题目内容
（请给出正确答案）
● 在嵌入式系统中，采用查询方式实现输入输出的主要原因是 （29） 。
（29）
A. 速度最快
B. CPU 可以不介入
C. 实现起来比较容易
D. 在对多个事件查询工作时，能对突发事件做出实时响应
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嵌入式系统中采用中断方式实现输入输出的主要原因是(1)。在中断时，CPU断点信息一般保存到(2)中。
(1)
A．速度最快
B．CPU不参与操作
C．实现起来比较容易
D．能对突发事件做出快速响应
（9）
A. 速度最快
B. CPU 不参与操作
C. 实现起来比较容易
D. 能对突发事件做出快速响应
（10）
A. 通用寄存器
B. 堆
C. 栈
D. I/O 接口
阅读以下关于嵌入式系统软件设计方面的叙述，回答问题1至问题3。
某公司承担了一项嵌入式系统软件开发项目。该项目主要用于车载电子系统中监视发动机及燃油系统等系统工作状况，并通过综合仪表显示给驾驶员。经过多次与用户沟通，形成以下技术要求：
(1)本项目的硬件平台由主处理机模块和多种接口模块组成，底板采用标准VME总线(硬件结构图如图3-1所示)，具体硬件模块配置如下。
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①主处理机模块(CPM)采用PowerPC755，主频266MHz，配有SDRAM存储器和FLASH存储器；提供一个定时/计数器；支持16级中断和二级cache。
②输入输出模块(IOC)支持16路RS422接口信号，传输速率不低于115.2kbps，IOC模块与CPM模块的数据交换采用64KByte双端口存储器。
③离散量接口模块(DAM)支持64路开关型离散量输入输出接口；2路频率量输入；12位A/D转换器和12位：D/A转换器。
④图形处理模块(GPM)用于显示图形，支持OpenGL标准接口软件。
⑤MBI模块主要提供1553B外总线接口，PSM为电源支持模块。
(2)本项目软件主要工作在CPM模块中，完成对外部设备的数据采集、分析和相应的控制，将监视结果以图形方式显示给驾驶员。该系统的软件主要包括外部接口驱动软件、VME数据传输软件、处理软件、图形显示和外总线(1553B)数据交换软件。要求数据的采集必须确保每帧数据无丢失，并在本帧内完成数据的处理工作，本帧信息显示给驾驶员的时刻最晚不能超过下帧。详细的技术要求如下。
①16路RS422接口主要完成对汽车燃油系统、动力系统和驾驶员命令的数据采集与控制。RS422数据传输格式将以32Byte为基本数据块，分别以20ms、40ms、60ms和1s四个不同周期交换数据。
②64路离散量数据主要监控发动机工作状态，要求每10ms采集一次，并在下一个10ms周期内将发动机状况显示到驾驶员座舱。
③多路模拟量数据主要采集发动机转速、油量及汽车的其他数据，为驾驶员监控汽车状态提供必要的量化数据。模拟量数据的刷新频率为1s。
④外总线(1553B)主要完成该系统与汽车其他电子系统的数据交换。
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公司将本项目交给项目主管李工实施，要求李工按技术要求完成本项目的软件设计工作，公司根据合同关于“数据的采集必须确保每帧数据无丢失，并在本帧内完成数据的处理工作，本帧信息显示给驾驶员的时刻最晚不能超过下帧”的要求，提醒李工设计中重点考虑整个系统的实时性问题。李工完成设计后，提交公司评审，会上就李工设计中存在的缺陷展开了激烈讨论，最终达成一致。
李工在设计IOC模块软件时指出：为了使CPM模块能够及时处理RS422数据，在IOC与CPM间的双端口存储器中为每个422通道设计一级缓冲，当某通道接收一个字节时，就将数据放入缓冲，由CPM接收(其结构如图3-2所示)。这样的好处在于每当有数据输入时，CPM模块可立即读取，而增大双口缓冲的目的是在CPM来不及处理时可防止数据的丢失。同时，IOC中的程序相对简单、实时性好、可以不考虑422通道的数据传输周期，只要按查询方式对16路422输入进行查询读取即可。
会上，王工提出了强烈的反对意见，认为这种设计方法绝对不可取，这种方法只考虑了软件的简单与便利，而没有针对软件特点考虑问题，在设计中对实时性、负载平衡分配及实现算法上均存在缺陷，必须改进。
(1)你认为李工的设计在实时性、负载平衡分配和实现算法上存在怎样的缺陷？详细说明理由。
(2)请给出IOC模块和CPM模块之间双口存储器数据交换方法。
嵌入式系统中采用中断方式实现输入输出的主要原因是（9）。
A. 速度最快
B. CPU不参与操作
C. 实现起来比较容易
D. 能对突发事件做出快速响应
在对KWIC系统的架构进行设计时，公司的架构师王工提出采用共享数据的主程序-子程序的架构风格，而李工则主张采用管道-过滤器的架构风格。在架构评估会议上，大家从系统的算法变更、功能变更、数据表示变更和性能等方面对这两种方案进行评价，最终采用了李工的方案。
【问题1】在实际的软件项目开发中，采用恰当的架构风格是项目成功的保证。请用200字以内的文字说明什么是软件架构风格，并对主程序-子程序和管道-过滤器这两种架构风格的特点进行描述。
A.用户
B.网络
C.硬件
D.软件
阅读以下关于某嵌入式实时系统的软件需求的叙述，回答问题1、问题2和问题3。
某公司承担了一项嵌入式实时控制系统的软件开发任务，其内容是按系统要求的固定的时间序列采集、处理、输出数据，以实现对多个设备的综合控制。
系统由硬件和软件组成，硬件由处理机(采用PowerPC603e，主频133MHz)、存储器、定时器、中断控制器、双口存储器(空间大小1 024KB)、4路422半双工串行接口 (其中两路的频率115 200Hz，另两路频率38400Hz)、两路A/D、D/A数模转换器和10路离散量接口组成。系统的软件需求如下(注：B：字节；s：秒；ms：毫秒)：
.系统要求以5ms为周期从双口存储器中采集1 024KB的输入数据，处理任务的时间约为1ms；(称为5ms任务)
.要求以20ms为周期从两路422接口(115 200Hz)中采集一定格式的大小系统为64B的数据，在完成处理(处理时间约为4ms)任务后，分别输出大小为16B的控制命令；(称为20ms任务)
.系统要求以60ms为周期从两路422接口(38400Hz)中采集一定数据格式的大小为6B数据，从两路A/D接口采集28位数据，在完成处理(处理时间约为2ms)任务后，分别输出大小为2B的控制命令和一个28位D/A数据，输出8路离散量控制数据；(称为60ms任务)
.作为系统的安全监控保障，系统要求在每1s内对系统软硬件状态进行测试并完成系统工作的状态记录工作。该任务共需处理时间是5ms。(称为1s任务)
本公司课题组根据用户的硬件环境及对软件的需求，就软件的实施方案展开了激烈的讨论，讨论的首要问题就是本系统中软件的运行平台是采用嵌入式实时操作系统还是在裸机上直接开发，李工程师(简称李工)提出为了保证系统的实时性，应该采用在裸机上直接开发的方式，关键部分采用汇编语言编写，而王工程师(简称王工)提出，由于系统将由多种周期的处理任务组成，为了保证系统的可靠性，应该采用商用嵌入式实时操作系统作为本项目的开发基础，经过充分论证，最后李工接受了王工的建议，并申报课题组组长，课题组长同意采用了操作系统的方案，并指出必须尽快对需求的时间性能做出评估。
请用450字以内文字简要说明王工提出的采用嵌入式实时操作系统的理由或优点，并说明选择操作系统产品时需要重点考虑其哪些功能与性能？
试题四（共15分）
阅读下列说明和表，回答问题1至问题2，将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】
看门狗(Watchdog)技术是嵌入式系统设计中保证系统可靠的常用技术。嵌入式控制系统运行时由于受到外部干扰或者内部系统错误，程序有时会出现“跑飞”现象，导致整个系统瘫痪。为了防止这一现象的发生，对系统可靠性要求较高的场合往往要加入看门狗电路。当系统“跑飞”时，看门狗电路能自动恢复系统的运行。
【问题1】（8分）
设某嵌入式系统程序完整运行所需的周期时间是tp，看门狗的定时周期为tw，要求tw(1)tp，在程序运行过程中需要定时(2)（俗称“喂狗”），只要程序正常运行，定时器就不会溢出。若由于干扰等原因使系统不能在tp时刻修改定时器的计数值，定时器将在tw时刻(3)，引发(4)，使系统得以重新运行。
请填充以上叙述中空缺处的内容，将答案填写在答题纸的对应栏中。
【问题2】（7分）
张工在某嵌入式系统中设计实现了看门狗电路，采用的芯片寄存器如表4-1、表4-2、表4-3、表4-4所示。
王工编写了以下程序代码，实现看门狗电路的初始化。请仔细阅读每行代码，然后回答问题。
define PCLK 10000000 //第1行
define rWTCON (*(volatile unsigned int*)0x53000000) //第2行
define rWTDAT (*(volatile unsigned int*)0x53000004) //第3行
define rWTCNT (*(volatile unsigned int*)0x53000008) //第4行
void watchdog_test(void) //第5行
{ //第6行
rWTCON =((PCLK/1000000-1)＜＜8) | (3＜＜3) | (1＜＜2); //第7行
rWTDAT =7812; //第8行
rWTCNT =7812; //第9行
rWTCON |=(1＜＜5)； //第10行
}
请将以下问题的答案写在答题纸的对应栏中。
(1)在程序的第2、3、4行，分别使用了volatile关键字，请说明该关键字的作用。
(2)在程序的第7行，实现了对看门狗的三个功能设置，除了设置预装比例值外，其它两个功能分别是什么？
(3)在程序的第10行，实现了对看门狗的哪个功能设置？
(4)该系统结构采用的编址方式是什么？
(5)该系统的位序是大端方式还是小端方式？
A.宿主机与目标机之间只需要建立逻辑连接即可
B.在嵌入式系统中，调试器与被调试程序一般位于同一台机器上
C.在嵌入式系统开发中，通常采用的是交叉编译器
D.宿主机与目标机之间的通信方式只有串口和井口两种
