LP嵌入式软件/驱动开发笔试/面试总结

1、在串行通信协议中,波特率指的是什么?

分析:基本概念题,波特率指的是每秒钟传输的比特数。

2、在开发一个文本搜索功能时,需要快速判断一个关键词序列是否在文档中按顺序出现(即子序列匹配)。以下哪项算法是解决此问题的最常用基础方法?

A. 深度优先搜索(DFS)用于遍历图结构

B. 哈希表存储文档所有子序列的映射

C. 双指针遍历法

D. 快速排序算法用于序列排序

分析:这题表面上是文本搜索算法,但实际反映了一些嵌入式开发的思维和常见问题解决模式。**在嵌入式系统中,内存和计算资源是极其有限的。**这道题选双指针法遍历,因为双指针法是一种高效且低开销的方法,常用于数组、链表遍历,滑动窗口,子序列匹配等。

3、在嵌入式操作系统中,系统从低功耗睡眠模式唤醒通常由什么类型的事件触发?

A. 软件定时器超时

B. 外部中断信号

C. 内存读写操作

D. CPU内部缓存更新

分析:这道题很明显,由睡眠模式到唤醒由外部中断触发,是最常用的类型。

4、在UART通信中,如何启动单个字节的数据发送?

A. 写入数据到发送数据寄存器

B. 直接操作GPIO引脚电平变化

C. 设置波特率控制寄存器值

D. 启用接收中断服务程序

分析:这道题考察UART的数据发送基本机制,首先要知道的是UART传输的是字节流,所以传输单个字节就是相当于传输数据。这题正确的是写入数据到发送数据寄存器,直接操作硬件寄存器是嵌入式开发的一个核心内容,UART发送数据只需写发送寄存器,相当于"寄存器级编程"。说的细一点,作为一名嵌入式开发程序员,其实并不需要用代码去模拟引脚高低电平变化和时间间隔,只需执行一条简单的写内存指令,比如把一个字母'A'(ASCII码为0x41)写入到特定的内存地址,这个地址就会被映射到UART的发送数据寄存器。

5、在配置CAN控制器时,波特率设置主要依赖于哪个参数?

A. 滤波器值(Filter Value)

B. 消息标识符(Message ID)

C. 位时间(Bit Time)

D. 数据长度(Data Length)

分析:CAN是汽车领域广泛使用的总线,配置波特率是最基础且最关键的,因为所有连接到同一CAN总线的节点必须配置相同的波特率才能正常通信。波特率主要依赖于位时间。配置位时间需要开发者仔细阅读芯片数据手册和参考手册,找到对应的寄存器并理解每个位域的含义。

6、在硬件仿真测试中,以下哪项是内存映射I/O的正确描述?

A. CPU通过内存地址直接访问I/O设备寄存器

B. I/O操作必须使用专用指令集,不与内存共享地址空间

C. 它会占用物理内存空间,导致系统可用内存减少

D. 仅适用于只读设备,无法处理写操作

**分析:**内存映射是嵌入式程序开发的基石,它允许CPU像访问内存一样通过地址直接读写外设寄存器,这需要开发者查阅数据手册和参考手册找到每个外设寄存器的准确地址。

7、在硬件仿真测试中,用于确保多核处理器缓存一致性的机制是什么?

A. DMA控制器

B. 时钟同步电路

C. 中断控制器

D. MESI协议

分析: MESI协议是最经典的缓存一致性协议,他可以保证所有核心看到的内存状态是一样的,避免了两个或多个核心操作同一块内存时可能会出现的错误。

11、 以下哪项是衡量ARM处理器性能的最直接基本指标?

A. 功耗(单位:W)

B. 时钟频率(单位:Hz)​

C. 外部接口数量

D. 内存容量(单位:GB)

分析:时钟频率是做最直接最基本的指标,定义了内核每秒执行时钟周期的次数,频率越高意味着单位时间内可以执行更多的指令。

12、在嵌入式驱动开发中,实时时钟(RTC)的主要作用是什么?

A. 控制外部传感器数据采集

B. 提供高精度系统时钟同步

C. 在系统断电后维持准确时间信息

D. 生成CPU核心工作频率信号

分析:实时时钟RTC的频率一般是1HZ,所以肯定不是CPU的核心工作频率。RTC的作用是在系统断电后继续提供准确时间信息,即提供可靠的时间基准,通常是用纽扣电池独立供电。

13、在嵌入式系统开发中,板级支持包(BSP)的主要作用是什么?

A. 提供图形用户界面和应用程序交互

B. 初始化硬件并为操作系统提供运行环境

C. 执行网络通信协议栈的实现

D. 管理数据库存储和查询操作

分析:BSP板极支持包工作于上电的第一刻,包含启动和初始化的内容,便于操作系统可以接管。

14、在嵌入式Linux系统启动过程中,设备树(Device Tree)的主要作用是什么?

A. 管理进程调度和任务切换

B. 动态优化CPU功耗和性能

C. 描述硬件平台的配置信息​

D. 提供文件系统的挂载接口

分析:描述硬件平台的配置信息是设备数最根本且唯一的作用。早期的硬件描述信息都是在内核源码中,设备树将硬件描述信息分离开来,以文件的形式存在,形成一个内核+多个设备树文件。

15、在高并发数据处理系统中,需优化动态内存管理模块,应优先考虑哪种策略以平衡性能、可用性和可扩展性?

A. 使用标准库的malloc/free

B. 实现自定义内存池​

C. 采用分段式内存管理

D. 使用引用计数机制

分析:此题属于动态内存管理的优化策略。自定义内存池预先分配一大块内存并划分等级,可以防止内存碎片化,还可提高系统性能与长期运行的可靠性。

16、在UART接收中断服务程序中,接收到新字节时,哪项操作必要以避免数据丢失?

A. 立即向发送方发送ACK信号

B. 验证波特率设置是否匹配

C. 重置UART控制寄存器以重新初始化

D. 读取接收数据寄存器并存储到缓冲区,然后清除接收中断标志

分析:UART接收中断的响应速度直接对应数据丢失的风险,例如在115200波特率下,每个字节间隔87微秒,如果中断处理超过这个时间,就会导致数据被覆盖,所以必须立即读取接收数据寄存器并存储到缓冲区,然后清除接收中断标志。


一面部分(节选):

1、sizeof()和strlen()的区别?

分析:sizeof()是运算符,用来获取变量的内存大小,包含\0;strlen()是函数,用来获取字符串的实际字符数,不含\0。

2、static关键字的作用?

分析:static关键字的使用很关键,会直接影响内存管理、变量/函数作用域控制和代码安全性。static修饰的变量存储在静态存储区,非栈或堆;const表示只读,static用于控制生命周期和作用域,如果修饰局部变量,就可以使这个变量的声明周期从原来的函数栈针延长到整个程序运行期间;如果修饰全局变量或函数,就可以把这个变量或函数的作用域限制在当前文件内。

3、结构体中的成员顺序会影响到结构体的大小吗?有什么优化方法?

分析:肯定会。优化方法是把占用内存大的参数放在前面,占用内存小的参数放在后面,这样可以减少填充。例如1 4 1与4 1 1 ,前者是1 pad pad pad | 1 1 1 1| 1 pad pad pad,后者是1 1 1 1 | 1 1 pad pad ,区别很明显。

4、宏定义有哪些优点和缺点?

分析:宏定义相当于预处理,优点是可以直接进行文本替换,减少程序运行时的负担。缺点是没有类型检查,容易产生隐患。 如果是定义一些常量,可以使用const关键字来定义,这个比较好。

欢迎批评指正!

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