè)計(jì)時(shí)，需要用下面語句初始化該引腳為I2C功能引腳。

rGPECON=((rGPECON|0xA0000000)&

____【12】____)；

//rGPECON是端口E控制寄存器（5）若輸入密碼鍵盤采用非原則鍵盤，鍵盤接口設(shè)計(jì)成4×3陣列。若設(shè)計(jì)時(shí)選用了GPE0~GPE3來輸出鍵盤行掃描信號(hào)，選用GPD0~GPD2來輸入鍵盤列信號(hào)。請補(bǔ)充完善下面鍵盤掃描函數(shù)：

//**keyoutput是鍵盤掃描時(shí)輸出地址，keyinput是鍵盤讀入時(shí)地址

#define

KEYOUTPUT

(*(volatileINT8U*)0x56000044)

//定義GPE數(shù)據(jù)端口

#define

KEYINPUT

(*(volatileINT8U*)0x56000034)

//定義GPD數(shù)據(jù)端口

INT16UScanKey()

{

INT16Ukey=0xFFFF;

INT16Ui;

INT8Utemp=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);

}

}

return0xFFFF;

}上面鍵盤掃描函數(shù)返回是由鍵盤行信號(hào)和鍵盤列信號(hào)合并而成一種16位二進(jìn)制值，根據(jù)該函數(shù)返回值，可以判斷與否有按鍵按下，并可確定是哪個(gè)按鍵按下。若返回值為

___【17】__時(shí)，可知鍵盤中無鍵按下，若返回值為

____【18】____時(shí)，可知鍵盤中第3行第2列鍵被按下。（注：以GPE0對(duì)應(yīng)鍵盤行為第一行，以GPD0對(duì)應(yīng)鍵盤列為第一列）（6）為了便于以太網(wǎng)通信程序編寫，客房指紋鎖應(yīng)用軟件基于μC/OS-II操作系統(tǒng)來設(shè)計(jì)，客房指紋鎖應(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。闡明：下面是試題解答時(shí)需要用到寄存器格式及有關(guān)闡明。

1)端口C控制寄存器（GPCCON）

引腳

GPCCON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控制寄存器（GPDCON）

引腳

GPDCON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控制寄存器（GPECON）

引腳

GPECON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控制寄存器（GPHCON）

引腳

GPHCON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【解題思緒】本題是一道基于S3C2410嵌入式系統(tǒng)開發(fā)綜合題?？疾炝藬?shù)字圖像存儲(chǔ)容量計(jì)算，網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)傳播；系統(tǒng)硬件構(gòu)件設(shè)計(jì)，尤其是GPIO接口功能及初始化程序，結(jié)合常用外設(shè)連接，如LED、鍵盤等；基于μC/OS-II操作系統(tǒng)應(yīng)用程序重要μC/OS-II函數(shù)，怎樣創(chuàng)立任務(wù)及啟動(dòng)任務(wù)調(diào)度功能?！緟⒄沾鸢讣敖馕觥俊?】76.8；320*240/1000=76.8KB；【2】6.7；115.2Kbps換算成字節(jié)是每秒發(fā)送115.2/8=14.4KB數(shù)據(jù)。異步串行每發(fā)送8個(gè)字節(jié)有一種起始位和停止位，76.8/8=9.6，闡明一共需要10個(gè)停止位和10個(gè)起始位，一種發(fā)送96.8KB數(shù)據(jù)，96.8/14.4=6.72秒；【3】0.076；10Mbps理論速度是每秒1.25MB，加上損耗以1Mbyte每秒計(jì)算，理論速度是0.076秒【4】CS；片選信號(hào)CS低電平有效；【5】0x10000000；nGCS2映射地址為0x10000000；【6】0xFFFFFFF5；00為輸入，01為輸出。則初始化GPC0、GPC1引腳為輸出功能語句是：rGPCCON=((rGPCCON|0x00000005)&0xFFFFFFF5)?！?】0x0002；紅色LED指示燈驅(qū)動(dòng)電路由GPIOGPC0引腳控制，綠色LED指示燈驅(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)LED燈滅，各自輸出“1”時(shí)，其對(duì)應(yīng)LED燈亮。則綠色LED燈點(diǎn)亮為：rGPCDAT=rGPCDAT|

0x0002?！?】0xFFFD；綠色LED燈熄滅為：rGPCDAT=rGPCDAT&

0xFFFD?！?】0x0001；紅色LED燈點(diǎn)亮為：rGPCDAT=rGPCDAT|

0x0001。【10】0xFFFE；紅色LED燈熄滅為：rGPCDAT=rGPCDAT&

0xFFFE。【11】SDA；I2C總線只有兩條信號(hào)線，一條是數(shù)據(jù)線SDA，另一條是時(shí)鐘線SCL，所有操作都通過這兩條信號(hào)線完畢?！?2】0xAFFFFFFF；初始化I2C功能引腳?！?3】0xFFFFFFC0；初始化GPD0~GPD2為輸入：

rGPDCON=rGPDCON&

0xFFFFFFC0?！?4】0xFFFFFF00；00為輸入，01為輸出。初始化GPE0~GPE3為輸出：rGPECON=((rGPECON&

0xFFFFFF00)|0x00000055)?！?5】8；循環(huán)次數(shù)?！?6】0x07；判斷GPD0~GPD2引腳與否有輸入信號(hào)?！?7】0xFFFF；鍵盤中無鍵按下?！?8】0xFBFD；鍵盤中第3行第2列鍵被按下?！?9】創(chuàng)立任務(wù)；OSTaskCreate()函數(shù)用來任務(wù)創(chuàng)立；【20】OSStart()；一旦OSStart()函數(shù)開始執(zhí)行，就標(biāo)志著μC/OS-II進(jìn)入了多任務(wù)調(diào)度正常運(yùn)行狀態(tài)。2、某機(jī)械設(shè)備控制器，其基本功能規(guī)定有：需要有8個(gè)數(shù)字量輸入，用于采集設(shè)備狀態(tài)信息；且需要8個(gè)數(shù)字量輸出，用于控制設(shè)備動(dòng)作。具有一種RS-232接口，可以和上位機(jī)連接，接受上位機(jī)發(fā)送命令及參數(shù)。需要提供一種基準(zhǔn)定期信號(hào)，定期時(shí)間間隔為0.01秒。需要彩色LCD顯示屏，用于顯示狀態(tài)信息等。

根據(jù)上述功能規(guī)定描述，若采用S3C2410芯片為關(guān)鍵來構(gòu)建該機(jī)械設(shè)備控制器硬件平臺(tái)，請完善下面論述和C語言程序（需要使用控制寄存器格式見題后闡明）。（1）若硬件設(shè)計(jì)時(shí)采用GPIO端口EGPE0~GPE7引腳作為8個(gè)數(shù)字量輸出，那么軟件設(shè)計(jì)時(shí)其初始化語句是：rGPECON=(rGPECON|0x00005555)&

___【1】____。若軟件設(shè)計(jì)時(shí)需要通過GPE5引腳輸出“1”來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，那么語句是：rGPEDAT=rGPEDAT|

___【2】____。（注：rGPECON是端口E控制寄存器所對(duì)應(yīng)變量，rGPEDAT是端口E數(shù)據(jù)寄存器所對(duì)應(yīng)變量）

（2）硬件設(shè)計(jì)時(shí)，選用UART0來完畢RS-232接口電路設(shè)計(jì)。在軟件設(shè)計(jì)時(shí)，其初始化程序中波特率設(shè)置為9600bps，數(shù)據(jù)格式設(shè)置為：8位數(shù)據(jù)位、奇校驗(yàn)、1位停止位。請補(bǔ)充完善下面UART0初始化函數(shù)（注：主頻參數(shù)為PCLK）：voidUART0_Init(){

rGPHCON=(rGPHCON&0xFFFFFF00)|

___【3】____；

//端口H對(duì)應(yīng)引腳功能初始化

rUFCON0=0x0；

//FIFO不使能

rUMCON0=0x0;

rULCON0=

___【4】____；

//設(shè)置線路控制寄存器

rUCON0=0x145；

//設(shè)置控制寄存器

rUBRDIV0=((int)(PCLK/

___【5】____)–1)；

//設(shè)置波特率，小數(shù)采用四舍五入}

（3）按照上面UART0初始化函數(shù)所設(shè)置通信速率，每秒鐘最多能傳播

___【6】____個(gè)字節(jié)信息。若上位機(jī)有大小為4KB初始參數(shù)需要下載到控制器中，那么，約需傳播

____【7】___秒才能完畢下載（1K＝1024，精確到小數(shù)點(diǎn)背面1位數(shù)字）。

（4）系統(tǒng)中所需要0.01秒基準(zhǔn)定期時(shí)間選用S3C2410芯片內(nèi)部Timer0部件來產(chǎn)生。若系統(tǒng)主頻參數(shù)PCLK為264MHz，分頻器值選用為16，預(yù)分頻系數(shù)選用為3，那么，Timer0計(jì)數(shù)常數(shù)為

___【8】____。軟件設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)了如下Timer0初始化函數(shù)，請補(bǔ)充完善。（注：下面程序中⑨、⑩、⑿用8位十六進(jìn)制數(shù)體現(xiàn)，⑾用4位十六進(jìn)制數(shù)體現(xiàn)）void

Timer0Int(void){

//設(shè)置定期器配置寄存器0（TCFG0）rTCFG0=

___【9】____；

//Timer0預(yù)分頻系數(shù)選用為3，該寄存器中其他無關(guān)位均為0

//設(shè)置定期器配置寄存器1（TCFG1）rTCFG1=

___【10】___；

//Timer0分頻器值為16，該寄存器中其他無關(guān)位均為0

//設(shè)置計(jì)數(shù)常數(shù)rTCNTB0=

___【11】____；

//設(shè)置控制寄存器TCON

rTCON=

___【12】____;//更新TCNTB0和TCMPB0，該寄存器中其他無關(guān)位均為0

rTCON=0x00000009;//設(shè)置Timer0自動(dòng)裝載,并啟動(dòng)}

（5）彩色LCD顯示屏硬件接口電路由S3C2410專用GPIO端口

__【13】_____和端口

___【14】____有關(guān)引腳配以驅(qū)動(dòng)電路來設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)時(shí)，需要通過設(shè)置它們控制寄存器值分別為

___【15】____和

____【16】___來確定它們引腳功能。

（6）系統(tǒng)軟件可以設(shè)計(jì)為在無操作系統(tǒng)環(huán)境下運(yùn)行。設(shè)計(jì)者自行設(shè)計(jì)系統(tǒng)啟動(dòng)引導(dǎo)程序，在該程序中完畢異常向量設(shè)置、堆棧指針設(shè)置以及必要硬件初始化。ARM9體系構(gòu)造中規(guī)定IRQ異常所對(duì)應(yīng)異常向量地址為

___【17】____。Timer0部件所產(chǎn)生0.01秒基準(zhǔn)時(shí)間屆時(shí)將引起IRQ異常。由于IRQ異常向量地址與下一種異常向量地址之間間隔為

___【18】____個(gè)字節(jié)，因而，一般在IRQ異常向量地址處設(shè)計(jì)一條轉(zhuǎn)移指令。堆棧指針設(shè)置需按工作模式來進(jìn)行。設(shè)置IRQ模式下堆棧指針，需在R0“清0”后用指令ORRR1,R0,#0x12|

___【19】____和MSRCPSR_CXSF,R1來使CPU核進(jìn)入IRQ模式，然后再給SP寄存器賦值作為該模式下堆棧指針。這些初始化工作完畢后，即可通過指令

___【20】____來引導(dǎo)應(yīng)用程序主函數(shù)main()。闡明：下面是試題解答時(shí)需要用到寄存器格式及有關(guān)闡明。

1)

端口C控制寄存器（GPCCON）引腳GPCCON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控制寄存器（GPDCON）引腳GPDCON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控制寄存器（GPECON）引腳GPECON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控制寄存器（GPHCON）引腳GPHCON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5)

UART線路控制寄存器（ULCONn

n可以是0、1、2）ULCONn位［7］［6］［5：3］

［2］［1］描述保留值為0確定紅外模式0＝正常操作模式1＝正常操作模式確定校驗(yàn)類型0xx=無校驗(yàn)100＝奇校驗(yàn)101＝偶校驗(yàn)確定停止位數(shù)0=1位停止位1=2位停止位確定數(shù)據(jù)位00＝5位01＝6位10＝7位11＝8位6)

TCFG0寄存器TCFG0位功能描述初始狀態(tài)值［31：24］保留0x00［23：16］在此不用0x00［15：8］確定Timer2，Timer3，Timer4預(yù)分頻系數(shù)0x00［7：0］確定Timer0，Timer1預(yù)分頻系數(shù)0x007)

TCFG1寄存器TCFG1位功能描述初始狀態(tài)值［31：24］保留0x00［23：20］在此不用0b0000［19：16］確定Timer4分頻器值0000＝2

0001=4

0010=8

0011=160b0000［15：12］確定Timer3分頻器值0000＝2

0001=4

0010=8

0011=160b0000［11：8］確定Timer2分頻器值0000＝2

0001=4

0010=8

0011=160b0000［7：4］確定Timer1分頻器值0000＝2

0001=4

0010=8

0011=160b0000［3：0］確定Timer0分頻器值0000＝2

0001=4

0010=8

0011=160b0000闡明：設(shè)置TCFG0、TCFG1可以確定預(yù)分頻器系數(shù)、分頻器值，如：通過設(shè)置TCFG0為0x0000001F，Timer0預(yù)分頻器系數(shù)選用為31，設(shè)置TCFG1為0x00000001，Timer0分頻器值選用為4。通過下面公式計(jì)算定期器計(jì)數(shù)常數(shù)：定期器輸入時(shí)鐘頻率＝

PCLK/（預(yù)分頻系數(shù)＋1）/分頻器值計(jì)數(shù)常數(shù)＝定期時(shí)間間隔/（1/定期器輸入時(shí)鐘頻率）預(yù)分頻系數(shù)范圍為0～255，分頻器值取值范圍為2、4、8、16。8)

TCON寄存器（注：此處不用位被省略，其值默認(rèn)為0x0000000）TCON位功能描述初始狀態(tài)值……0x0000000［3］確定Timer0自動(dòng)裝載功能1＝自動(dòng)裝載

0＝一次停止0b0［2］確定Timer0輸出反轉(zhuǎn)位1＝TOUT0反轉(zhuǎn)

0＝TOUT0不反轉(zhuǎn)0b0[1]確定Timer0更新1＝更新TCNTB0和TCMPB0

0＝不更新0b0[0]確定Timer0啟動(dòng)/停止1＝啟動(dòng)

0＝停止0b0【解題思緒】本題考察以S3C2410為背景嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)。題中應(yīng)用為機(jī)械設(shè)備控制器系統(tǒng)開發(fā)。波及通用I/O口GPIO使用及對(duì)應(yīng)初始化編程，其中，GPC和GPD作為LCD顯示屏接口引腳，GPE作為輸入輸出；基于UARTRS-232接口電路設(shè)計(jì)及對(duì)應(yīng)初始化編程設(shè)置；UART通信控制；內(nèi)部定期器和計(jì)數(shù)器設(shè)置及使用；基于S3C2410無操作系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)怎樣構(gòu)建其啟動(dòng)引導(dǎo)程序?！緟⒄沾鸢讣敖馕觥俊?】 0xFFFF5555；和0相與清零，和1相與保持不變。和0相或保持不變，和1相或置1。00為輸入，01為輸出，則初始化GPIO端口EGPE0~GPE7引腳功能為輸出語句是：rGPECON=(rGPECON|0x00005555)&0xFFFF5555【2】 0x0020；通過GPE5引腳輸出“1”來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，則將第6位置1，即rGPEDAT=rGPEDAT|

0x0020。【3】 0x000000AA；8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、奇校驗(yàn)。在ULCON中，[1:0]：11=8位；[2]：0=1位停止位；[5:3]：100=奇校驗(yàn)；[6]：0=正常操作模式。即rGPHCON=(rGPHCON&0xFFFFFF00)|0x000000AA?！?】 0x23；此處對(duì)線路控制寄存器進(jìn)行對(duì)應(yīng)設(shè)置?！?】 (9600×16)+0.5；對(duì)所需波特率進(jìn)行設(shè)置?！?】 872；9600/(8+3)=872字節(jié)?！?】 4.7；4*1024/872=4.7秒?！?】 41250；定期器輸入時(shí)鐘頻率＝

PCLK/（預(yù)分頻系數(shù)＋1）/分割器值，計(jì)數(shù)常數(shù)＝定期時(shí)間間隔/（1/定期器輸入時(shí)鐘頻率），即可得本題答案?！?】 0x00000003；TCFG0中[7:0]位確定Timer0預(yù)分頻系數(shù),題設(shè)為3?！?0】 0x00000003；TCFG1中[3:0]位確定Timer0分頻器值,題設(shè)為16?！?1】 0xA122；設(shè)置計(jì)數(shù)常數(shù)?！?2】 0x00000002；更新TCNTB0和TCMPB0?！?3】 C；GPC和GPD作為LCD液晶屏接口引腳。【14】 D；【15】 0xAAAAAAAA；00為輸入，01為輸出，將端口C和D均設(shè)置為輸出。【16】 0xAAAAAAAA；【17】 0x00000018；ARM9體系構(gòu)造中規(guī)定IRQ異常所對(duì)應(yīng)異常向量地址為0x00000018?！?8】 4；IRQ異常向量地址與下一種異常向量地址之間間隔為4個(gè)字節(jié)。【19】 0xC0；R0“清0”后用指令ORRR1,R0,#0x12|

0xC0和MSRCPSR_CXSF,R1來使CPU核進(jìn)入IRQ模式。【20】 BL_main；1、某食堂售飯系統(tǒng)由一種后臺(tái)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及若干個(gè)前臺(tái)刷卡機(jī)構(gòu)成，其基本功能詳細(xì)描述如下：

a、刷卡機(jī)硬件構(gòu)成中，除了必要最小硬件系統(tǒng)外，還需要IC卡讀寫模塊、8段LED構(gòu)成顯示模塊、鍵盤模塊、蜂鳴器模塊、RS-485通信模塊等。

b、客戶需要事先辦理本系統(tǒng)消費(fèi)IC卡，預(yù)存若干金額，辦卡信息及預(yù)存金額存儲(chǔ)在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中。c、客戶消費(fèi)時(shí)，用IC卡在刷卡機(jī)上支付。支付時(shí)，由售飯員在刷卡機(jī)上輸入客戶繳費(fèi)金額且在LED顯示屏上顯示，然后客戶刷卡，若IC卡合法，則把繳費(fèi)金額和IC卡信息傳播給后臺(tái)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。若IC卡不合法，用蜂鳴器發(fā)不合法提醒音。d、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)接受到刷卡機(jī)信息后，將根據(jù)IC卡號(hào)查詢出該卡余額，若余額不不不小于等于應(yīng)繳費(fèi)額，則進(jìn)行扣費(fèi)，再把目前余額及扣費(fèi)對(duì)旳信息回傳給刷卡機(jī)。若余額不不小于應(yīng)繳費(fèi)額，則回傳扣費(fèi)不對(duì)旳信息給刷卡機(jī)。e、刷卡機(jī)接受到回傳信息后，顯示回傳余額，且若是扣費(fèi)對(duì)旳信息，則用蜂鳴器發(fā)"扣費(fèi)對(duì)旳"提醒音；若是扣費(fèi)不對(duì)旳信息，則用蜂鳴器發(fā)"扣費(fèi)不對(duì)旳"提醒音。

根據(jù)上述功能規(guī)定描述，若采用S3C2410芯片為關(guān)鍵來構(gòu)建刷卡機(jī)硬件平臺(tái)，請完善下面論述（程序）和回答有關(guān)問題。（1）在設(shè)計(jì)硬件時(shí)，最小硬件系統(tǒng)是保證系統(tǒng)能正常工作必要硬件構(gòu)成。它波及電源電路、

___【1】____、復(fù)位電路、調(diào)試測試接口、以及

___【2】____

。

（2）若在硬件設(shè)計(jì)時(shí)，選用8個(gè)共陰極8段LED（其排列如圖1所示）構(gòu)成2組顯示屏（1組4個(gè)8段LED），用于顯示目前消費(fèi)金額和余額。

若采用GPC0~GPC6、GPC7外接同向驅(qū)動(dòng)后，分別連接到顯示"消費(fèi)金額"LED顯示屏段信號(hào)線a~f、dp上，采用GPD0~GPD3外接同向驅(qū)動(dòng)后分別控制該組顯示屏中低數(shù)據(jù)位~高數(shù)據(jù)位4個(gè)8段LED位信號(hào)線。

此外采用GPC8~GPC14、GPC15外接同向驅(qū)動(dòng)后，分別連接到顯示"余額"LED顯示屏段信號(hào)線a~f、dp上，采用GPD4~GPD7外接同向驅(qū)動(dòng)后分別控制該組顯示屏中低數(shù)據(jù)位~高數(shù)據(jù)位4個(gè)8段LED位信號(hào)線。

那么，GPC0~GPC15引腳功能為：

___【3】____

，GPD0~GPD7引腳功能為：

___【4】____

。初始化GPC0~GPC15引腳功能語句可以是：

//rGPCCON是端口C控制寄存器，其格式見背面附錄

rGPCCON

=

___【5】____

;初始化GPD0~GPD7引腳功能語句可以是

//rGPDCON是端口D控制寄存器，其格式見背面附錄

rGPDCON=((rGPDCON|0x00005555)&

___【6】____);

若只在"余額"LED顯示屏中次高數(shù)據(jù)位LED上顯示字符"3"，有關(guān)驅(qū)動(dòng)程序中可用下面語句實(shí)現(xiàn)。

rGPCDAT=

___【7】____;//輸出"3"段信號(hào)

rGPDDAT=

___【8】____;//輸出次高數(shù)據(jù)位被點(diǎn)亮控制信號(hào)

（3）刷卡機(jī)上輸入客戶繳費(fèi)金額鍵盤，在設(shè)計(jì)時(shí)采用非原則鍵盤構(gòu)成，鍵盤接口設(shè)計(jì)成4×4陣列（其按鍵排列示意圖如圖2所示）。鍵盤接口電路中選用GPE0~GPE3來輸出鍵盤行掃描信號(hào)，選用GPE4~GPE7來輸入鍵盤列信號(hào)。軟件設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)者自行設(shè)計(jì)了鍵盤掃描函數(shù)，請你補(bǔ)充完善之：

//*KEYOUTPUT是鍵盤掃描時(shí)輸出地址，KEYINPUT是鍵盤讀入時(shí)地址

#define

KEYOUTPUT

(*(volatileINT8U*)0x56000044)

#define

KEYINPUT

(*(volatileINT8U*)0x56000044)

INT16UScanKey()

{

INT16Ukey=0xFFFF;

INT16Ui;

INT8Utemp=0xFF,output;

//rGPECON是端口E控制寄存器，其格式見背面附錄

rGPECON=((rGPECON&0xFFFFFF00)|

___【9】____

)；//初始化GPE0~GPE3為輸出

rGPECON=rGPECON&

___【10】____

;

//初始化GPE4~GPE7為輸入

//下面判斷鍵盤中與否有鍵按下

for(i=1;((i<=8)&&(i>0))；

___【11】____

)

{

output|=0xFF;

output&=(~i);

KEYOUTPUT=output;

temp=KEYINPUT;

if((temp&0xF0)!=

___【12】____

)//判斷列信號(hào)與否為全"1"

{

key=(~i);

key<<=8;

key|=((temp&0xF0)|0x0F)；//求得按鍵返回值

return(key);

//函數(shù)返回按鍵對(duì)應(yīng)值

}

}

return0xFFFF;

}應(yīng)用程序中可根據(jù)上面鍵盤掃描函數(shù)返回值，來判斷與否有按鍵按下，并確定是哪個(gè)按鍵按下。例如：若返回值為：

___【13】____時(shí)，可知是鍵盤中"6"鍵按下，

若返回值為：

___【14】____時(shí)，可知是鍵盤中"確認(rèn)"鍵被按下。若無鍵按下時(shí)，返回值應(yīng)為：

___【15】____。

（4）刷卡機(jī)與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通信采用RS-485總線。因而在硬件設(shè)計(jì)時(shí)，需要采用S3C2410芯片內(nèi)部

___【16】____部件外加電平轉(zhuǎn)換芯片等來實(shí)現(xiàn)。若在軟件設(shè)計(jì)時(shí)，其初始化程序中波特率設(shè)置為9600bps，數(shù)據(jù)格式設(shè)置為：8位數(shù)據(jù)位、無校驗(yàn)、1位停止位。那么，1秒時(shí)間內(nèi)最多能傳播

__【17】_____字節(jié)信息。

（5）刷卡機(jī)上應(yīng)用軟件是在無操作系統(tǒng)環(huán)境下開發(fā)。設(shè)計(jì)者可以自行設(shè)計(jì)系統(tǒng)啟動(dòng)引導(dǎo)程序，在該程序中完畢異常向量設(shè)置、堆棧指針設(shè)置以及必要硬件初始化。ARM9體系構(gòu)造中規(guī)定復(fù)位異常所對(duì)應(yīng)異常向量地址為

____【18】___。系統(tǒng)上電/復(fù)位后，將從該地址處開始執(zhí)行程序，由于ARM9體系構(gòu)造中規(guī)定各異常向量地址之間間隔一般為

__【19】_____個(gè)字節(jié)。因而，復(fù)位異常向量地址處一般存儲(chǔ)一條

___【20】____指令代碼。

附錄

時(shí)鐘電路存儲(chǔ)器輸出輸出0x555555550xFFFF55550x4F000xFFBF0x000000550xFFFF00FFi<<=10xF00xFDBF0xFE7F0xFFFFUART9600x000000004分支1、車載行車記錄儀用于在汽車行駛過程中記錄汽車行駛周圍環(huán)境視頻圖像。其基本功能規(guī)定有：

a、需要一種視頻攝像模塊，用于采集汽車行駛中周圍環(huán)境視頻圖像，圖像辨別率為320×240。

b、需要“回放”、“下載”、“刪除”3個(gè)命令按鍵。

c、需要一種320×240彩色LCD顯示屏。

d、采集視頻圖像同步，需要記錄目前實(shí)時(shí)時(shí)間，精確到秒。

f、需要一種通信接口，在視頻圖像下載時(shí)用來傳播視頻圖像。

根據(jù)上述功能規(guī)定描述，若采用S3C2410芯片為關(guān)鍵來構(gòu)建該行車記錄儀硬件平臺(tái)，請完善下面論述（程序）和回答有關(guān)問題。

（1）若硬件設(shè)計(jì)時(shí)采用GPIO端口EGPE15、GPE14引腳連接基于I2C總線視頻攝像模塊

___【1】____信號(hào)引腳和

__【2】___信號(hào)引腳。那么，驅(qū)動(dòng)程序中需要用語句：rGPECON=(rGPECON|0xA0000000)&

___【3】____來初始化GPE15、GPE14引腳為I2C總線功能引腳。（注：rGPECON是端口E控制寄存器，其格式如圖1所示）（2）若攝像模塊所采集一幀視頻圖像，其辨別率為320×240，原始圖像顏色數(shù)據(jù)格式為Y:U:V=8:4:4，那么，一幀圖像原始圖像信息需要存儲(chǔ)容量為

___【4】____KB（1K=1024）。若視頻信號(hào)每秒需要16幀圖像，那么，一段1分鐘視頻，其原始圖像信息約需

___【5】____MB存儲(chǔ)空間。在設(shè)計(jì)下載通信接口電路時(shí)，考慮到雖然采用115200bps速率，下載一段1分鐘視頻至少需要用時(shí)約

___【6】____小時(shí)（精確到小數(shù)點(diǎn)后1位），因而，采用異步串行口（即RS-232接口）來下載就不合適。

（3）設(shè)計(jì)彩色LCD顯示屏接口電路時(shí)，可以采用S3C2410芯片中專用于連接LCD顯示屏

____【7】___端口和

____【8】___端口來設(shè)計(jì)。3個(gè)命令按鍵：“回放”、“下載”、“刪除”，分別連接到GPE0、GPE1、GPE2。若按鍵按下時(shí)，對(duì)應(yīng)GPIO引腳將為“0”，否則為“1”。那么，在有關(guān)驅(qū)動(dòng)程序中，可以用語句：rGPECON=rGPECON&

___【9】____來初始化GPE0、GPE1、GPE2為輸入，而不影響GPE端口其他引腳功能，并用下面一段語句來判斷是哪個(gè)命令按鍵被唯一按下。

temp=rGPEDAT&0x0007；//temp是一種8位二進(jìn)制變量，rGPEDAT是端口E數(shù)據(jù)寄存器

switch(temp)

{case

___【10】____

://判斷與否“回放”按鍵被唯一按下

……//省略了其她語句

case

___【11】____

://判斷與否“下載”按鍵被唯一按下

……//省略了其她語句

case

___【12】____

://判斷與否“刪除”按鍵被唯一按下

……//省略了其她語句

}

（4）采集視頻圖像同步，所需記錄實(shí)時(shí)時(shí)間，通過讀取S3C2410芯片內(nèi)部RTC部件來獲得。該部件進(jìn)行讀寫時(shí)，需要先置位

___【13】____

，然后再進(jìn)行讀寫。讀寫操作完畢后，需要

___【14】____該位。在有關(guān)驅(qū)動(dòng)程序中，可以用下面一段語句來初始化該部件。

voidRTC_init(void)

{//初始化有關(guān)寄存器

rRTCCON=(rRTCCON|

___【15】____);//rRTCCON是控制寄存器變量，其格式如圖2所示。

rRTCALM=

___【16】____

;//報(bào)警功能（即鬧鐘）所有嚴(yán)禁

rRTCRST=0x00;

rTICNT=

___【17】____

；

//時(shí)間間隔設(shè)置為1s

rRTCCON=(rRTCCON&

___【18】____

);……

//省略了其她語句}

RTCCON位名稱RTCCON位號(hào)描述CLKRST3RTC時(shí)鐘計(jì)數(shù)復(fù)位，0=不位，1=復(fù)位CNTSEL2BCD碼計(jì)數(shù)器選用：0=組合BCD碼，1=分離BCD碼CLKSEL1BCD碼計(jì)數(shù)時(shí)鐘選用：0=晶體頻率/215,1=保留RTCEN0RTC讀/寫使能：0=嚴(yán)禁，1=容許

圖2rRTCCON格式

（5）用于下載視頻圖像通信接口采用USB接口較合適，并且，圖像信息需要壓縮。因而，移植一種Linux操作系統(tǒng)作為軟件平臺(tái)，使其能在本行車記錄儀硬件上運(yùn)行，將便于其應(yīng)用軟件開發(fā)。軟件平臺(tái)構(gòu)建環(huán)節(jié)一般是：首先移植

___【19】____程序；然后再完畢Linux內(nèi)核移植，內(nèi)核移植完畢后還需構(gòu)建

___【20】____文獻(xiàn)系統(tǒng)。

【解題思緒】本題重要考察基于S3C2410車載行車記錄儀開發(fā)。波及GPIO引腳功能及對(duì)應(yīng)初始化設(shè)置，GPC和GPD作為LCD顯示屏接口引腳，GPE作為輸入輸出，還可作為I2C串行總線引腳；嵌入式系統(tǒng)怎樣構(gòu)建其啟動(dòng)引導(dǎo)程序?！緟⒄沾鸢讣敖馕觥康?空答案：SDA；I2C總線只有兩條信號(hào)線，一條是數(shù)據(jù)線SDA，另一條是時(shí)鐘線SCL，所有操作都通過這兩條信號(hào)線完畢。第2空答案：SCL；第3空答案：0xAFFFFFFF；和0相與清零，和1相與保持不變。和0相或保持不變，和1相或置1。則初始化rGPECON=(rGPECON|0xA0000000)&0xAFFFFFFF。第4空答案：150；320*240*16/8*1024=150KB。第5空答案：140.625；150*16*60/1024=140.625MB。第6空答案：3.6；140.625*1024*1024*(8+2)/115200*3600=3.6h第7空答案：GPC；GPC和GPD作為LCD液晶屏接口引腳。第8空答案：GPD；第9空答案：0xFFFFFFC0；00為輸入，01為輸出，則初始化GPE0、GPE1、GPE2為輸入語句是：rGPECON=rGPECON&0xFFFFFFC0。第10空答案：0x06；按鍵“回放”、“下載”、“刪除”，分別連接到GPE0、GPE1、GPE2。又若按鍵按下時(shí)，對(duì)應(yīng)GPIO引腳為“0”，否則為“1”。則對(duì)應(yīng)三個(gè)按鍵分別為0x06、0x05和0x03。第11空答案：0x05；第12空答案：0x03；第13空答案：使能位；RTC組件寄存器讀/寫有一種使能位，這是與其她模塊不一樣地方，在訪問RTC寄存器之前需要先打開這個(gè)使能位，在讀或者寫結(jié)束后來關(guān)閉此位，其她時(shí)間里此位也是關(guān)閉，這是為了保護(hù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)時(shí)鐘不受誤寫。第14空答案：關(guān)閉；第15空答案：0x01；RTCEN=1，RTC讀/寫使能。第16空答案：0x00；報(bào)警功能（即鬧鐘）所有嚴(yán)禁。第17空答案：0xFF；實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊RTC采用單獨(dú)供電引腳和單獨(dú)時(shí)鐘源，采用32.768KHz晶體，由XTIrtc和XTOrtc引腳接入，通過2^15時(shí)鐘分頻器得到1Hz脈沖，進(jìn)而得屆時(shí)鐘最小單位時(shí)間1s。第18空答案：0xFE；RTCEN=0，RTC讀/寫關(guān)閉。第19空答案：啟動(dòng)引導(dǎo)；軟件平臺(tái)構(gòu)建環(huán)節(jié)一般是：首先移植

啟動(dòng)引導(dǎo)程序；然后再完畢Linux內(nèi)核移植，內(nèi)核移植完畢后還需構(gòu)建根文獻(xiàn)系統(tǒng)。第20空答案：根；1、地鐵進(jìn)出站閘機(jī)控制器以S3C2410芯片為關(guān)鍵，并外加其她功能電路來進(jìn)行設(shè)計(jì)，其基本功能描述如下：a、閘機(jī)可以識(shí)別當(dāng)?shù)罔F票務(wù)系統(tǒng)發(fā)售IC卡。能識(shí)別IC卡有2種，一種是可預(yù)付費(fèi)“市民卡”，另一種是地鐵站內(nèi)發(fā)售“當(dāng)次卡”。b、乘客憑“市民卡”或“當(dāng)次卡”刷卡進(jìn)站。若IC卡合法，則閘機(jī)打開，乘客通過后，閘機(jī)及時(shí)關(guān)閉；若IC卡不合法，閘機(jī)不打開，并進(jìn)行聲光報(bào)警。聲光報(bào)警5次后自動(dòng)停止。c、進(jìn)站刷卡時(shí)，還需識(shí)別IC卡種類。若是“市民卡”，在閘機(jī)打開之前，需讀取卡中余額并顯示在閘機(jī)LED顯示屏上，且把地鐵站ID、進(jìn)站時(shí)間寫入卡中對(duì)應(yīng)區(qū)域。若是“當(dāng)次卡”，判斷合法后直接打開閘機(jī)。d、出站時(shí)，乘客需要根據(jù)所用IC卡種類，來進(jìn)行不一樣操作。若乘客用是“市民卡”，則需在閘機(jī)刷卡器上刷卡，若乘客用是“當(dāng)次卡”則需要把卡投入閘機(jī)投卡口中。e、若乘客出站時(shí)刷是“市民卡”，閘機(jī)系統(tǒng)需讀取存儲(chǔ)在卡上“市民卡”類別ID（注：“市民卡”類別分為一般卡、學(xué)生卡、老人卡）、地鐵站ID、進(jìn)站時(shí)間、余額等信息，根據(jù)這些信息來扣除費(fèi)用，并在閘機(jī)LED顯示屏上顯示余額及本次扣費(fèi)額，若是學(xué)生卡或老人卡，還要用聲音播報(bào)出“市民卡”類別，然后，打開閘機(jī)，乘客通過后及時(shí)關(guān)閉閘機(jī)。f、若乘客出站時(shí)用是“當(dāng)次卡”，判斷合法后即把閘機(jī)打開，乘客出去后及時(shí)關(guān)閉。根據(jù)上述功能規(guī)定描述，請完善下面論述（程序）和回答有關(guān)問題。

（注意：完善程序或回答問題所需寄存器格式見題后附錄）（1）閘機(jī)控制器硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，除了需要設(shè)計(jì)最小硬件系統(tǒng)（波及：微處理器、

___【1】____電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、存儲(chǔ)器、JTAG接口電路)外，還必要設(shè)計(jì)IC卡讀寫電路、閘門電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、聲音提醒及聲光報(bào)警電路、LED顯示接口電路等。若閘門電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路由GPE1引腳控制，GPE1引腳輸出“0”時(shí)，控制閘門關(guān)閉，輸出“1”時(shí)，控制閘門打開。那么，初始化GPE1引腳功能語句是：rGPECON=((rGPECON|0x00000004)&

___【2】____)；

//rGPECON是端口E控制寄存器控制閘門關(guān)閉和打開語句分別是：rGPEDAT=rGPEDAT&

___【3】____；

//rGPEDAT是端口E數(shù)據(jù)寄存器rGPEDAT=rGPEDAT|

___【4】____;

（2）IC卡讀寫電路設(shè)計(jì)時(shí)，選用IC卡讀寫模塊通過異步串行接口與S3C2410連接，運(yùn)用S3C2410芯片內(nèi)部UART1部件實(shí)現(xiàn)異步串行接口電路設(shè)計(jì)。那么，在UART1驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，可用下面一段程序來初始化UART1部件（注：UART1波特率規(guī)定為：115200bps，數(shù)據(jù)格式規(guī)定為：8位數(shù)據(jù)、1位停止位、偶校驗(yàn)，主頻為PCLK。）。voidUART1_Init(){

rGPHCON=(rGPHCON&0xFFFFF0FF)|

___【5】____；

//端口H對(duì)應(yīng)引腳功能初始化

rUFCON1=0x0；

//FIFOdisable

rUMCON1=0x0;rULCON1=(

___【6】____<<3)|(0<<2)|(

___【7】____)；

//設(shè)置線路控制寄存器rUCON1=0x245；

//設(shè)置控制寄存器

rUBRDIV1=((int)(PCLK/

___【8】____)+0.5–1)；

//設(shè)置波特率，小數(shù)采用四舍五入

}

（3）乘客出站時(shí)刷若是“市民卡”，則需要用聲音來播報(bào)卡類別，即若是“學(xué)生卡”則語音播報(bào)：學(xué)生卡；若是“老人卡”則語音播報(bào)：老人卡。因而，硬件平臺(tái)構(gòu)建時(shí)設(shè)計(jì)了一種16位D/A轉(zhuǎn)換器芯片，再加上功率放大電路及揚(yáng)聲器等所構(gòu)成語音播報(bào)電路，S3C2410芯片通過GPC端口與D/A轉(zhuǎn)換器16位數(shù)據(jù)線相連。軟件設(shè)計(jì)時(shí)，可以先行對(duì)有關(guān)語音波形進(jìn)行采樣、編碼。設(shè)人語音頻率范圍是300Hz~4000Hz，因而，對(duì)語音波形采樣時(shí)，采樣頻率至少應(yīng)為

___【9】____KHz，所采得數(shù)字語音信號(hào)才不至于失真。假設(shè)，播音員讀“學(xué)生卡”這段語音波形持續(xù)3秒，采用該采樣頻率進(jìn)行采樣，數(shù)字語音信號(hào)編碼采用16位二進(jìn)制數(shù)，那么存儲(chǔ)該段語音信號(hào)約需要

____【10】___KB（1KB=1024B）存儲(chǔ)容量。語音回放時(shí)，按照采樣頻率規(guī)定，定期從所存儲(chǔ)單元中逐次讀出先行采樣得到數(shù)字語音信號(hào)，輸出給D/A轉(zhuǎn)換器，然后通過揚(yáng)聲器播出。因而，在有關(guān)驅(qū)動(dòng)程序中，需要用語句：rGPCCON=

___【11】____;（注：rGPCCON是端口C控制寄存器）來初始化GPC端口引腳功能。然后通過GPC端口

___【12】____寄存器定期輸出數(shù)字語音信號(hào)。

（4）閘門在乘客通過閘機(jī)后及時(shí)關(guān)閉，因而，硬件平臺(tái)構(gòu)建時(shí)，可在閘門后方一定距離內(nèi)安裝一種紅外感測探頭，并在閘機(jī)控制器中設(shè)計(jì)有關(guān)接口電路。若采用GPE0引腳來輸入紅外感測信號(hào)，GPE0引腳為“1”時(shí)，體現(xiàn)人體不在感應(yīng)區(qū)內(nèi)，GPE0引腳為“0”時(shí)，體現(xiàn)人體在感應(yīng)區(qū)內(nèi)。那么，初始化GPE0引腳功能語句是：rGPECON=rGPECON&

___【13】____

；

//rGPECON是端口E控制寄存器判斷與否人體在感應(yīng)區(qū)內(nèi)語句可以是：if((rGPEDAT&0x0001)==

___【14】____){//判斷出人體在感應(yīng)區(qū)內(nèi)……}

（5）閘機(jī)控制器應(yīng)用軟件將在無操作系統(tǒng)環(huán)境下進(jìn)行開發(fā)。設(shè)計(jì)者可以設(shè)計(jì)一種啟動(dòng)引導(dǎo)程序，來引導(dǎo)應(yīng)用程序。按照ARM9體系構(gòu)造中規(guī)定，啟動(dòng)引導(dǎo)程序代碼存儲(chǔ)單元首址應(yīng)當(dāng)是

___【15】____，它對(duì)應(yīng)著復(fù)位異常向量。系統(tǒng)上電/復(fù)位后，ARM9微處理器處在管理模式，啟動(dòng)引導(dǎo)程序在引導(dǎo)應(yīng)用程序前，一般需用指令ORRR1,R0,

___【16】____|0xC0和MSRCPSR_cxsf,R1來使ARM核進(jìn)入顧客模式（注：R0，R1寄存器初值設(shè)定為0。CPSR寄存器格式見題后附錄。），然后再通過指令

___【17】____來引導(dǎo)應(yīng)用程序主函數(shù)main()。啟動(dòng)引導(dǎo)程序中還需要完畢異常向量表設(shè)置，ARM9體系構(gòu)造中規(guī)定異常向量之間各相差

___【18】____個(gè)字節(jié)，因而，需要在各異常向量處設(shè)計(jì)一條分支指令。對(duì)于S3C2410微處理器來說，其啟動(dòng)引導(dǎo)程序還需要完畢嚴(yán)禁看門狗部件和嚴(yán)禁

___【19】____部件，并設(shè)置各工作模式下

___【20】____指針。附錄：綜合題中完善程序或回答問題所需寄存器格式端口C控制寄存器（GPCCON）格式符號(hào)位描述初始狀態(tài)GPC15[31:30]00=輸入

01=輸出

10=VD7

11=保留00GPC14[29:28]00=輸入

01=輸出

10=VD6

11=保留00GPC13[27:26]00=輸入

01=輸出

10=VD5

11=保留00GPC12[25:24]00=輸入

01=輸出

10=VD4

11=保留00GPC11[23:22]00=輸入

01=輸出

10=VD3

11=保留00GPC10[21:20]00=輸入

01=輸出

10=VD2

11=保留00GPC9[19:18]00=輸入

01=輸出

10=VD1

11=保留00GPC8[17:16]00=輸入

01=輸出

10=VD0

11=保留00GPC7[15:14]00=輸入

01=輸出

10=LCDVF2

11=保留00GPC6[13:12]00=輸入

01=輸出

10=LCDVF1

11=保留00GPC5[11:10]00=輸入

01=輸出

10=LCDVF0

11=保留00GPC4[9:8]00=輸入

01=輸出

10=VM

11=保留00GPC3[7:6]00=輸入

01=輸出

10=VFRAME

11=保留00GPC2[5:4]00=輸入

01=輸出

10=VLINE

11=保留00GPC1[3:2]00=輸入

01=輸出

10=VCLK

11=保留00GPC0[1:0]00=輸入

01=輸出

10=LEND

11=保留00端口E控制寄存器（GPECON）格式符號(hào)位描述初始狀態(tài)GPE15[31:30]00=輸入

01=輸出

10=IICSDA

11=保留00GPE14[29:28]00=輸入

01=輸出

10=IICSCL

11=保留00GPE13[27:26]00=輸入

01=輸出

10=SPICLK

11=保留00GPE12[25:24]00=輸入

01=輸出

10=SPIMOSI0

11=保留00GPE11[23:22]00=輸入

01=輸出

10=SPIMISO0

11=保留00GPE10[21:20]00=輸入

01=輸出

10=SDDAT3

11=保留00GPE9[19:18]00=輸入

01=輸出

10=SDDAT2

11=保留00GPE8[17:16]00=輸入

01=輸出

10=SDDAT1

11=保留00GPE7[15:14]00=輸入

01=輸出

10=SDDAT0

11=保留00GPE6[13:12]00=輸入

01=輸出

10=SDCMD

11=保留00GPE5[11:10]00=輸入

01=輸出

10=SDCLK

11=保留00GPE4[9:8]00=輸入

01=輸出

10=IISSDO

11=保留00GPE3[7:6]00=輸入

01=輸出

10=IISSDI

11=保留00GPE2[5:4]00=輸入

01=輸出

10=CDCLK

11=保留00GPE1[3:2]00=輸入

01=輸出

10=IISSCLK

11=保留00GPE0[1:0]00=輸入

01=輸出

10=IISLRCK

11=保留00

端口H控制寄存器（GPHCON）格式符號(hào)位描述初始狀態(tài)GPH10[21:20]00=輸入

01=輸出10=CLKOUT1

11=保留00GPH9[19:18]00=輸入

01=輸出10=CLKOUT0

11=保留00GPH8[17:16]00=輸入

01=輸出10=UCLK

11=保留00GPH7[15:14]00=輸入

01=輸出10=RXD2

11=nCTS100GPH6[13:12]00=輸入

01=輸出10=TXD2

11=nRTS100GPH5[11:10]00=輸入

01=輸出10=RXD1

11=保留00GPH4[9:8]00=輸入

01=輸出10=TXD1

11=保留00GPH3[7:6]00=輸入

01=輸出10=RXD0

11=保留00GPH2[5:4]00=輸入

01=輸出10=TXD0

11=保留00GPH1[3:2]00=輸入

01=輸出10=nRTS0

11=保留00GPH0[1:0]00=輸入

01=輸出10=nCTS0

11=保留00

ULCONn寄存器格式符號(hào)位描述初始狀態(tài)Reserved[7]保留0Infra-Red

Mode[6]確定與否采用紅外模式0=正常操作模式

1=紅外傳播模式0Parity

Mode[5:3]確定校驗(yàn)類型0xx=無校驗(yàn)

100=奇校驗(yàn)

101=偶校驗(yàn)000Stop

Bit[2]確定停止位數(shù)0=1位停止位

1=2位停止位0Word

Length[1:0]確定數(shù)據(jù)位數(shù)00=5位

01=6位10=7位

11=8位00

CPSR寄存器（32位寄存器）格式（注：僅給出了最終5位，即工作模式選用位）M4M3M2M1M01

0

0

0

0

顧客模式1

0

0

0

1

FIQ模式1

0

0

1

0

IRQ模式1

0

0

1

1

管理模式1

0

1

1

1

中斷模式1

1

0

1

1

未定義模式1

1

1

1

1

系統(tǒng)模式【解題思緒】本題重要考察基于S3C2410地鐵進(jìn)出站閘機(jī)系統(tǒng)開發(fā)。波及嵌入式最小硬件系統(tǒng)構(gòu)成，GPIO引腳功能及對(duì)應(yīng)初始化設(shè)置，GPC和GPD作為LED顯示屏接口引腳，GPE作為輸入輸出，還考察了香農(nóng)定理，ARM9體系構(gòu)造中異常向量等有關(guān)知識(shí)。【參照答案及解析】第1空答案：電源；最小硬件系統(tǒng)構(gòu)成。第2空答案：0xFFFFFFF7或(~0x00000008)或~0x00000008；和0相與清零，和1相與保持不變。和0相或保持不變，和1相或置1。00為輸入，01為輸出，則初始化GPE1引腳功能為輸出語句是：rGPECON=((rGPECON|0x00000004)&0xFFFFFFF7)。第3空答案：0xFFFD或(~0x0002)或~0x0002；GPE1引腳輸出“0”時(shí)，控制閘門關(guān)閉，即rGPEDAT=rGPEDAT&0xFFFD。第4空答案：0x0002；GPE1引腳輸出“1”時(shí)，控制閘門打開。即rGPEDAT=rGPEDAT|

0x0002。第5空答案：0x00000A00；GPH5中10=RXD1，GPH4中10=TXD1。因此端口H初始化語句為先清零、再置一，即

rGPHCON=(rGPHCON&0xFFFFF0FF)|0x00000A00。第6空答案：5；8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、偶校驗(yàn)。在ULCON中，[1:0]：11=8位；[2]：0=1位停止位；[5:3]：101=偶校驗(yàn)；[6]：0=正常操作模式。即rULCON1=(5<<3)|(0<<2)|(3)。第7空答案：3；第8空答案：115200*16=1843200；設(shè)置波特率。第9空答案：8；根據(jù)香農(nóng)采樣定理可得。第10空答案：46.875；采樣頻率為8KHz，采樣周期為125us，樣本值用16位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行編碼。則3s語音片段存儲(chǔ)容量為：(3*16)/(125us*8)=46.875。第11空答案：0x55555555；00為輸入，01為輸出，則初始化GPC關(guān)口功能為輸出語句是：rGPCCON=

0x55555555。第12空答案：數(shù)據(jù)；第13空答案：0xFFFFFFFC或~0x00000003或(~0x00000003)；采用GPE0引腳來輸入紅外感測信號(hào)，GPE0引腳為“1”時(shí)，體現(xiàn)人體不在感應(yīng)區(qū)內(nèi)，GPE0引腳為“0”時(shí)，體現(xiàn)人體在感應(yīng)區(qū)內(nèi)。則初始化GPE0引腳功能語句是：rGPECON=rGPECON&

0xFFFFFFFC。第14空答案：0x0000；判斷人體與否在感應(yīng)區(qū)內(nèi)語句為：if((rGPEDAT&0x0001)==

0x0000)，若為真，則體現(xiàn)人體在感應(yīng)區(qū)內(nèi)。第15空答案：0x00000000或0x00；對(duì)應(yīng)復(fù)位異常向量。第16空答案：0x10或0x00000010或16；顧客模式中[M4M3M2M1M0]=[10000]。即ORRR1,R0,0x10|0xC0。第17空答案：BL_main；第18空答案：4；ARM9體系構(gòu)造中規(guī)定異常向量之間各相差4個(gè)字節(jié)，因而，需要在各異常向量處設(shè)計(jì)一條分支指令。第19空答案：外部中斷；第20空答案：堆棧1、電梯群控系統(tǒng)由樓層控制器、電梯轎箱控制器、電機(jī)房控制器和中央控制子系統(tǒng)構(gòu)成，其中電梯轎箱控制器基本功能規(guī)定如下：a、需要若干個(gè)對(duì)應(yīng)樓層按鍵和開門、關(guān)門、緊急呼喊等功能按鍵，顧客可同步按下若干個(gè)樓層按鍵。需要用7段LED顯示屏顯示電梯所運(yùn)行到樓層。b、需要在電梯轎箱門兩側(cè)安裝紅外發(fā)射、接受探頭，門打開后開始監(jiān)測紅外接受電路信號(hào)，當(dāng)探測到無人再進(jìn)入電梯時(shí)，5秒后電梯門關(guān)閉。若門在關(guān)閉時(shí)，又有人已經(jīng)進(jìn)入門內(nèi)，門將再自動(dòng)打開，以防夾到人。然后重新開始計(jì)時(shí)5秒，再關(guān)門，電梯運(yùn)行。c、具有與中央控制子系統(tǒng)數(shù)字語音對(duì)講功能。若顧客碰到緊急狀況，可以按下“緊急呼喊”按鍵，則啟動(dòng)數(shù)字語音對(duì)講。d、具有對(duì)轎箱內(nèi)部視頻監(jiān)控功能。中央控制子系統(tǒng)通過電梯轎箱控制器可以查看轎箱內(nèi)部監(jiān)控視頻。

根據(jù)上述功能規(guī)定描述，若采用S3C2410芯片為關(guān)鍵來構(gòu)建電梯轎箱控制器硬件平臺(tái)，請完善下面論述（程序）和回答有關(guān)問題。（注意：完善程序或回答問題所需寄存器格式見題后附錄）（1）電梯轎箱控制器硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，除了要設(shè)計(jì)最小硬件系統(tǒng)外，還必要完畢按鍵接口電路、LED顯示屏接口電路、紅外探測接口電路、電梯開關(guān)門驅(qū)動(dòng)電路、音頻接口電路、___【1】___接口電路及通信接口電路等。在通信接口設(shè)計(jì)時(shí)，由于電梯轎箱控制器與電機(jī)房控制器之間只需要傳播包括命令信息、樓層信息文本數(shù)據(jù)，它們之間通信接口擬設(shè)計(jì)為RS-485接口，可以采用S3C2410芯片內(nèi)部

___【2】___部件外加電平轉(zhuǎn)換芯片等來實(shí)現(xiàn)。而電梯轎箱控制器與中央控制子系統(tǒng)之間需要傳播視頻和音頻信息，它們之間通信接口擬設(shè)計(jì)為以太網(wǎng)接口，由于S3C2410芯片內(nèi)部沒有以太網(wǎng)控制部件，因而需外加以太網(wǎng)控制器芯片及電平轉(zhuǎn)換等來實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)時(shí)，若選用AX88796芯片，其片選信號(hào)CS引腳（低電平有效）連到S3C2410芯片nGCS3上，因而，讀寫AX88796芯片內(nèi)部寄存器首地址是：

___【3】___。（闡明：S3C2410芯片外部可擴(kuò)展存儲(chǔ)容量為1GB，提成了8塊，每塊128MB，分別由nGCS0~nGCS7選用，整個(gè)外部存儲(chǔ)空間首地址為：0x00000000）

（2）設(shè)計(jì)紅外探測電路時(shí)，運(yùn)用GPE2作為輸出，控制紅外發(fā)射管工作，GPE3作為輸入連接到紅外接受管。那么，有關(guān)驅(qū)動(dòng)程序中，初始化GPE2、GPE3引腳功能語句是：rGPECON=((rGPECON|0x00000010)&

___【4】___);

//rGPECON是端口E控制寄存器若GPE2輸出“1”時(shí)，控制紅外發(fā)射管工作（即發(fā)射紅外線），GPE2輸出“0”時(shí)，控制紅外發(fā)射管不工作，那么，有關(guān)驅(qū)動(dòng)程序中，控制紅外發(fā)射管工作和不工作語句分別是：

rGPEDAT=rGPEDAT|

___【5】___;

//rGP