阅读以下有关嵌入式系统设计的说明,在答题纸上回答问题1至问题3。【说明】某公司承接了某机载嵌入式系统的研制任务。该机载嵌入式系统由数据处理模块、大容量模块、信号处理模块、数据交换模块和电源模块等组成。数据处理模块有2个,分别完成数据融合和导航通讯任务;大容量模块主要功能是存储系统数据,同时要记录信号处理模块、数据处理模块的自检测、维护数据,向数据处理模块提供地图数据;信号处理模块的处理器为专用的DSP,接收红外、雷达等前端传感器数据并进行处理,将处理后的有效数据(数据带宽较大)发送给数据处理模块;数据交换

题目

阅读以下有关嵌入式系统设计的说明,在答题纸上回答问题1至问题3。

【说明】

某公司承接了某机载嵌入式系统的研制任务。该机载嵌入式系统由数据处理模块、大容量模块、信号处理模块、数据交换模块和电源模块等组成。数据处理模块有2个,分别完成数据融合和导航通讯任务;大容量模块主要功能是存储系统数据,同时要记录信号处理模块、数据处理模块的自检测、维护数据,向数据处理模块提供地图数据;信号处理模块的处理器为专用的DSP,接收红外、雷达等前端传感器数据并进行处理,将处理后的有效数据(数据带宽较大)发送给数据处理模块;数据交换模块主要负责系统的数据交换;电源模块主要负责给其它模块供电,电源模块上没有软件。

要求该机载嵌入式系统符合综合化、模块化的设计思想,并考虑系统在生命周期中的可靠性和安全性,以及硬件的可扩展性和软件可升级性,还要求系统通讯延迟小,支持多模块上的应用任务同步。

【问题1】

在设计系统架构时,李工提出了如图3-1所示的系统架构,即模块间的网络通信采用光纤通信(Fiber Channel,FC)技术,而王工认为应采用VME总线架构,如图3-2所示。王工的理由是公司多年来基于VME总线技术设计了多个产品,技术成熟,且费用较小。但公司经过评审后,决定采用李工的方案。

请用500字以内的文字,说明VME和FC各自的特点,并针对机载嵌入式系统的要求,指出公司采用李工方案的理由。

【问题2】

公司依据ARINC653标准,设计了满足ARINC653标准的操作系统,该操作系统对系统中可能发生的模块级、分区级和进程级的错误进行处理,实现了如图3-3所示的系统健康监控机制,请分别将备选答案中的各种错误和健康监控部件填入图3-3中的(1)~ (5)。

备选答案:分区健康监控、分区初始化阶段出现的分区配置错误、分区切换时出现的错误、应用进程错误、进程健康监控。

注:ARINC653标准(Avionics Application Software Standard Interface)是美国航空电子工程协会AEEC于1997年为航空民用飞机的模块化综合航空电子系统定义的应用程序接口标准,该标准提出了分区( Partition)的概念以及健康监控(health monitoring)机制。分区是应用的一种功能划分,也是操作系统调度的基本单位,严格按预先分配的时间片调度。分区间具有时空隔离特点。分区内的每一执行单元称为进程。

【问题3】

为了实现满足ARINC653标准的操作系统的时空分区隔离机制,项目组选择了PowerPC作为数据处理模块的处理器(CPU)。这样,当一个分区出现故障时,不会蔓延到模块中同一处理器的其它分区。请用500字以内的文字,说明如何采用PowerPC实现应用与内核以及诸应用之间的隔离和保护。


相似考题

3.阅读下列说明、图和表,回答问题1至问题3,将答案填入答题纸的对应栏内【说明】某公司承接了一个控制系统的项目,由王工负责系统的方案设计。王工的设计方案如图4-1所示。该方案是基于VME总线的多机并行处理系统,由主控制模块作为VME总线的主设备,即总线控制器,负责整个系统的控制与管理:3个数据处理模块作为从设备,负责数据处理与计算;1个I/O模块也作为从设备,负责系统与外部接口之间的高速数据通信。同时,为了简化设计,该系统5个模块均采用同一款VME协议芯片,实现内总线和VME总线的连接。【问题1】(6分)王工设计采用共享存储器方式,进行多机之间的通信。VME共享存储器的地址空问映射,分为输出窗口和输入窗口两部分。输出窗口实现处理器本地地址空间到VME总线地址空间的映射,输入窗几实现VME总线地址空间到处理器本地地址空间的映射。输出窗口空间设置说明:为了每个模块能访问到其他4个模块:在每个模块的处理器本地地址空间中开辟5M空间,映射到VME总线上的5M地址空间。映射关系见表4-2.VME总线驱动中,按照上述方式对寄存器进行设置,实现了VME总线菇享存储器工作方式,将对其他模块的操作转化为对处理器本地地址空间访问操作相似的读写操作,并且都采用总线远程写,总线本地读的方式。数据处理模块1发送消息到数据处理模块2,它们之间采用IM数据缓冲区的第一个32位作为握手标志。则数据处理模块1访问标志区的总线地址为 (1) ,数据处理模块2访问标志区的总线地址为(2) 。I/O模块向主控制模块发送控制命令,它们之间采用1M数据缓冲区偏移Oxl00处作为命令缓冲区。则I/O模块访问命令区的总线地址为 (3) ,主控制模块访问命令区的总线地址为 (4) 。【问题2】(3分)如表4-1所示,该系统中采用的处理器有大端和小端两种工作模式。王工设计VME总线上传输的数据全部采用小端方式,那么当处理器通过VME总线发送数据时,需要根据自己的工作模式,对数据迸行必要的转换,以符合协议要求。当I/O模块向主控制模块发送控制命令OxAABBCCDD,那么它写入VME总线的实际数据是(l),当主控制模块向数据处理模块3和I/O模块发送控制命令Oxl2345678,那么它写入VME总线的实际数据是 (2) 和 (3) 。【问题3】(6分)为了提高数据通信的性能,在进行大数据量通信时,王工设计采用DMA的方式。DMA通信方式能够满足高速VME设备的需求,也有利于发挥CPU效率。该VME协议芯片有两种DMA工作方式:一种是直接方式(Direct mode),一 种是链方式(Linked_listmode)。在直接方式下,在每次数据传输前,需要驱动程序对DMA控制寄存器进行设置,然后进行DMA传输,并等待传输完成,或者异常错误。直接方式是一种软件和硬件同步工作方式。在链方式下,驱动程序只需要设置命令包。在通信过程中,硬件根据命令包的内容完成传输,并根据链中的下一个命令包,继续传输,直到所有命令包完成或者异常错误。链方式是一种软件和硬件异步工作的方式。图4-2是DMA直接方式的流程图,请补全流程图,并将答案填写在答题纸的对应栏中。

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  • 第1题:

    账务处理模块是以()为数据处理起点。

    A、部门核算
    B、资产
    C、管理
    D、凭证

    答案:D
    解析:
    账务处理模块是以凭证为数据处理起点,通过凭证输入和处理,完成记账、银行对账、结账、账簿查询及打印输出等工作。

  • 第2题:

    请简述DRNC820业务处理子系统的数据处理单元的实现单板,功能模块组成及作用


    正确答案: 数据处理单元由数据处理板DPUb单板实现,1块DPUb单板包含22个DSP,负责对接口板发送来的数据进行L2处理,分离出CS域数据、PS域数据和Uu接口信令消息。
    数据处理单元具有以下功能模块:
    1.帧协议FP:完成Iub/Iur接口帧处理、同步、时间调整等信令过程。
    2.媒质接入控制MAC://完成数据传输过程中逻辑信道在传输信道上的映射、传输信道调度、无线资源重配置和业务量测量等功能。MAC模块可以分为MAC-c/sh/m、MAC-d、MAC-es,分别负责公共传输信道、专用传输信道和HSUPA业务的数据处理。
    3.无线链路控制RLC://完成高层业务数据单元SDU的传送,传送模式有三种,透明模式TM、非确认模式UM和确认模式AM(AcknowledgedModE.。确认
    模式AM可以提供滑窗机制来保证数据的无错发送。
    4.分组数据汇聚协议PDCP:完成对Iu接口分组数据的处理,执行分组数据传输、IP数据流的头压缩和解压缩、无损服务无线网络子系统SRNS迁移时提供数据转发等功能。
    5.Iu用户平面IuUP:完成Iu接口CN侧非接入层数据到RNC侧接入层用户面数据的转换和传输,以及IuUP带内控制过程等功能。
    6.用户平面的GPRS隧道协议GTP-U:完成用户数据包和用于通路管理、错误提示的信令消息的承载。
    7.MAC-m位于CRNC中,包含以下功能:
    调度/缓冲/优先级处理:该功能是根据高层所设置的多媒体广播组播业务MBMS数据流和非MBMS数据流的优先级以及时延需求来实现这些数据流之间的公共传输资源的管理。
    TCTFMUX:该功能处理MAC报头中TCTF域的插入以及逻辑信道(如MBMS点到多点业务信道MTCH和控制信道MCCH)和传输信道之间的映射。目标信道类型字段(TCTF.域标明所使用的逻辑信道的类型。
    增加MBMS-ID://对于点到多点类型的逻辑信道,MAC报头中的MBMS-ID域用于区分MBMS业务。
    传输格式组合TFC选择:为公共传输信道(前向接入信道FACH)完成传输格式的选择

  • 第3题:

    AGC的负荷频率控制中,包含哪些基本模块()

    • A、数据处理功能模块
    • B、基本功率跟踪模块
    • C、调节功率分配模块
    • D、电厂控制器模块

    正确答案:A,B,C,D

  • 第4题:

    账务处理模块是以()为数据处理起点。

    • A、凭证
    • B、报表
    • C、单据
    • D、账簿

    正确答案:A

  • 第5题:

    SCADA系统的应用软件主要由()、数据处理系统、图形系统、报表生成系统等软件模块组成。


    正确答案:数据库系统

  • 第6题:

    在不同网络中的操作,多模终端可以共用以下哪些部分:()

    • A、天馈
    • B、电源
    • C、基带模块
    • D、数据处理模块

    正确答案:A,B,D

  • 第7题:

    1090ESADS-B地面站(接收)设备由()组成。

    • A、接收机、数据处理单元、接口、天线、监控维护系统、电源模块等
    • B、接收机、发射机、接口、天线、监控维护系统、电源模块等
    • C、接收机、数据处理单元、交换机、天线、监控维护系统、电源模块等
    • D、接收机、数据处理单元、接口、天线、监控维护系统、柴油发电机等

    正确答案:A

  • 第8题:

    判断题
    账务处理模块主要以会计凭证为数据处理对象。
    A

    B


    正确答案:
    解析: 账务处理模块主要以会计凭证为数据处理对象。

  • 第9题:

    单选题
    下面哪一个不是EDI系统模块()。
    A

    格式转换模块

    B

    报文生成和处理模块

    C

    通信模块

    D

    数据处理模块


    正确答案: A
    解析: 暂无解析

  • 第10题:

    多选题
    操作控制层通常利用()来产生事务活动的单据、统计报表和查询应答。
    A

    事务数据处理模块

    B

    报表生成模块

    C

    查询模块


    正确答案: C,A
    解析: 暂无解析

  • 第11题:

    问答题
    滑坡监测数据处理系统各模块的主要功能?

    正确答案: 数据录入维护模块:用于输入或修改各类数据;
    数据查询模块:用于筛选用户需要的数据,生成数据曲线、统计变形量;
    数据处理模块:打印滑坡或监测点信息,分类打印监测数据或监测仪器、人员、仪器生产厂商等辅助性信息,主要是报表和图形的生成与输出,数据的导入与导出;
    数据维护模块:数据库的加密与解密,用户管理等
    解析: 暂无解析

  • 第12题:

    填空题
    在单元测试期间,应该为被测模块编写相应的测试软件,一般地()模块接收测试数据,并把数据传给被测模块,而()模块则模拟实际模块完成少量数据处理。

    正确答案: 驱动模块,桩模块
    解析: 暂无解析

  • 第13题:

    冲模CAD/CAM软件的基本模块有()

    • A、图形模块、分析模块、工艺分析计算模块
    • B、图形模块、分析模块、数据库和图形处理模块
    • C、专用图形处理模块、分析模块、数据库和图形处理模块、工艺分析计算模块系统总控模块
    • D、计算模块、系统总控模块

    正确答案:C

  • 第14题:

    运行稳态数据监视的数据处理模块提供模拟量处理、状态量处理、非实测数据处理、计划值处理、点多源数据处理、数据质量码、旁路替代、对端替代、自动平衡率计算、计算及统计等功能。


    正确答案:正确

  • 第15题:

    在单元测试期间,应该为被测模块编写相应的测试软件,一般地()模块接收测试数据,并把数据传给被测模块,而()模块则模拟实际模块完成少量数据处理。


    正确答案:驱动模块;桩模块

  • 第16题:

    下面哪一个不是EDI系统模块()。

    • A、格式转换模块
    • B、报文生成和处理模块
    • C、通信模块
    • D、数据处理模块

    正确答案:D

  • 第17题:

    无线传感器网络的基本组成单位是无线传感器节点,由电源、数据获取单元(DAU)、数据处理单元(DPU)、数据发送和接收单元(DSRU)四个主要模块组成,具有以下哪几项功能?()

    • A、无线通信
    • B、数据收集和处理
    • C、协同工作
    • D、数据处理

    正确答案:A,B,C

  • 第18题:

    处理器中的进程是由程序、数据集合和()组成的。

    • A、应用软件模块
    • B、数据处理模块
    • C、进程控制模块
    • D、其他选项都不对

    正确答案:C

  • 第19题:

    操作控制层通常利用()来产生事务活动的单据、统计报表和查询应答。

    • A、事务数据处理模块
    • B、报表生成模块
    • C、查询模块

    正确答案:A,B,C

  • 第20题:

    单选题
    ()是车载网核心模块,它控制着整个车载单元的运行状态。
    A

    控制模块

    B

    数据处理模块

    C

    定位导航模块


    正确答案: B
    解析: 暂无解析

  • 第21题:

    单选题
    处理器中的进程是由程序、数据集合和()组成的。
    A

    应用软件模块

    B

    数据处理模块

    C

    进程控制模块

    D

    其他选项都不对


    正确答案: D
    解析: 暂无解析

  • 第22题:

    填空题
    组成无线传感器网络的传感器节点应具备()、()、()、传感和数据处理等功能。它一般由传感器模块(传感器、A/D转换器)、处理器模块(微处理器、存储器)、无线通信模块(无线收发器)和能量供应模块(电池)等组成。

    正确答案: 体积小,能耗低,无线传输
    解析: 暂无解析

  • 第23题:

    多选题
    功能模块的关系结构设计原则应保证( )。
    A

    PQCIS数据处理系统功能体系的系统性

    B

    PQCIS数据处理系统功能体系的连续性

    C

    各功能模块的独立完整

    D

    各功能模块充分发挥作用

    E

    各功能模块能够正常连接,且数据格式统一


    正确答案: B,A
    解析: 暂无解析