2013年上半年软考《嵌入式系统设计师》下午模拟试卷二

编译器对程序进行一定的优化是非常有必要的，高级语言的程序可以被转化为汇编语言的指令形式。通常优化的方法有(1)、循环优化、废代码的清除等。

 对嵌入式系统进行性能测试可以衡量系统的实时性，分析嵌入式软件的优劣，同时分析程序的执行时间可以帮助分析CPU功耗等特性。最坏执行时间是指(2)。

在嵌入式系统中，由于软/硬件资源有限，且系统对实时性和可靠性要求较高，因此在进行嵌入式软件开发时，要注意对执行时间、存储空间和开发/维护时间这三种资源的使用进行优化。请具体说明在编写代码时，需要做到哪几点编码准则?

在一台采用S3C44BOX微处理器(32位RISC结构)的嵌入式系统中，将图6-22所示的(a)、(b)程序段分别重复11 000次，(a)程序段需要2.13 ms；(b)程序段需要1.01 ms。

 由此可见，在进行算术运算编码时遵守哪些编码准则?

假如加油机内油量足够，油价为5元/升，用户的账户金额为800元，那么在基本流 A4输入油量的过程中，请运用边界值分析方法为A4选取合适的输人数据(即油量，单位为升)。

图6-22所示的(a)、(b)程序段的功能是完全一样的，都是对一个结构体数组的各个元素进行初始化，但采用两种不同的方法来实现。请在200字以内归纳这两个算术运算程序段所采用的实现方法。

阅读以下关于嵌入式操作系统软件编码优化的技术说明，根据要求回答问题1至问题5。

 【说明】

 由于嵌入式系统对实时性的要求较高，因此一般要求对代码的性能进行优化，使代码的执行速度越快越好。图6-22给出了两个算术运算的程序段(a)、(b)。

在嵌入式系统设计过程中，给定一份软件设计规格说明书后，下一步的工作就是编写代码。通常编码工作包含哪些步骤?

对于基本流A来说，表6-6所示中哪些测试用例属于正面测试用例，哪些测试用例属于负面测试用例。请用表6-6中相应的“测试用例ID号”回答问题。

请在150字以内简要说明以表6—6所示的方法创建测试用例矩阵的优点。

场景中的每一个场景都需要确定测试用例，一般采用矩阵或决策表来确定和管理测试用例。表6-5是一种通用格式，表中各行代表各个测试用例，而各列代表测试用例的信息。本例中的测试用例包含测试用例ID号、场景(或说明/条件)、测试用例中涉及的所有数据元素(作为输人或已经存在于数据库中)以及预期结果等项目。

 测试用例的设计步骤通常是：首先确定执行用例场景所需的数据元素(本例中包括账号、是否黑名单卡、输入油量、账面金额以及加油机油量)，然后构建矩阵，最后确定包含执行场景所需的适当条件的测试用例。在表6-6的测试矩阵中，V表示有效数据元素，I表示无效数据元素，n/a表示不适用，例如CW01表示“成功加油”基本流。请按上述规定为其他应用场景设计测试用例矩阵。

编译程序的功能是什么?解释程序与编译程序的主要区别是什么?请在150字以内简要说明。

阅读以下利用场景法设计测试用例的技术说明，回答问题1至问题5。

 [说明]

 现在的软件几乎都是由事件触发来控制流程的，事件触发时的情景便形成了场景，而同一事件不同的触发顺序和处理结果就形成了事件流。这种在软件设计方面的思想也可被引入到软件测试中，生动地描绘出事件触发时的情景，有利于测试设计者设计测试用例，同时测试用例也更容易得到理解和执行。

 用例场景是通过描述流经用例的路径来确定的过程，这个流经过程要从用例开始到结束遍历其中所有基本流(基本事件)和备选流(分支事件)。以下表6-4是对某IC卡加油机应用系统基本流的描述，表6-5是对该IC卡加油机应用系统备选流的描述。

图6-9是对该IC卡加油机应用系统的基本流路径和备选流路径的描述，请用题干中描述的相应字每将图中(1)～(6)空缺处的内容填写完整。

阅读以下说明和x86汇编语言代码，根据要求回答问题1至问题3。

 【说明】

 在某嵌入式安全监测系统中，对某任务的加工操作需通过数据采集(Collect_task)、计算(Calculate_task)这两个不同的程序段来完成，并且执行程序段Collect_task和Calculate _task的顺序及次数有如下约定：

 Collect_task(2次)→Calculate_task(1次)→Collect_task(5次)→Calculate_task(4次)→Collect_task(2次)→Calculate_task(2次)

 表6-22 所示为x86系统部分指令及寄存器说明。

采用逻辑尺控制法实现以上要求的汇编程序如下：

 【汇编程序代码】

   N     EQU (1) 

   RULE   EQU (2) 

   CODE   SEGMENT

   ASSUME CS：CODE

   START：  MOV  AX，RULE

         MOV  CL，N

   LOP：   SAL  AX，1

         JC   (3) 

   Collect： CALL Collect_task   ；执行Collect_task程序段

         JMP   (4) 

   Calculate：CALL Calculate_task  ；执行Calculate_task程序段

   NEXT：   (5) 

         JNZ   (6) 

         MOV  AH，4CH     ；功能号送入AH寄存器

         INT   (7)     ；结束程序运行，中断返回

         (8) 

         END  START

请根据试题的要求，将汇编程序代码中(1)～(8)空缺处的内容填写完整。

请根据试题的要求，将汇编程序代码中(1)～(8)空缺处的内容填写完整。

请用MOV语句实现汇编程序代码中“LEASI，BINTAB”语句的功能。

该汇编程序执行后，FLAG存储单元中的数值是什么?使用对分查表法查询位于这 256个字节数据表中的数据时，“CMPAL，[BX]”最多被执行几次?

阅读以下说明和x86汇编语言代码，根据要求回答问题1至问题3。表6-3所示为 x86系统指令及寄存器说明表。

 [说明]

 在计算机控制中，有些数据补偿、计算及转换等参数的计算非常复杂，编程难，程序长且运算费时，但是用数表却比较容易实现。

 设有256个字节的数据，已按从小到大的顺序存放在以BINTAB为首地址的数据区单元中，现要求查找其中值为126的数据，用对分查表法查询的汇编程序如下：

 [汇编程序代码]

DATA  SEGMENT

BINTAB DBl8，25，32，46，56，78，…      ；第1～100个数据

    DB 90，95，99，100，106，126，…    ；第101～200个数据

    DB 189，195，197，202，206，216，…   ；第201～256个数据

COUNT  EQU  256

FLAG   DW    ?

KEY   EQU  (1) 

DATA  ENDS

STAK  SEGMENT

STPN  DB 20 DUP(?)

STAK  ENDS

CODE  SEGMENT

    ASSUME CS,CODE, DS,DATA, ES:DATA, SS:STAK

BINSEAT PROC FAR

START, MOV  AX, DATA

    MOV  DS, AX

    MOV  ES, AX

    LEA  SI, BINTAB

    MOV  CX, COUNT

    MOV  DX, 1

    MOV  AX, SI

    ADD  AX, CX

    MOV  DI, AX

    MOV  AL, KEY

LOP0,  MOV  BX, SI

    ADD  BX, DI

    SHR  BX, 1

    CMP  AL, [BX]

    JZ  FOUND

    PUSHF

   (2) 

    JZ  NFOUND

    POPF

    JL  LESS

    MOV  SI, BX

    JMP  NEXT

LESS,  (3) 

NEXT,  (4) 

    JMP  LOP0

NFOUND: MOV  AX, DX     ;未找到，标志全1送DX

FOUND: MOV  AX, DX

   MOV  FLAG, AX

   RET

BINSEAT ENDP

CODE ENDS

      (5)

请根据试题的要求，将汇编程序代码中(1)～(5)空缺处的内容填写完整。

以下是利用MCS-51系列单片机汇编语言实现模拟I2C总线接收N个字节数据的程序段(RDNBYTE)，请将汇编程序代码中(9)～(13)空缺处的内容填写完整。表6-21所示为MCS-51系列单片机部分汇编指令及寄存器说明。

程序中已定义了标号为START的启动位子程序、标号为STOP的停止位子程序、标号为MACK的发送应答位子程序、标号为MNACK的发送非应答位子程序、标号为 CACK的应答位检查子程序、标号为WRBYT的向VSDA线上发送1个数据字节的子程序、标号为RDBYT的从VSDA线上读取1个数据字节的子程序。调用RDNBYTE程序的归一化操作命令是    MOV SLA，#SLAR    MOV NUMBYTE，#N    LCALL RDNBYT 【汇编程序代码】    VSDA  EQU  P1.6   ；虚拟I2C总线数据线    VSCL  EQU  P1.5   ；虚拟I2C总线时钟线    SLA  EQU  50H   ；寻址字节存放单元    NUMBYTE EQU  51H   ；传送字节数存放单元    MTD  EQU  30H   ；发送数据缓冲区    MRD  EQU  40H   ；接收数据缓冲区    SLAW0 EQU  0AOH   ；写AT24C64(器件地址为0AOH)    SLAR0 EQU  0A1H   ；读24C64    SLAW1 EQU  40H   ；写PCF8574(器件地址为040H)    SLAR1 EQU  41H   ；读PCF8574    ；模拟I2C总线接收N个字节数据    RDNBYTE：MOV  R3，NUMBYTE        LCALL START ；发送启动位        MOV  A，SLA ；发送寻址字节(读)         (9)          (10)         JB   F0，RDNBYTE    RDN：  MOV  R1，#MRD    RDN1：  (11)         MOV  @R1，A        DJNZ  R3，ACK ；N个字节读完否?未完转         (12)         LCALL STOP  ；发送停止位        RET    ACK：(13)         INC  R1        SJMP  RDN1  ；转读下一个字节数据  (9)～(13)空缺处供选择的答案  A．LCALL START  B．LCALL MACK  

C．LCALL CACK  D．LCALL RDBYT  

E．LCALL WRBYT  F．LCALL MNACK  G．LCALL STOP

图6-18给出了I2C总线开始条件与停止条件的时序图。通常I2C总线的开始条件、停止条件总是由(1)产生。在开始条件产生后，总线被认为处于(2)，在完成数据传输产生停止条件后，总线被认为处于空闲状态。在时钟信号的高电子期间，SDA传输线上的电平必须稳定，只有在SCL传输线上的时钟信号为(3)，数据线上的高低电子才允许发生变化，此时传送的数据才有效。每一个写到SDA传输线上的数据字节必须为8位长度，每一次传输的字节数没有限制，每传输一个字节必须跟一个(4)，传输字节时最高位在前。

I2C总线的寻址过程是在(5)后发送第1个字节，该字节地址决定主控器选择哪一个从器件，还可以通过 (6) 方式同时寻址所有的I2C器件，但当某个I2C器件不需要进行数据传输时，将忽略该寻址方式而不作任何应答。如果某个I2C器件需要获取数据，则将发出(7)信号并作为一个(8)。

阅读以下关于嵌入式系统I2C总线接口电路的技术说明，根据要求回答问题。

【说明】

 I2C总线是一种多主控器总线，对多个IC器件具有控制总线的能力。采用串行I2C总线技术设计接口电路，可节约嵌入式系统微处理器的I/O端口。图6-17给出了一种实现了键盘、时钟和实时参数存储三个功能模块的应用电路。图6-17中仅应用I2C总线构成单主控器的系统。此时时钟线SCL仅由微处理器驱动，因此可以用微处理器的一根I/O线作为SCL信号线，将其设置为输出方式，由软件控制产生串行时钟信号；用微处理器的另一根I/O线作为I2C总线的串行数据线，由软件控制在时钟的低电平期间读取或输出数据。

 在图6-17中采用ATMEL公司的E2PROM AT24C64(IC8)实现了系统初始化数据、仪表系数、用户设置的参数或某些重要的实时数据参数的存储。DS1302时钟芯片可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿功能，工作电压宽达2.5～5.5 V。8位并行I/O口扩展器件PCF8574具有口输出锁存功能，可直接驱动大电流LED管，同时还带有一个中断请求输出端INT(漏极开路方式)。在图6-17中，将PCF8574器件的8位准双向口外挂了一个4×4键盘矩阵。

电阻R36、R37在图6-17电路中有何作用。请在100字以内简要说明。