XÂY DỰNG các hệ THỐNG NHÚNG

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA: Mẫu Khoa học máy tính NGÂN HÀNG CÂU HỎI THI TỰ LUẬN Tên học phần: XÂY DỰNG CÁC HỆ THỐNG NHÚNG Ngành đào tạo : Mã học phần:………… Trình độ đào tạo: Ngân hàng câu hỏi thi ● Câu hỏi loại điểm CHƯƠNG : Giới thiệu chung hệ thống nhúng Câu hỏi 1.1: Nêu định nghĩa tương đối hệ thống nhúng (định nghĩa tổng quát, định nghĩa theo tổ chức IEEE) Câu hỏi 1.2: Hãy chọn xem hệ thống sau đây, hệ thống thuộc hệ thống nhúng : A B C D E F G Các thiết bị y tế Các hệ thống điều khiển qui trình cơng nghiệp Các hệ thống máy tính Các thiết bị truyền thơng kỉ thuật số Các hệ thống có độ tin cậy cao cao Tất hệ thống Khơng có hệ thống Câu hỏi 1.3: A Nêu tên số lĩnh vực đời sống công nghiệp, có ứng dụng hệ thống nhúng B Cho biết hai thiết bị nhúng lĩnh vực Câu hỏi 1.4: A Hệ thống nhúng máy tính đa hay máy tính chuyên dụng, đặc biệt cho ứng dụng đặc biệt? B Phần mềm hệ thống nhúng phần mềm kiểu hệ điều hành đa dịch vụ, phức tạp phần mềm hướng ứng dụng, hay hai ? C Cho ví dụ phần mềm hệ thống chạy hệ thống nhúng ?  Câu hỏi loại điểm: CHƯƠNG : Giới thiệu chung hệ thống nhúng Câu hỏi 2.1: A Hãy nêu đặc điểm môi trường mà hệ thống nhúng hoạt động B Cho ví dụ hệ thống nhúng nêu đặc điểm mơi trường mà hệ thống nhúng hoạt động Câu hỏi 2.2 : Tại nói hầu hết hệ thống nhúng hoạt động với ràng buộc thời gian ? Câu hỏi 2.3 : A Nêu kiểu hoạt động hệ thống nhúng B Thông thường hệ thống nhúng hệ thống hoạt động chế độ tích cực hay chế độ thụ động ? Cho ví dụ giải thích lại hệ tích cực hay hệ thụ động CHƯƠNG : Các thành phần phần cứng hệ thống nhúng Câu hỏi 2.4: A BUS CPU gồm thành phần hợp thành ? B BUS hệ thống BUS CPU có khác bieejt ? Câu hỏi 2.5: Hệ thống nhúng tướng tác với môi trường vật lí nào, phương tiện, cơng cụ ? Nêu số ví dụ ? Câu hỏi 2.6: Cho mơ hình qui trình điều khiển cơng nghệ có ứng dụng hệ thống nhúng hình sau : Hãy khoanh vùng cho biết hệ thống nhúng phần ? thành phần hợp thành hệ thống nhúng ? Chức thành phần ? CHƯƠNG : Thiết kế cài đặt Hệ thống nhúng Câu hỏi 2.7: A Để xây dựng kiến trúc cho hệ thống nhúng, phải tuân thủ bước Các bước bước ? B Nêu pha trình thiết kế hệ thống nhúng ? Câu hỏi 2.8 : A Thế phân hoạch phần cứng phần mềm thiết kế hệ thống nhúng ? B Thế qui trình đồng thiết kế phần cứng phần mềm (hardware/software codesign) đồng kiểm nghiệm (coverification) ? Câu hỏi 2.9 : A Hãy đặc tả tác vụ thực khởi động hệ thống nguội (cold boot) khởi động nóng (warm boot) ? B Hãy cho ví dụ cách khởi động với loại CPU tự chọn ? Câu hỏi 2.10 : Khi thiết kế hệ thống nhúng, cần xây dựng mơ hình tắc (formal model) với u cầu đặt Vậy yêu cầu yêu cầu ?  Câu hỏi loại điểm: CHƯƠNG : Giới thiệu chung hệ thống nhúng Câu hỏi 3.1: Nêu thách thức phải đối mặt thiết kế hệ thống nhúng ? Câu hỏi 3.2 : A Hãy nêu tiêu chí phân loại hệ thống nhúng ? B Tại hệ thống nhúng lại có khác ? Câu hỏi 3.3: Hãy nêu khác biệt thiết kế hệ thống nhúng kiểu bo mạch : A Hệ thống nhúng xây dựng từ vi xử lí (Microprocesssor-based Embedded Systems) : … B Hệ thống nhúng xây dựng từ vi điều khiển (Microcontrollerbased Embedded Systems): … CHƯƠNG : Các thành phần phần cứng hệ thống nhúng Câu hỏi 3.4: Đây hai kiểu kiến trúc máy tính : A Cho biết tên gọi kiểu kiến trúc ? B Điểm khác biệt hai kiến trúc chổ ? C Kiểu kiến trúc thích hợp để xây dựng hệ thống nhúng (kiểu hay kiểu 2)? Tại ? Câu hỏi 3.5: A ADC (Analog Digital Converter) ? Nêu chức lĩnh vực ứng dụng ? B DAC (Digital Anlog Converter) ? Nêu chức lĩnh vực ứng dụng ? C Để chọn ADC, cần thông số ? Dựa vào tiêu chí để chọn ADC cho hệ thống nhúng ? Câu hỏi 3.6 : Khi nghiên cứu CPU để thiết kế hệ thống vi xử lí hệ thống nhúng, có số khái niệm sau : A Thế trạng thái máy ? Thế chu kì máy ? B Thế chu kì lệnh ? C Các khái niệm có tác động viết đoạn mã chương trình cho xử lí tới hạn (critical code) xử lí mang tính cạnh tranh tài nguyên hệ thống ? Câu hỏi 3.7: Cho mơ hình kiến trúc hệ thống hình vẽ A Hãy giải thích chức khối ‘GIAO DIỆN VỚI CPU’, lí có mặt khối ? B Thế BUS đồng ? C Thế BUS không đồng ? CHƯƠNG : Các hành phần phần mềm hệ thống nhúng Câu hỏi 3.8: A Trình điều khiển thiết bị ? B Chức trình điều khiển thiết bị ? C Nhìn theo kiến trúc phần mềm máy tính, trình thiết bị đặt đâu ? Câu hỏi 3.9: A Thế trình điều khiển xác định theo kiến trúc B Thế trình điều khiển tổng quát (hay trình điều khiển bo mạch) C Hãy nêu số loại trình điều khiển thiết bị điển hình ? Câu hỏi 3.10: A Nêu thao tác trình điều khiển thiết bị kích hoạt ? B Nêu bước cần thực vào thiết kế trình điều khiển thiết bị ? C Cho ví dụ bước cần thực viết trình điều khiển ngắt ? Câu hỏi 3.11: Hãy chọn câu trả lời cho nói hệ thời gian thực: A Là hệ xử lí có tốc độ cao ; B Là hệ hoạt động có tính tiền định ; C Là hệ có khả cho đáp ứng kịp thời Câu hỏi 3.12: A Cho biểu đồ thời gian liên quan tới thời điểm thực tác vụ hệ thời gian thực sau : Các thông số , ri, si, Ci, fi, wi, di biểu diễn thời điểm ? B Thế hệ thời gian thực cứng (hard real time system) ? C Thế hệ thời gan thực mềm (soft real time system) ?  Câu hỏi lại điểm CHƯƠNG : Giới thiệu chung hệ thống nhúng Câu hỏi 4.1: A Hãy đặc tả kiến trúc CPU kiểu Von Neumman kiến trúc CPU kiểu Harvard B Hai kiến trúc khác điểm ? Kiến trúc thích hợp chọn để thiết kế hệ thống nhúng ? Câu hỏi 4.2 : A Nêu (vẽ ) mơ hình tổng quát phần cứng hệ thống nhúng ? B Nêu chức khối mơ hình ? Câu hỏi 4.3 : Nói Hệ thống nhúng hệ thống đáng tin cậy (dependable), đặc tính sau : Tin cậy (Reliability): Hãy giải thích cụ thể … Khả trì (Maintainability): Hãy giải thích cụ thể … Tính sẳn sàng (Availability): Hãy giải thích cụ thể … Chắc chắn (Safety): Hãy giải thích cụ thể … An ninh (Security): Hãy giải thích cụ thể …      CHƯƠNG : Các thành phần phần cứng hệ thống nhúng Câu hỏi 4.4: A Từ cách xác định địa cho dịch vụ xử lí ngắt (Interrupt Service Routine-ISR) sau : Địa ISR định sẳn bên CPU ; Địa ISR định chổ nhớ, phải thực lệnh nhảy (JMP addr) tới địa ISR ; Thiết bị ngoại vi phải cung cấp cho CPU địa ISR thông qua số hiệu ngắt Hãy chọn khả định địa phù hợp với kiểu tổ chức ngắt sau: A Ngắt cố định : ? hay ? hay ? B Ngắt vector : ? hay ? hay ? B Ngắt cứng ? Cho ví dụ ứng dụng ? C Ngắt mềm ? Cho ví dụ ứng dụng ? Câu hỏi 4.5 : A Thế ngắt có che (maskable) ? B Thế ngắt không che (non-maskable) ? C Hãy đặc tả bước mà CPU thực chấp nhận xử lí ngắt ? D Khi viết mã cho dịch vụ xử lí ngắt (Interrupt Service RoutineISR), cần đặc biệt quan tâm đến ? Tại ? Câu hỏi 4.6: Hãy chọn tiêu chí cho với chế trao đổi liệu kiểu truy nhập trực tiếp nhớ (DMA) : A Cần có vi mạch (DMAC) điều khiển qui trình DMA B CPU kiểm soát BUS hệ thống C CPU trao cho vi mạch DMAC quyền kiểm soát BUS hệ thống D CPU thực chạy chương trình chương trình khơng có đòi hỏi truy nhập BUS hệ thống E Trong xẩy chế độ DMA, loại CPU tìm lệnh thực lệnh nhớ lệnh (code) không truy nhập tới nhớ liệu ? Tại ? CHƯƠNG : Các hành phần phần mềm hệ thống nhúng Câu hỏi 4.7: A Thế lập lịch hướng vào/ra (hướng I/O) ? B Thế lập lịch hướng CPU ? C Thế lập lịch tĩnh (static/offline) ? Thế lập lịch động (online) ? D Thế lập lịch chen ngang (preemptive algorithms) lập lịch chen ngang (non-preemptive algorithms) ? Câu hỏi 4.8 : A Định thời (watch-dog) ? Vai trò định thời hệ thời gian thực ? B Phát thảo giải thuật xử lí có tác nhân giám sát định thời ? Câu hỏi 4.9 : Dưới mơ hình hệ điều hành thời gian thực (RTOS) hệ điều hành chuẩn, chung cho máy tính Sự khác vị trí cài đặt trình điều khiển thiết bị (device driver) Hãy giải thích lí khác biệt ? Câu hỏi 4.10 : A Có thể nói hệ thời gian thực, hầu hết hoạt động xử lí lập biểu kiểm sốt (như hình dưới) Hãy giải thích ? B Thế hệ thống nhúng thời gian thực ? Câu hỏi 4.11 : A Thế phần mềm trung gian hệ thống nhúng ? B Trong hình sau a, b, c, d, hình sai đặt phần mềm trung gian vào lớp kiến trúc phần mềm hệ thống nhúng ? 10 C Các thiết bị mạng lớp chuyển mạch lớp (SW L3), định tuyến (Router), ADSL … thiết bị nhúng Phần mềm mạng lớp lớp phần mềm trung gian Hãy chọn mơ hình mơ hình cho phù hợp để xây dựng hệ thống nhúng đề cập ?  Câu hỏi loại đ CHƯƠNG : Giới thiệu chung hệ thống nhúng Câu hỏi 5.1: A Nêu mơ hình phần mềm hệ thống nhúng ? B Đặc tả lớp mơ hình phần mềm hệ thống nhúng ? Câu hỏi 5.2: Mơ hình phần mềm hệ thống nhúng biểu diễn lớp : -Trên Lớp phần mềm ứng dụng, tùy chọn (optional) - Ở Lớp phần mềm hệ thống, tùy chọn (optional) - Dưới Lớp phần cứng, cần thiết phải có (required) Nói hay chưa đúng, ? Hãy giải thích ! 11 CHƯƠNG : Các thành phần phần cứng hệ thống nhúng Câu hỏi 5.3: A Phát thảo mơ hình hoạt động với hệ có sử dụng ngắt kiểu vector ? B Đặc tả cách hoạt động mơ hình ? Câu hỏi 5.4 : A Phát thảo mơ hình hoạt động với với DMA ? B Đặc tả cách hoạt động mơ hình ? Câu hỏi 5.5: A Thế ghép nối CPU chủ động ? Cho vài ví dụ ? B Có kỉ thuật để triển khai ghép nối CPU chủ động ? C Thế ghép nối ngoại vi chủ động ? Cho ví dụ ? D Có kỉ thuật để triển khai ghép nối ngoại vi chủ động ? E Dựa vào tiêu chí để lựa chọn mơ hình ghép nối cho phù hợp ? Cho ví dụ ? Câu hỏi 5.6: A Hãy mô tả tổ chức nhớ dòng CPU kiểu Havard ? B Trong kiến trúc Havard, mã chương trình chứa RAM hay EPROM ? C Trong kiến trúc Havard, truy nhập đồng thời vào RAM EPROM ? D Trong kiến trúc Havard , nói số bit cho liệu số bit cho lệnh có độ dài khác nhau, ví dụ liệu bit, lệnh dài tới 32 bit, hay sai ? E Sự khác kiến trúc Von Neumann kiến trúc Havard thể điểm ? Câu hỏi 5.7: Mơ hình Module ghép nối đưa sau : 12 A Hãy nêu đặc tả khối chức bên Module ? B Phương thức Module hoạt động ? C Cho ví dụ hay vài vi mạch tích hợp loại ? D Thế vi mạch ghép nối khả trình ? E Thế gọi từ điều khiển (Control Word), chức làm ? Câu hỏi 5.8: Hãy thiết kế module ROM với kiện sau đây: - Dung lượng module 32 KB - Sử dụng chip ROM loại 2732, dung lượng 4KB/chip - Giải địa từ FFFF-8000 - Hãy vẽ sơ đồ thiết kế giải thích nguyên lí hoạt động Câu hỏi 5.9: Cho trước bảng giá trị để thiết kế nhớ RAM với chip loại 4KB/chip sau đây: A19 A16 A15 A14 A14 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A8 A5 A4 A3 A2 A1 A0 1111 0 0 0 0 0 0 0 13 Địa đầu/địa cuối (HEX) ? Chip 1 1 1111 Chip 1 1 1111 Chip 1 1 1111 Chip 1 1 1111 Chip 1 1 1111 Chip 1 1 1111 Chip 1 1 1111 Chip 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 a Tính địa đầu địa cuối chip (điền vào bảng)? b Lên sơ đồ thiết kế module nhớ Câu hỏi 5.10: Cho thiết bị ngoại vi có khả ghép nối với hệ vi xử lí với thơng số sau đây:  Trao đổi liệu vào hệ vi xử lí lần bit,  Có thơng báo cho CPU biết qua tín hiệu Strobe (STB) có sẳn liệu để CPU đọc vào : CPU cung cấp hai cổng với địa sau: 300 (hex): cổng để thiết bị thơng báo có liệu sẳn sàng để CPU đọc vào; 301(hex): địa cổng ghép nối thiết bị đặt liệu vào CPU đọc liệu vào a Hãy chọn giải pháp thiết kế, lên sơ đồ thiết kế ghép nối b Phát thảo lưu đồ trình điều khiển ghép nối Câu hỏi 5.11: 14 Cho thiết bị ngoại vi có khả ghép nối với hệ vi xử lí với thơng số sau đây:  Nhận liệu từ hệ vi xử lí lần bit,  Có thơng báo cho CPU biết qua tín hiệu Strobe (STB) thiết bị sẳn sàng nhận liệu, để CPU gởi liệu cho thiết bị: CPU cung cấp hai cổng với địa sau: 300 (hex): cổng để thiết bị thông báo sẳn sàng nhận liệu từ CPU; 301(hex): địa cổng để CPU gởi liệu cho thiết bị a Hãy chọn giải pháp thiết kế, lên sơ đồ thiết kế ghép nối b Phát thảo lưu đồ trình điều khiển ghép nối CHƯƠNG : Các hành phần phần mềm hệ thống nhúng Câu hỏi 5.12: A Đây mơ hình ngun lí hoạt động định thời Hãy giải thích cách hoạt động ? B Giả định viết phần mềm vòng lặp xử lí với tác vụ khung thời gian 40 µs Thời gian (deadline) tới hạn tối đa 50 µs Định thời nạp giá trị 55 µs ; đầu WD nối vào đầu RESET CPU RST-out khởi động lại WD từ đầu a Điều xảy vòng lặp kết thúc bình thường (Tdeadline < 50 µs)? b Điều xảy vòng lặp kết thúc khơng bình thường (Tdeadline > 55 µs) ? 15 c Hãy phát thảo giải thuật (logic chương trình) cho phần mềm ? Câu hỏi 5.13 : Dưới giải thuật với định thời (Watchdog), cần định nghĩa hai giá trị cho Twd Ttask Hãy chọn câu trả lời ? Twd > Ttask B Twd = Ttask C Twd < Ttask A D Thế tới hạn cứng (hard deadline) ? Sử dụng ? E Thế tới hạn mềm (soft deadline) ? Sử dụng ? Câu hỏi 5.14 : Nêu kịch khởi động chạy phần mềm HTN từ ROM, RAM cho liệu 16 Câu hỏi 5.15 : Nêu kịch khởi động chạy phần mềm RAM sau mã copy từ ROM vào RAM Câu hỏi 5.16 : Nêu kịch khởi động chạy phần mềm RAM sau tải xuống từ hệ phát triển (đang phát triển hệ thống) Ghi chu: Ký hiệu (mã) câu hỏi được quy định X.Y Trong : + X tương đương số điểm câu hỏi (X chạy từ đến 5) + Y câu hỏi thứ Y (Y chạy từ trở đi) Đề xuất phương án tổ hợp câu hỏi thi thành đề thi (Nếu thấy cần thiết) : ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Hướng dẫn cần thiết khác: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Ngân hàng câu hỏi thi đã được thơng qua mơn nhóm cán giảng dạy học phần 17 Hà Nội, ngày tháng năm 2010 Trưởng khoa Trưởng mơn 18 Giảng viên chủ trì biên soạn ... mềm hệ thống chạy hệ thống nhúng ?  Câu hỏi loại điểm: CHƯƠNG : Giới thiệu chung hệ thống nhúng Câu hỏi 2.1: A Hãy nêu đặc điểm môi trường mà hệ thống nhúng hoạt động B Cho ví dụ hệ thống nhúng. .. để xây dựng hệ thống nhúng đề cập ?  Câu hỏi loại đ CHƯƠNG : Giới thiệu chung hệ thống nhúng Câu hỏi 5.1: A Nêu mơ hình phần mềm hệ thống nhúng ? B Đặc tả lớp mơ hình phần mềm hệ thống nhúng. .. cơng nghệ có ứng dụng hệ thống nhúng hình sau : Hãy khoanh vùng cho biết hệ thống nhúng phần ? thành phần hợp thành hệ thống nhúng ? Chức thành phần ? CHƯƠNG : Thiết kế cài đặt Hệ thống nhúng