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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頁中南民族大學

《嵌入式技術及應用》2022-2023學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題(本大題共15個小題,每小題1分,共15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、在嵌入式操作系統(tǒng)的任務調度中,優(yōu)先級調度是一種常見的策略。考慮一個包含多個實時任務和非實時任務的嵌入式系統(tǒng),實時任務具有較高的優(yōu)先級。如果一個非實時任務正在執(zhí)行,此時一個高優(yōu)先級的實時任務就緒,會發(fā)生什么情況?()A.立即切換到實時任務執(zhí)行B.等待非實時任務完成后再切換C.按照一定的時間片輪轉切換D.由用戶決定是否切換2、當一個嵌入式操作系統(tǒng)需要與外部網(wǎng)絡進行通信,例如物聯(lián)網(wǎng)設備上傳數(shù)據(jù)到云服務器,在網(wǎng)絡連接不穩(wěn)定或帶寬有限的情況下,以下哪種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和技術更適合保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸?()A.TCP協(xié)議,提供可靠的面向連接的傳輸B.UDP協(xié)議,快速但不可靠的傳輸C.HTTP協(xié)議,基于請求-響應模式D.MQTT協(xié)議,專為低帶寬和不穩(wěn)定網(wǎng)絡設計3、嵌入式操作系統(tǒng)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(jù)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4、嵌入式操作系統(tǒng)中的中斷處理機制對于系統(tǒng)的及時響應和穩(wěn)定性起著關鍵作用。假設一個嵌入式系統(tǒng)正在執(zhí)行一個關鍵任務,此時發(fā)生了一個高優(yōu)先級的中斷。以下關于中斷處理的描述,正確的是:()A.系統(tǒng)立即暫停當前任務,轉去處理中斷,中斷處理完成后返回原任務繼續(xù)執(zhí)行B.系統(tǒng)先完成當前任務,再處理中斷,以保證任務的連續(xù)性C.系統(tǒng)根據(jù)中斷的優(yōu)先級決定是否暫停當前任務,如果優(yōu)先級低則忽略中斷D.系統(tǒng)拒絕所有中斷,直到當前任務完成,以防止任務被中斷干擾5、嵌入式系統(tǒng)中的設備驅動程序負責與硬件設備進行交互。假設需要為一個新的傳感器開發(fā)設備驅動程序,以下關于設備驅動程序開發(fā)的步驟,哪一項是不正確的?()A.了解傳感器的硬件接口和通信協(xié)議B.編寫初始化代碼、數(shù)據(jù)讀寫代碼和中斷處理代碼C.將設備驅動程序編譯為獨立的可執(zhí)行文件,在系統(tǒng)運行時動態(tài)加載D.設備驅動程序不需要考慮操作系統(tǒng)的內存管理和任務調度機制6、嵌入式操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)緩存可以提高文件訪問性能。假設一個嵌入式設備頻繁讀寫文件。以下關于文件系統(tǒng)緩存的描述,哪一項是錯誤的?()A.文件系統(tǒng)緩存可以減少對存儲設備的直接讀寫操作,提高數(shù)據(jù)傳輸速度B.緩存的大小可以根據(jù)系統(tǒng)的內存資源和文件訪問模式進行調整C.當系統(tǒng)內存不足時,文件系統(tǒng)緩存中的數(shù)據(jù)會被自動清除,以釋放內存D.文件系統(tǒng)緩存中的數(shù)據(jù)永遠不會丟失,即使系統(tǒng)突然斷電7、在嵌入式系統(tǒng)中,實時操作系統(tǒng)的上下文切換時間對系統(tǒng)性能有影響。假設一個嵌入式系統(tǒng)需要頻繁進行任務切換。以下關于減少上下文切換時間的方法,正確的是:()A.優(yōu)化任務的保存和恢復操作,減少數(shù)據(jù)的保存和恢復量B.增加任務的執(zhí)行時間,減少任務切換的頻率C.簡化任務的上下文信息,只保存關鍵的狀態(tài)數(shù)據(jù)D.以上方法都可以有效地減少實時操作系統(tǒng)的上下文切換時間8、嵌入式操作系統(tǒng)在工業(yè)控制領域有著廣泛應用。假設一個工業(yè)控制系統(tǒng)需要高穩(wěn)定性和確定性的操作。以下關于工業(yè)控制中操作系統(tǒng)的特點,正確的是:()A.具備硬實時性、高可靠性和可預測的性能B.可以容忍一定程度的延遲和不確定性C.對操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能要求不高,功能實現(xiàn)為主D.工業(yè)控制中的操作系統(tǒng)與一般嵌入式系統(tǒng)相同9、在一個基于嵌入式操作系統(tǒng)的汽車電子系統(tǒng)中,需要處理來自多個傳感器的實時數(shù)據(jù),并進行快速的數(shù)據(jù)分析和決策。例如,在自動駕駛場景中,需要對攝像頭、雷達和激光雷達的數(shù)據(jù)進行融合和處理。為了實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)處理和傳輸,以下哪種通信機制可能是最優(yōu)選擇?()A.串行通信B.并行通信C.藍牙通信D.以太網(wǎng)通信10、嵌入式操作系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性對于系統(tǒng)的正常運行至關重要。假設一個嵌入式系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)測試,有助于發(fā)現(xiàn)潛在的問題C.系統(tǒng)的可靠性只取決于硬件的質量,與軟件的設計和實現(xiàn)無關D.定期進行系統(tǒng)維護和更新,修復已知的漏洞和錯誤,可以增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性11、在嵌入式系統(tǒng)的傳感器數(shù)據(jù)采集過程中,需要進行數(shù)據(jù)濾波和校準。假設一個嵌入式設備采集的傳感器數(shù)據(jù)存在噪聲和偏差。以下關于數(shù)據(jù)處理的描述,哪一項是不正確的?()A.可以采用均值濾波、中值濾波等方法去除數(shù)據(jù)中的噪聲B.通過校準可以修正傳感器的測量偏差,提高數(shù)據(jù)的準確性C.數(shù)據(jù)濾波和校準會增加系統(tǒng)的計算負擔,應盡量避免使用D.可以根據(jù)傳感器的特性和應用需求選擇合適的數(shù)據(jù)處理方法12、在嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)中,交叉編譯是一個重要的環(huán)節(jié)。假設需要為一個特定的嵌入式處理器開發(fā)應用程序,以下關于交叉編譯的描述,哪一項是不正確的?()A.交叉編譯是在一種體系結構的計算機上編譯生成另一種體系結構的可執(zhí)行代碼B.交叉編譯需要特定的交叉編譯工具鏈,包括編譯器、鏈接器等C.交叉編譯生成的代碼可以直接在開發(fā)主機上運行和調試D.交叉編譯的過程需要考慮目標嵌入式系統(tǒng)的硬件特性和資源限制13、嵌入式操作系統(tǒng)中的定時器是常用的功能模塊。假設一個嵌入式系統(tǒng)需要實現(xiàn)精確的定時功能。以下關于定時器的描述,正確的是:()A.可以通過軟件定時器實現(xiàn)較精確的定時,但會占用較多的CPU資源B.硬件定時器具有更高的精度和可靠性,不受CPU負載影響C.可以通過調整定時器的時鐘源和分頻系數(shù)來設置定時時間D.以上描述都是關于嵌入式操作系統(tǒng)中定時器的正確特點14、在一個基于嵌入式操作系統(tǒng)的智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中,需要在野外環(huán)境中長時間穩(wěn)定運行,并且能夠適應溫度、濕度等環(huán)境因素的變化。為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,以下哪種硬件防護措施可能會被采???()A.防水防塵設計B.寬溫工作設計C.電磁屏蔽設計D.以上都是15、假設在一個嵌入式安防監(jiān)控系統(tǒng)中,需要同時處理多個攝像頭的視頻流,并進行實時的圖像分析和存儲。對于視頻數(shù)據(jù)的壓縮和編碼,以下哪種標準可能會被采用?()A.H.264B.H.265C.MPEG-4D.MJPEG二、簡答題(本大題共4個小題,共20分)1、(本題5分)什么是嵌入式系統(tǒng)的上下文切換?2、(本題5分)解釋數(shù)字簽名驗證和信任鏈的建立。3、(本題5分)簡述USB主機和設備模式的驅動實現(xiàn)。4、(本題5分)簡述看門狗復位的工作原理和配置方法。三、分析題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)以一款智能攝像頭的智能監(jiān)控功能為例,分析嵌入式操作系統(tǒng)在其中的作用,包括目標跟蹤、異常行為檢測、報警聯(lián)動等方面,討論其在安防領域的智能化應用。2、(本題5分)論述嵌入式操作系統(tǒng)在智能空氣檢測儀中的重要性。智能空氣檢測儀需要準確檢測空氣質量和數(shù)據(jù)傳輸功能,嵌入式操作系統(tǒng)如何保障其性能和可靠性?包括傳感器數(shù)據(jù)處理、通信等方面。3、(本題5分)分析嵌入式操作系統(tǒng)在智能空氣加濕器中的應用及優(yōu)勢。智能空氣加濕器需要自動調節(jié)濕度和智能化的控制功能,嵌入式操作系統(tǒng)如何支持這些功能?包括傳感器數(shù)據(jù)處理、控制邏輯等方面。4、(本題5分)結合實際案例,分析嵌入式操作系統(tǒng)在智能家居安防監(jiān)控系統(tǒng)中的應用。討論其在視頻監(jiān)控、入侵檢測、報警聯(lián)動等方面的功能和優(yōu)勢。5、(本題5分)分析嵌入式操作系統(tǒng)在智能家居系統(tǒng)中的作用,包括設備管理、通信協(xié)議支持、實時性要求等方面,探討其對智

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