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填空题嵌入式系统开发技术

2017-03-16

基于嵌入式WEB服务器的应用系统中，其软件系统的4个重要软件组件是客户端【77】、WEB服务器、WEB页面、设备操控程序等。其中WEB页面是用于设备操控命令提交或设备状态信息显示的人机界面，它需要通过【78】接口来与设备操控程序进行信息交互。

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参考答案

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答案解析

【77】浏览器【78】CGI
【解析】典型的嵌入式WEB服务器应用软件至少有4个重要的组件：客户端浏览器，WEB服务器、WEB页面、设备操控程序等。其中WEB页面是用于设备操控命令提交或设备状态信息显示的人机界面，它需要通过CGI接口来与设备操控程序进行信息交互。

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1 JTAG标准是电子行业片上测试技术的一种国际标准，用于芯片和【79】的硬件测试。其中规定的TAP接口使用【80】根信号线。

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2 便携式血氧仪采用无创伤的血氧检测方法，通过光电信号检测人体手指内动脉血的周期变化特征，从而计算出动脉血氧饱和度(其外形如图所示)。若便携式血氧仪以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、利用动脉血液中血红蛋白和还原血红蛋白对红光或红外光吸收率的不同，采用光电电路来无创伤检测动脉血氧饱和度，并检测脉率。
b、若动脉血氧饱和度低于90％，需进行声光报警，声光报警的频率与脉搏的频率一致。
c、便携式血氧仪中能保存1个月中所检测的动脉血氧饱和度、脉率等参数，保存参数时需要同时保存相关的检测时间，并可通过按键“→”和按键“←”来查看。
d、采用普通单色液晶LCD作为显示器，显示动脉血氧饱和度、脉率等参数。
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的附录)。
(1)在便携式血氧仪的硬件平台设计时，除了需要设计最小系统所需的时钟电路、复位电路等外，还必须设计光电信号采集电路来采集动脉血对红光或红外光的反射。现选用一个波长660nm的红光LED和一个波长910nm的红外光LED作为光源，其阳极接电源正极，且由GPE15引脚和GPE14引脚分别加同相驱动电路后控制相关LED的阴极使其发光。那么，GPE15或GPE14输出【81】电平时，其控制的LED发光。在相关驱动程序中，初始化GPE15或GPE14引脚功能的语句可以是：
rGPECON=((rGPECONlox50000000)&【82】)；／／rGPECON是端口E的控制寄存器
只控制波长910nm的红外光LED亮(GPE14引脚控制)的语句可以是：
rGPEDAT=rGPEDAT&【83】；／／rGPEDAT是端口E的数据寄存器。
只控制波长660nm的红光LED灭(GPEl5引脚控制)的语句可以是：
rGPEDAT=rGPEDAT|【84】；
(2)硬件平台设计时，还需设计一个光敏电路来接收动脉血对红光或红外光的反射光，将光信号转换成电流。经过放大的光电流信号，必须经过【85】转换电路，变为数字信号后，才可以输入CPU进行处理。由于脉搏波的能量主要分布在0．5～5Hz范围，因此，对脉搏波信号的采样频率至少应该为【86】Hz，所得到的数字脉搏波信号才不至于失真。

说明：下面是试题解答时需要用到的寄存器格式及相关说明。

通过TCFGO、TCFG1的设置，可以确定预分频器值和分割器值，最终通过下面公式计算定时器计数时钟频率。
定时器计数时钟频率=PCLK／(预分频器值+1)／(分割器值)
预分频器值的范围=0～255
分割器值的取值范围=2，4，8，16

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3 指纹考勤机(如图所示)通常用于在工作日的上班时间，采集员工指纹信息，以确定该员工是否正常上班。其基本功能要求有：

a、能够采集指纹信息，并求取指纹特征，然后与事先预存在指纹特征库中的指纹特征比对。
b、系统中需存储指纹图原始信息和指纹特征信息，这些指纹信息，是预先采集并存储的。每个新员工初来企业工作时，需先采集其指纹图原始信息，并求取指纹特征，然后添加到指纹原始图信息库和指纹特征库中。
c、在新员工指纹信息采集时，需通过键盘输入其员工ID，然后采集其指纹图信息，采集完成后，按“保存”键可保存指纹图信息。若按“取消”键，则可取消本次采集。
d、指纹考勤机上需要一个LCD显示屏，便于显示相关的信息。
e、需要与后台PC机通信，以便把考勤信息传输给后台PC机保存，并可以查询及生成相关统计报表。
根据上述功能要求的描述，若采用S3C2410芯片为核心来构建该指纹考勤机的硬件平台，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的附录)。
(1)在硬件平台构建时，若选用的指纹采集模块的图像芯片分辨率设置为256×360，一幅灰度等级为256的指纹图需要存储单元【81】KB(注：1024B=1KB．。若指纹图信息库中需要存储100幅员工指纹原始图像信息，那么，在设计存储器系统时，至少需要设计容量为【82】MB的存储单元来存储指纹原始图信息。(保留2位小数)
(2)若在设计指纹采集模块的接口电路时，选用GPE端口的GPEl5和GPEl4分别连接指纹采集模块的SDA和SCL引脚，GPE端口的GPE7～GPE0连接指纹采集模块的数据线D7～D0，用于输入原始图像信息。那么，在相关驱动程序中，需用下面语句来初始化GPEl5、GPEl4的引脚功能：
rGPECON=((rGPECON&0x0FFFFFFF)1【83】)／／rGPECON是端口E的控制寄存器
并用下面语句来初始化GPE7～GPE0的引脚功能：
rGPECON=((rGPECON&【84】)
(3)在设计键盘接口电路时，选用GPF0～GPF3来输出键盘行扫描信号，选用GPF4～GPF7来输入键盘列信号(其按键排列示意图如图所示)，即把键盘设计成4×4的阵列形式。
在软件设计时，自行设计了键盘扫描函数，请你补充完善之：

上面的键盘扫描函数返回值是键盘扫描码，通过键盘扫描码我们可以判断是否有按键按下，并确定是哪个按键按下。例如：若返回值为【89】时，可知是键盘中的“8”键按下，若返回值为OxFE7F时，可知是键盘中的【90】键被按下。若无键按下时，返回值应为【91】。
(4)若LCD显示屏的接口电路设计时，选用S3C2410的端口C和端口D来控制LCD屏的相关信号，那么，初始化端口D引脚功能的语句可以编写如下：
rGPDCON=【92】)／／rGPDCON是端口D的控制寄存器
(5)与后台PC机的通信通过串口进行，若硬件设计时选用UART1部件来实现串口，那么，在相关驱动程序中需要用下面一组语句来初始化相关的硬件部件(注：设置波特率为115200bps)。
rGPHCON=(rGPHCON&OxFFFFFOFF)|【93】；／／rGPHCON是端口H的控制寄存器
rUFCONl=0x0：／／FIFOdisable
rUMCONl=Ox0；
rULCONI=(5<<【94】)I(0<<【95】)f(3)；／／设置线路控制寄存器：偶校验，1位停止位，8位数据位
rUCONl=0x245；／／设置控制寄存器
rUBRDIV2=((int)(PCLK／(115200×【96】)+0．5)-1)；／／PCLK是系统主频
(6)若在设计系统启动引导程序时，需要设置系统的异常向量表，因为ARM9体系结构中规定异常向量之间各相差【97】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，启动引导程序还需要完成禁止看门狗部件和禁止【98】，并设置各工作模式下的【99】指针。然后再通过BL指令来引导应用程序的【100】函数。
说明：下面是试题解答时需要用到的寄存器格式及相关说明。

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