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中国计量学院2013-14-2嵌入式系统试卷A.
中国计量学院 2013 ~ 2014 学年第 2 学期
《 嵌入式系统原理与应用 》课程考试试卷(A)
开课二级学院:信息工程学院,考试时间: 2014年_6_月_16 日14:00-16:00 时
考试形式:开卷,允许带 纸、课本等纸质材料 入场
考生姓名: 学号: 专业: 班级:
题序 一 二 三 四 五 六 总分 得分 评卷人
Cortex-M3核是ARM公式设计的处理器体系架构(IP,知识产权核)。ST公司生产的STM32F10XXX采用的就是Cortex-M3核。下图分别是STM32F10XXX系列芯片结构、CMSIS标准架构和STM32固件库文件树的示意图,对三者进行对比,从以下几个方面分析、总结其主要特点,以及采用这种结构、这种开发方式的优点。
图1 STM32F10XXX 系统结构
图2 CMSIS架构
├── CoreSupport
│?? ├── core_cm3.c: read/write registor
│?? └── core_cm3.h: struct,keywords,inline
└── DeviceSupport
└── ST
└── STM32F10x
├── Release_Notes.html
├── startup
│?? ├── arm
│?? │?? ├── startup_stm32f10x_cl.s: Initialize system,branch to main entry.
│?? │?? ├── startup_stm32f10x_hd.s
│?? │?? ├── startup_stm32f10x_hd_vl.s
│?? │?? ├── startup_stm32f10x_ld.s
│?? │?? ├── startup_stm32f10x_ld_vl.s
│?? │?? ├── startup_stm32f10x_md.s
│?? │?? ├── startup_stm32f10x_md_vl.s
│?? │?? └── startup_stm32f10x_xl.s
├── stm32f10x.h: struct,address
├── system_stm32f10x.c: SystemInit();
└── system_stm32f10x.h: SystemInit();
图3 STM32库文件树
硬件与软件的层次结构、模块组成与相互之间的对应关系;结合具体文件、代码分析STM32库软件层如何管理这些硬件资源(如Cortex-M3核、各外设模块)?(8分)
从硬件设计、软件开发移植的角度讨论采用这种方式的优点;(7分)
以GPIO PC3引脚控制LED等的亮、灭为例,为实现对GPIO PC3引脚的控制,STM32库提供了哪些资源(宏定义、数据结构、接口函数等)?如何实现自上而下由应用层-中间层-硬件-控制具体引脚的功能?结合文字叙述、代码等举例分析,尽量具体、明确。(10分)
在STM32F10XXX系列芯片上编写程序实现如下功能。配置通用定时器TIM2的2个独立通道,一个通道以2秒的时间间隔、另一个通道以1秒的时间间隔申请中断,在中断服务函数中控制对应的LED灯进行闪烁。
画出所需要的电路图;(4分)
画出程序的流程图;(6分)
编写LED灯交替闪烁的程序。(10分)
表1 GPIOA 引脚复用
从以下几个方面简要叙述STM32F10XXX系列芯片中断系统的结构和功能:
中断源管理;(5分)
中断优先级管理;(5分)
中断向量表的结构、作用。(5分)
在STM32F10XXX系列芯片上编写程序实现如下功能。通过ADC1_IN7输入0~3.3V模拟电压,经模数转换后由DMA将转换结果传送到内存AD_RAM开始的256个存储单元中。
列出要配置的参数,并说明功能;(5分)
写出AD转换和DMA搬移数据的程序;(10分)
若要调节AD转换器每秒钟采样的点数,有哪几种方法?请简要介绍。(5分)
以STM32F10X系列处理器为例,从以下几个方面(见答题页第5题表格)分析、比较IIC总线和SPI总线的特点。(20分)
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