计算机三级嵌入式系统开发技术真题(带答案)

操作题（一）

电动汽车充电桩（示意图如图3-1所示）

以S3C2410芯片为核心，并外加其他功能电路来进行设计，其基本功能描述如下：

a、充电桩支持2种充电方式，一种是固定金额方式，如：充300元的电能。那么，所充电能的金额等于300元后自动停止充电；另一种是随机充电，即：随时按"停止"键来停止充电，若未按"停止"键，则电池充满后也会自动停止充电。

b、支持现金和IC卡付费。IC卡是预付费卡，金额不足将报警。

c、能够通过RS-485总线与后台结算服务器连接，传递结算信息。

d、用LCD显示器来显示被充电电池的电量情况，并显示充电时间、金额等信息。

根据上述功能要求的描述，请完善下面的叙述（程序）和回答有关的问题。（完善程序或回答问题所需的寄存器格式见题后附录）。

1）充电桩控制器设计时，需设计一个键盘，键盘中应包含0~9数字键及"切换"、"启动"、"停止"等3个命令键。其键盘接口设计成4×4的阵列（按键排列示意如图3-2所示）。图3-2中的键盘接口电路中选用GPE4~GPE7来输出键盘行扫描信号，选用GPE0~GPE3来输入键盘列信号。软件设计时设计者自行设计键盘扫描函数，请你补充

完善之：

//**KEYOUTPUT是键盘扫描时的输出地址，KEYINPUT是键盘读入时的地址

#defineKEYOUTPUT (*(volatile INT8U *)0x56000044) //0x56000044是GPE端口数据寄存器的地址

#define KEYINPUT (*(volatile INT8U *)0x56000044)

INT16U ScanKey()

{

INT16U key=0xFFFF;

INT16U i;

INT8U temp=0xFF,output;

//仅初始化GPE4~GPE7为输出

rGPECON= ((rGPECON & 0xFFFF00FF) | (1) );

//仅初始化GPE0~GPE3为输入

rGPECON= rGPECON &(2); // rGPECON是对应GPE端口控制寄存器的变量

for (i=(3); i<= 128; i<<=1) //循环扫描键盘，看是否有按键按下

{

output|= 0xFF;

output&= (~i); //键盘行信号求反

KEYOUTPUT= output; //通过GPE端口数据寄存器输出行信号

temp= KEYINPUT; //通过GPE端口数据寄存器读列信号，该列无键按下时列信号是1

if((temp&0x0F)!= (4))//判断是否有键按下

{

key = (~i);

key <<= 8; //变量key中存储键码值，行信号左移到高8位

key |= temp|0xF0; //列信号存于变量key的低8位中，无用位置1

return (key); //返回键码值

}

}

return 0xFFFF;

}

上面的键盘扫描函数返回的是键码值，程序中循环(5)次来扫描所有键盘行，若所有行均无键按下时，返回的键码值应为：(6)。若有按键按下，则返回该键对应的键码值。例如：若按下的是键盘中"8"键，则函数返回值为：(7)，若按下的是键盘中"启动"键，则函数返回值为：(8)。

（2）IC卡读写电路设计时，选用IC卡读写模块通过I2C总线接口与S3C2410连接，设计时利用S3C2410芯片内部的专用I2C总线引脚，即GPE端口的(9)引脚和 (10)引脚连2接到IC卡读写模块的IC总线引脚SDA和SCL上。那么，相关驱动程序中需要用语句：rGPECON=(rGPECON|0xA0000000)& (11)来初始化GPE端口相关引脚为I2C总线功能的

引脚。

（3）为了实现与后台结算服务器连接，选择S3C2410内部的UART1部件，并外加电平转换芯片来实现支持RS-485串行通信的接口电路。下面一段程序是初始化UART1部件（注：UART1的波特率要求为：9600bps，数据格式要求为：8位数据、1位停止位、奇校验，主频为PCLK。）。

void UART1_Init()

{

rGPHCON=(rGPHCON&0xFFFFF0FF)| (12);//端口H相应引脚功能初始化

rUFCON1=0x0; //FIFO disable

rUMCON1=0x0;

rULCON1= ((13) <<3)|(0<<2)|( (14)); //设置线路控制寄存器

rUCON1=0x245; //设置控制寄存器

rUBRDIV1=((int)(PCLK/(15) +0.5) - 1); //设置波特率，小数采用四舍五入

}

（4）充电桩的LCD显示器，由于显示的内容不复杂，因此选用16色LCD屏。设计LCD屏接口电路时，选用S3C2410芯片的GPC0~GPC7连接到LCD模块的8位数据线上，用来传输显示信息。在相关驱动程序中，可以用以下语句来初始化GPC0~GPC7为输出：

rGPCCON = ((rGPCCON|0x00005555)& (16)) // rGPCCON对应GPC端口的控制寄存器

设计时，选择专用电池电量检测芯片来测量被充电电池的电量。该芯片能提供被测电池的电量信息，并具有1个电量充满状态的引脚。若设计时，将该引脚连接到S3C2410芯片的GPF0引脚上，使该引脚有效后产生中断信号，立即执行停止充电程序，防止过充。在相关驱动程序中，可以用以下语句来初始化GPF0为中断请求信号输入：

rGPFCON = ((rGPFCON & 0xFFFFFFFC)| (17)) // rGPFCON对应GPF端口的控制寄存器

（5）充电桩的应用软件将在无操作系统环境下进行开发。若设计者自行设计一个启动引导程序，来引导应用程序。启动引导程序中需要完成异常向量表的设置。ARM9体系结构中规定异常向量之间各相差(18)个字节，因此，需要在各异常向量处设计一条分枝指令。对于S3C2410微处理器来说，其启动引导程序还需要完成禁止(19)部件和禁止中断，并设置各工作模式下的(20)指针。

附录：综合题中完善程序或回答问题所需的寄存器格式

端口E控制寄存器（GPECON）的格式

符号 位 描述 初始状态

GPE15 [31:30] 00=输入 01=输出 10=IICSDA 11=保留 00

GPE14 [29:28] 00=输入 01=输出 10=IICSCL 11=保留 00

GPE13 [27:26] 00=输入 01=输出 10=SPICLK 11=保留 00

GPE12 [25:24] 00=输入 01=输出 10=SPIMOSI0 11=保留 00

GPE11 [23:22] 00=输入 01=输出 10=SPIMISO0 11=保留 00

GPE10 [21:20] 00=输入 01=输出 10=SDDAT3 11=保留 00

GPE9 [19:18] 00=输入 01=输出 10=SDDAT2 11=保留 00

GPE8 [17:16] 00=输入 01=输出 10=SDDAT1 11=保留 00

GPE7 [15:14] 00=输入 01=输出 10=SDDAT0 11=保留 00

GPE6 [13:12] 00=输入 01=输出 10=SDCMD 11=保留 00

GPE5 [11:10] 00=输入 01=输出 10=SDCLK 11=保留 00

GPE4 [9:8] 00=输入 01=输出 10=IISSDO 11=保留 00

GPE3 [7:6] 00=输入 01=输出 10=IISSDI 11=保留 00

GPE2 [5:4] 00=输入 01=输出 10=CDCLK 11=保留 00

GPE1 [3:2] 00=输入 01=输出 10=IISSCLK 11=保留 00

GPE0 [1:0] 00=输入 01=输出 10=IISLRCK 11=保留 00

ULCONn寄存器的格式

符号 位 描述 初始状态

Reserved [7] 保留 0

Infra-Red Mode [6] 确定是否采用红外模式 0 = 正常操作0

模式 1 = 红外传输模式

Parity Mode [5:3] 确定校验类型 0xx = 无校验 100 = 奇000

校验 101 = 偶校验

Stop Bit [2] 确定停止位数 0 = 1位停止位 1 = 20

位停止位

Word Length [1:0] 确定数据位数 00 = 5位 01 = 6位 10 = 00

7位 11 = 8位

GPHCON寄存器的格式

符号 位 描述 初始状态

GPH10 [21:20] 00=输入 01=输出 10=CLKOUT1 11=保留 00

GPH9 [19:18] 00=输入 01=输出10=CLKOUT0 11=保留 00

GPH8 [17:16] 00=输入 01=输出10=UCLK 11=保留 00

GPH7 [15:14] 00=输入 01=输出10=RXD2 11=nCTS1 00

GPH6 [13:12] 00=输入 01=输出10=TXD2 11=nRTS1 00

GPH5 [11:10] 00=输入 01=输出10=RXD1 11=保留 00

GPH4 [9:8] 00=输入 01=输出10=TXD1 11=保留 00

GPH3 [7:6] 00=输入 01=输出10=RXD0 11=保留 00

GPH2 [5:4] 00=输入 01=输出10=TXD0 11=保留 00

GPH1 [3:2] 00=输入 01=输出10=nRTS0 11=保留 00

GPH0 [1:0] 00=输入 01=输出10=nCTS0 11=保留 00

GPCCON寄存器的格式

符号 位 描述 初始状态

GPC15 [31:30] 00=输入 01=输出10=VD7 11=保留 00

GPC14 [29:28] 00=输入 01=输出10=VD6 11=保留 00

GPC13 [27:26] 00=输入 01=输出10=VD5 11=保留 00

GPC12 [25:24] 00=输入 01=输出10=VD4 11=保留 00

GPC11 [23:22] 00=输入 01=输出10=VD3 11=保留 00

GPC10 [21:20] 00=输入 01=输出10=VD2 11=保留 00

GPC9 [19:18] 00=输入 01=输出10=VD1 11=保留 00

GPC8 [17:16] 00=输入 01=输出10=VD0 11=保留 00

GPC7 [15:14] 00=输入 01=输出10=LCDVF2 11=保留 00

GPC6 [13:12] 00=输入 01=输出10=LCDVF1 11=保留 00

GPC5 [11:10] 00=输入 01=输出10=LCDVF0 11=保留 00

GPC4 [9:8] 00=输入 01=输出10=VM 11=保留 00

GPC3 [7:6] 00=输入 01=输出10=VFRAME 11=保留 00

GPC2 [5:4] 00=输入 01=输出10=VLINE 11=保留 00

GPC1 [3:2] 00=输入 01=输出10=VCLK 11=保留 00

GPC0 [1:0] 00=输入 01=输出10=LEND 11=保留 00

GPFCON寄存器的格式

符号 位 描述 初始状态

GPF7 [15:14] 00=输入 01=输出10=EINT7 11=保留 00

GPF6 [13:12] 00=输入 01=输出10=EINT6 11=保留 00

GPF5 [11:10] 00=输入 01=输出10=EINT5 11=保留 00

GPF4 [9:8] 00=输入 01=输出10=EINT4 11=保留 00

GPF3 [7:6] 00=输入 01=输出10=EINT3 11=保留 00

GPF2 [5:4] 00=输入 01=输出10=EINT2 11=保留 00

GPF1 [3:2] 00=输入 01=输出10=EINT1 11=保留 00

GPF0 [1:0] 00=输入 01=输出10=EINT0 11=保留 00

答案：

第2空答案：0xFFFFFF00 第12空答案：0x00000A00 0xA00

第3空答案：16 0x10 第13空答案：4

第4空答案：0x0F 第14空答案：3

第5空答案：4 四 第15空答案：9600×16 153600

第6空答案：0xFFFF 第16空答案：0xFFFF5555

第7空答案：0xDFF7 第17空答案：0x00000002 0x2

第8空答案：0x7FFD 第18空答案：4 四

第9空答案：GPE15 第19空答案：看门狗 看门狗定时器 看门狗定时 WDT

第10空答案：GPE14 第20空答案：堆栈 SP

第11空答案：0xAFFFFFFF

操作题（二）

老年人监护系统由一个社区监控中心及若干便携式监护仪组成，便携式监护仪可由老年人随身携带，时刻监测老年人的脉象。便携式监护仪的基本功能要求如下：

a、通过在老年人手腕上佩戴的压电传感器检测脉搏信号，并根据脉搏信号来测算心脏功能是否异常，若异常，则自动向社区监控中心发出报警信息。

b、报警信息通过3G模块发送给社区监控中心。

c、便携式监护仪具有GPS定位功能，报警信息中包含GPS定位信息。

d、需存储报警前1小时的脉搏信号片段。

e、便携式监护仪上需要"下载"、"人工报警"、"消除报警"等3个按键。

f、报警时，除了向社区监控中心发送消息外，还具有本机上的声光报警。

根据上述功能要求描述，若采用S3C2410芯片为核心来构建便携式监护仪的硬件平台，请完善下面的叙述（程序）和回答有关的问题。

（注意：完善程序或回答问题所需的寄存器格式见题后的附录）

（1）在便携式监护仪硬件平台设计时，除了要设计最小硬件系统外，还必须设计脉搏信号采集电路、GPS接口电路、3G模块接口电路等。其中，最小硬件系统应该包括：微处理器、时钟电路、电源电路、电路、主存储器、调试测试接口等5部分电路。GPS接口电路设计时，选用一款具有RS-232通信接口的专用GPS模块，该GPS模块可通过RS-232通信接口接收命令并发送定位信息，因此，电路设计时采用S3C2410芯片内部的部件外加电平转换芯片等来设计与GPS模块的接口。

（2）脉搏信号采集电路的设计时，选用压电传感器来探测脉搏信号，并设计信号放大电路和A/D电路。由于脉搏信号的谐波频率在0.2Hz到40Hz之间，因此，A/D采样的频率必须大于等于Hz。若按所需最小的采样频率进行脉搏信号的采集，每个样本值用8位二进制表示，那么，1小时的脉搏信号片段需要存储容量约为KB（1KB=1024B）。

（3）声光报警电路设计时，利用GPE0作为输出，控制LED灯工作，GPE1作为输出控制蜂鸣器工作。那么，相关驱动程序中，初始化GPE0、GPE1引脚功能的语句是：

rGPECON=((rGPECON|0x00000005)&);// rGPECON是端口E的控制寄存器

若GPE0输出"1"时，控制LED灯亮，GPE0输出"0"时，控制LED灯灭，那么，相关驱动程序中，控制LED灯亮和LED灯灭的语句分别可以是：

rGPEDAT = rGPEDAT | ;// rGPEDAT是端口E的数据寄存器

rGPEDAT = rGPEDAT & ;

（4）3G模块的接口电路设计时，选用具有SPI接口的3G模块，因而可采用S3C2410芯片端

口E的GPE11~引脚（注：可通过题目后面附录中的相关表格来确定）连接到3G模块的相关SPI信号引脚上。并且，在相关驱动程序中，用下面语句来初始化它们作为SPI引脚使用。

rGPECON=((rGPECON|

存器

)& 0xFABFFFFF); // rGPECON是端口E的控制寄（5）便携式监护仪需要的实时时间，通过读取S3C2410芯片内部的部件来获得。该部件进行读写时，需要先置位"使能位"，然后再进行读写。读写操作完成后，需要该位。在相关驱动程序中，可以用下面一段语句来初始化该部件。

void RTC_init(void)

{

//初始化相关寄存器

rRTCCON =(rRTCCON|rRTCALM =rRTCRST =0x00;

rTICNT =

); //置位使能位，rRTCCON是控制寄存器变量

; //报警功能（即闹钟）全部禁止

; //时间间隔设置为1s

rRTCCON =(rRTCCON&); //RTC读写操作完成后对"使能位"操作

…… //省略了其他语句

}

（6）便携式监护仪上所需要的3个按键，其接口电路设计时，将端口E的引脚GPE2、GPE3、GPE4分别连接到3个命令按键："下载"、"人工报警"、"消除报警"上。若按键按下时，对应的GPIO引脚将为"0"，否则为"1"。那么，在相关驱动程序中，可以用下面一段语句来判断是哪个命令按键被唯一按下。

temp = rGPEDAT & 0x001C; //temp是一个16位二进制变量，rGPEDAT是端口E的数据寄存器

switch(temp)

{ case : //判断是否"下载"按键被唯一按下

…… //省略了其他语句

case : //判断是否"人工报警"按键被唯一按下

…… //省略了其他语句

case : //判断是否"消除报警"按键被唯一按下

…… //省略了其他语句

}

（7）便携式监护仪上的所有应用程序，可以在无操作系统环境下开发，开发工具可以选用RVDS，利用该开发工具完成应用程序的编辑、编译、用程序的主函数main()中，其主体结构应该设计成一个按键命令的识别及响应，脉搏信号采集及处理等功能。

、下载、调试等工作。应结构。在该结构内，完成

本题实际上是考查基于S3C2410的嵌入式系统开发综合。具体涉及到嵌入式最小硬件系统和典型系统；基于UART的外部通信接口；香农定理基础；GPIO接不同外设时引脚驱动程序的初始化设置；RTC控制寄存器功能设置；无操作系统环境下嵌入式系统设计方法。

【参考答案及解析】

（1）【解析】

嵌入式最小硬件系统主要包括嵌入式处理器、时钟电路、电源电路、复位电路、存储器和调试测试接口。由于设计的是便携式监护仪，具有压电传感器检测脉搏信号、3G通信、GPS定位等功能，故除了最小硬件系统外，还必须设计脉搏信号采集电路、GPS接口电路、3G模块接口电路等。GPS模块与嵌入式系统的连接有多种，本设计方案中GPS模块通过RS-232接口收发信息，因此需采用S3C2410内部的UART部件外加RS-232电平转换接口来实现。

第1空答案：复位（RESET）

第2空答案：UART（异步串行通信）

（2）【解析】

根据香农定理可知，采样频率必须大于等于2*40 Hz=80 Hz；存储容量=80*3600/1024=281.25 KB，可填写近似值。

第3空答案：80

第4空答案：281.25（282或281）

（3）【解析】

根据设计，GPE0、GPE1均作为输出，故相应的GPECON端口需置为01，即0x00000005，其余位保持不变，故第5空填0xFFFFFFF5；若GPE0输出"1"时，控制LED灯亮，GPE0输出"0"时，控制LED灯灭，则控制LED亮灭相应的往GPE0口送1和0，故第6空和第7空分别填0x0001,0xFFFE。

第5空答案：0xFFFFFFF5

第6空答案：0x0001

第7空答案：0xFFFE

（4）【解析】

当选用具有SPI接口的3G模块时，查看附录的GPECON格式可知，可采用S3C2410芯片端口E的GPE11~GPE13引脚连接到3G模块的相关SPI引脚上；相应的在进行初始化时，将GPE11~GPE13端口

置为10，即0x0A800000。

第8空答案：GPE13

第9空答案：0x0A800000

（5）【解析】

便携式监护仪所需要的实时时间可通过读取S3C2410内部的RTC部件来获得；RTC组件的寄存器读/写有一个使能位，在访问RTC寄存器之前需要先打开这个使能位，读写完成后关闭此位，其他时间里此为也是关闭的，这是为了保护系统的实时时钟不受误写；RTCCON共4位，相应的读/写使能位在第0位，故在初始化时需置位1=允许，即0x01；根据RTCALM

格式可知第13个空填0x00；根据TICNT格式可知，第14个空填0xFF或0x7F；第15个空是用来关闭RTC的读/写使能位，即将该位置0=禁止，故应填0xFE或者0x0E。

第10空答案：RTC（实时时钟）

第11空答案：关闭

第12空答案：0x01

第13空答案：0x00

第14空答案：0xFF（0x7F）

第15空答案：0xFE（0x0E）

（6）【解析】

GPE2、GPE3、GPE4分别用来接"下载"、"人工报警"、"消除报警"三个按键，故可通过读引脚的数据来判断哪个按键被唯一按下。当"下载"被唯一按下的时候，表明三个引脚的值相应为0、1、1，故端口数据是0x0018；当"人工报警"被唯一按下的时候，表明三个引脚的值相应为1、0、1，故端口数据是0x0014；当"消除报警"被唯一按下的时候，表明三个引脚的值相应为1、1、0，故端口数据是0x000C。

第16空答案：0x0018

第17空答案：0x0014

第18空答案：0x000C

（7）【解析】

使用RVDS可以完成应用程序的编辑、编译、连接、下载、调试等工作；主程序不需要操作系统为基础，而是直接采用循环结构，在该结构中完成按键命令的识别及响应，脉搏信号采集及处理等功能。

第19空答案：连接（链接）

第20空答案：循环

操作题（三）

1、电梯群控系统由楼层控制器、电梯轿箱控制器、电机房控制器和中央控制子系统组成，其中电梯轿箱控制器的基本功能要求如下：

a、需要若干个对应楼层的按键和开门、关门、紧急呼叫等功能按键，用户可同时按下若干个楼层按键。需要用7段LED显示器显示电梯所运行到的楼层。

b、需要在电梯轿箱门的两侧安装红外发射、接收探头，门打开后开始监测红外接收电路的信号，当探测到无人再进入电梯时，5秒后电梯门关闭。若门在关闭时，又有人已经进入门内，门将再自动打开，以防夹到人。然后重新开始计时5秒，再关门，电梯运行。

c、具备与中央控制子系统的数字语音对讲功能。若用户遇到紧急情况，可以按下"紧急呼叫"按键，则启动数字语音对讲。

d、具备对轿箱内部的视频监控功能。中央控制子系统通过电梯轿箱控制器可以查看轿箱内部的监控视频。

根据上述功能要求的描述，若采用S3C2410芯片为核心来构建电梯轿箱控制器的硬件平台，请完善下面的叙述（程序）和回答有关的问题。

（注意：完善程序或回答问题所需的寄存器格式见题后的附录）

（1）电梯轿箱控制器的硬件平台设计时，除了要设计最小硬件系统外，还必须完成按键接口电路、LED显示器接口电路、红外探测接口电路、电梯开关门驱动电路、音频接口电路、___【1】___接口电路及通信接口电路等。在通信接口设计时，由于电梯轿箱控制器与电机房控制器之间只需要传输包含命令信息、楼层信息的文本数据，它们之间的通信接口拟设计为RS-485接口，可以采用S3C2410芯片内部的 ___【2】___部件外加电平转换芯片等来实现。而电梯轿箱控制器与中央控制子系统之间需要传输视频和音频信息，它们之间的通信接口拟设计为以太网接口，由于S3C2410芯片内部没有以太网控制部件，因此需外加以太网控制器芯片及电平转换等来实现。实现时，若选用AX88796芯片，其片选信号CS引脚（低电平有效）连到S3C2410芯片的nGCS3上，因此，读写AX88796芯片内部寄存器的首地址是： ___【3】___。（说明：S3C2410芯片外部可扩展的存储容量为1GB，分成了8块，每块128MB，分别由nGCS0~nGCS7选择，整个外部存储空间的首地址为：0x00000000）

（2）设计红外探测电路时，利用GPE2作为输出，控制红外发射管工作，GPE3作为输入连接到红外接收管。那么，相关驱动程序中，初始化GPE2、GPE3引脚功能的语句是：

rGPECON=((rGPECON|0x00000010)& ___【4】___); // rGPECON是端口E的控制寄存器

若GPE2输出"1"时，控制红外发射管工作（即发射红外线），GPE2输出"0"时，控制红外发射管不工作，那么，相关驱动程序中，控制红外发射管工作和不工作的语句分别是：

rGPEDAT = rGPEDAT | ___【5】___; // rGPEDAT是端口E的数据寄存器

rGPEDAT = rGPEDAT & ___【6】___;

（3）电梯轿箱控制器探测到无人再进入电梯时，将延时5秒后关闭电梯门。设计时，若选用S3C2410芯片内部的Timer2部件来产生0.05秒的时间间隔，然后，再用Timer0部件来计数，即计0.05秒时间间隔的产生次数。那么，Timer0部件在此将作为计数器用，而Timer2部件在此将作为 ___【7】___器用。软件设计时，Timer0部件计数

___【8】___次，即表示5秒时间间隔到，将产生中断请求，在Timer0的中断服务程序中发出轿箱门关闭信号。

若系统主频参数PCLK为264MHz，分割器值选择为16，预分频系数选择为19，那么， 为了使Timer2能产生0.05秒的时间间隔，初始化函数可以设计如下，请补充完善。（注：所有参数请用十六进制表示）

void Timer2Int(void)

{

//设置定时器配置寄存器0（TCFG0）

rTCFG0= ___【9】___; //dead zone=0, Timer2预分频系数设19

//设置定时器配置寄存器1（TCFG1）

rTCFG1= ___【10】___; //都工作在中断方式，mux2=1/16

//设置计数常数

rTCNTB2= ___【11】___;

//设置控制寄存器TCON

rTCON= ___【12】___; //更新TCNTB2和TCMPB2

rTCON=0x001000; //Timer2启动

}

（4）电梯轿箱控制器中所需的数字语音对讲功能，需要设计语音信号的采集电路和回放电路。通常情况下人的语音信号是频率范围为300Hz~ ___【13】___Hz的模拟信号，因此，可以利用A/D转换部件设计语音波形的采集电路，从而得到数字语音信号，并通过以太网通信接口传输给中央控制子系统。假设采样频率为8KHz，样本值用8位二进制数进行编码。那么，125ms的语音片段，用10Mbps的以太网传输，至少需要 ___【14】___ms。语音信号回放电路可以利用D/A转换芯片再加功放电路等来设计，设计语音回放软件时，为了使回放时语音不会失真，需定时把数字语音信号输出到D/A芯片中，这个定时时间间隔应该是 ___【15】___μs。

（5）电梯轿箱控制器中所需的视频监控功能，需要设计与视频模块的接口电路。若用GPE15、 ___【16】___来连到视频模块的SDA、 ___【17】___引脚上，GPC0~GPC7连接到视频模块的数据线上，用于输入视频图像的Y信号，那么，相关驱动程序中需要下面语句来初始化GPC0~GPC7引脚的功能。

rGPCCON=rGPCCON& ___【18】___; // rGPCCON是端口C的控制寄存器

（6）电梯轿箱控制器中需要移植μC/OS-II操作系统作为软件平台。移植工作的重点是改写OS_CPU.H、 ___【19】___、OS_CPU_C.C等与处理器硬件有关的文件，使其适合电梯轿箱控制器的硬件环境，从而在其上运行。电梯轿箱控制器的应用程序主函数中，需要用 ___【20】___函数来创建任务，并用OSStart()函数来启动多任务调度功能。

附录：综合题中完善程序或回答问题所需的寄存器格式

端口C控制寄存器（GPCCON）的格式

符号 位 描述 初始状态

GPC15 [31:30] 00

00=输入 01=输出 10=VD7 11=保留

GPC14 [29:28] 00

00=输入 01=输出 10=VD6 11=保留

GPC13 [27:26] 00

00=输入 01=输出 10=VD5 11=保留

GPC12 [25:24] 00

00=输入 01=输出 10=VD4 11=保留

GPC11 [23:22] 00

00=输入 01=输出 10=VD3 11=保留

GPC10 [21:20] 00

00=输入 01=输出 10=VD2 11=保留

GPC9 [19:18] 00

00=输入 01=输出 10=VD1 11=保留

GPC8 [17:16] 00

00=输入 01=输出 10=VD0 11=保留

GPC7 [15:14] 00

00=输入 01=输出 10=LCDVF2 11=保留

GPC6 [13:12] 00

00=输入 01=输出 10=LCDVF1 11=保留

GPC5 [11:10] 00

00=输入 01=输出 10=LCDVF0 11=保留

GPC4 [9:8] 00

00=输入 01=输出 10=VM 11=保留

GPC3 [7:6] 00

00=输入 01=输出 10=VFRAME 11=保留

GPC2 [5:4] 00

00=输入 01=输出 10=VLINE 11=保留

GPC1 [3:2] 00

00=输入 01=输出 10=VCLK 11=保留

GPC0 [1:0] 00

00=输入 01=输出 10=LEND 11=保留

端口E控制寄存器（GPECON）的格式

符号 位 描述 初始状态

GPE15 [31:30] 00

00=输入 01=输出 10=IICSDA 11=保留

GPE14 [29:28] 00

00=输入 01=输出 10=IICSCL 11=保留

GPE13 [27:26] 00

00=输入 01=输出 10=SPICLK 11=保留

GPE12 [25:24] 00

00=输入 01=输出 10=SPIMOSI0 11=保留

GPE11 [23:22] 00

00=输入 01=输出 10=SPIMISO0 11=保留

GPE10 [21:20] 00

00=输入 01=输出 10=SDDAT3 11=保留

GPE9 [19:18] 00

00=输入 01=输出 10=SDDAT2 11=保留

GPE8 [17:16] 00

00=输入 01=输出 10=SDDAT1 11=保留

GPE7 [15:14] 00

00=输入 01=输出 10=SDDAT0 11=保留

GPE6 [13:12] 00

00=输入 01=输出 10=SDCMD 11=保留

GPE5 [11:10] 00

00=输入 01=输出 10=SDCLK 11=保留

GPE4 [9:8] 00

00=输入 01=输出 10=IISSDO 11=保留

GPE3 [7:6] 00

00=输入 01=输出 10=IISSDI 11=保留

GPE2 [5:4] 00

00=输入 01=输出 10=CDCLK 11=保留

GPE1 [3:2] 00

00=输入 01=输出 10=IISSCLK 11=保留

GPE0 [1:0] 00

00=输入 01=输出 10=IISLRCK 11=保留

TCFG0寄存器

TCFG0的位 功能描述 初始状态值

0x00

［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

TCFG1寄存器

TCFG1的位 功能描述 初始状态值

0x00

［31：24］ 保留

0b0000

［23：20］ 在此不用

［19：16］ 确定Timer4的分割器值 0000＝2 0001=4 0010=8

0b0000

0011=16

［15：12］ 确定Timer3的分割器值 0000＝2 0001=4 0010=8

0b0000

0011=16

［11：8］ 确定Timer2的分割器值 0000＝2 0001=4 0010=8

0b0000

0011=16

［7：4］ 确定Timer1的分割器值 0000＝2 0001=4 0010=8

0b0000

0011=16

［3：0］ 确定Timer0的分割器值 0000＝2 0001=4 0010=8

0b0000

0011=16

说明：设置TCFG0、TCFG1可以确定预分频器系数、分割器值，如：通过设置TCFG0为0x00001F00，Timer2的预分频器系数选择为31，设置TCFG1为0x00000100，Timer2的分割器值选择为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）/分割器值

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，分割器值的取值范围为2、4、8、16。

TCON寄存器（注：此处不用的位被省略，其值均默认为0）

TCON的位 功能描述

… …

［15］ 确定Timer2的自动装载功能 1＝自动装载 0＝一次停止

［14］ 确定Timer2的输出反转位 1＝TOUT2反转 0＝TOUT2不反转

[13]

确定Timer2的更新 1＝更新TCNTB2和TCMPB2 0＝不更新

[12]

确定Timer2的启动/停止 1＝启动 0＝停止

…

初始状态值

0

0b0

0b0

0b0

0b0

0

【解题思路】

本题主要考查基于S3C2410的电梯轿箱控制器开发。包括嵌入式最小硬件系统构成，GPIO引脚功能及相应初始化设置，GPE控制红外发射管的发射及关闭，还考察了定时器和计数器的使用，基于UART的接口通信设置，无操作系统的嵌入式系统如何创建任务及构建其启动引导程序。

【参考答案及解析】

第1空答案：视频;视频接口电路用以实现视频监控功能。

第2空答案：UART0; S3C2410芯片内部串行异步通信接口外加电平转换芯片可采用RS-485总线进行通信。UART1与UART0相同，只是增加了一个调制解调器（Modem）接口。

第3空答案：0x18000000;每块128MB，nGCS3控制第4块，其首地址为3*128MB，换算成十六进制即为此题答案。

第4空答案：0xFFFFFF1F或（~0x000000E0)或~0x000000E0; 和0相与清零，和1相与保持不变。和0相或保持不变，和1相或置1。00为输入，01为输出，则初始化GPE2、GPE3引脚功能为输出、输入的语句是：rGPECON=((rGPECON|0x00000010)&0xFFFFFF1F)。

第5空答案：0x0004; GPE2输出"1"时，控制红外发射管工作。

第6空答案：0xFFFB或(~0x0004)或~0x0004; GPE2输出"0"时，控制红外发射管不工作。

第7空答案：定时; Timer0部件为计数器，而Timer2部件为 定时器。

第8空答案：100;定时5s=0.05*100。

第9空答案：0x00001300或0x1300; Timer2预分频系数为19。

第10空答案：0x000300或0x00000300或0x300；Timer2分割器值为16。

第11空答案：0xA122；定时器输入时钟频率＝ PCLK/（预分频系数＋1）/分割器值，计数常数＝定时时间间隔/（1/定时器输入时钟频率），即可得本题答案。

第12空答案：0x002000或 0x00002000或0x2000；更新TCNTB2和TCMPB2

第13空答案：3400 4000或3.4k 4k；人的语音信号是频率范围为300Hz~3400/4000Hz的模拟信号。

第14空答案：0.8；采样频率为8KHz，采样周期为125us，样本值用8位二进制数进行编码。则125ms的语音片段，用10Mbps的以太网传输，至少需要 （125ms*8）/（125us*10M）=0.8ms。

第15空答案：125；即为一个采样周期。

第16空答案：GPE14；GPE15、GPE14连接视频模块I2C总线的SDA、SCL引脚。

第17空答案：SCL；

第18空答案：0xFFFF0000或(~0x0000FFFF)或~0x0000FFFF；初始化GPC0~GPC7引脚为输入的语句是：rGPCCON=rGPCCON& 0xFFFF0000。

第19空答案：OS_CPU_A.S；内核移植。

第20空答案：OSTaskCreate()；用OSTaskCreate()函数来创建任务，并用OSStart()函数来启动多任务调度功能。