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嵌入式工程师笔试题及答案

一、C语言基础与嵌入式应用（每题10分，共30分）

写出volatile关键字在嵌入式开发中的2个典型用途，并说明原因

答案：

用途1：修饰MCU寄存器地址变量（如volatileuint32_t*UART_TX=0）

原因：寄存器值可能被硬件自动修改（如UART发送完成后TX寄存器清空），volatile强制编译器每次从内存读取值，避免优化后使用缓存值导致逻辑错误。

用途2：修饰多任务/中断共享变量（如volatileuint8_tflag=0;）

原因：中断或其他任务可能修改该变量，volatile防止编译器将变量优化到寄存器中，确保主任务能读取到必威体育精装版值。

嵌入式系统中为何不建议频繁使用malloc/free？列举2种替代内存管理方案

答案：

不建议原因：①内存碎片：频繁分配/释放小块内存会导致内存空间碎片化，后续无法分配大块连续内存；②执行时间不确定：malloc/free执行时间不固定，实时系统中可能导致任务超时。

替代方案：①静态内存池：初始化时分配固定大小的内存块数组，分配时从数组中取空闲块，释放时标记为空闲（如structMemBlockpool[10];）；②栈内存：对于临时变量，使用函数栈（如uint8_tbuf[64];），函数结束后自动释放，无碎片问题。

编写函数实现“通过GPIO翻转控制LED闪烁”，要求：①支持任意GPIO口配置；②闪烁周期100ms（高低电平各50ms）

答案：

#includestm32f10x.h//以STM32为例，需适配实际MCU头文件

//GPIO配置：port=GPIOA/GPIOB等，pin=0~15，speed=GPIO_Speed_50MHz

voidGPIO_LED_Init(GPIO_TypeDef*port,uint16_tpin,GPIOSpeed_TypeDefspeed){

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct;

//使能GPIO时钟（需根据port适配，如GPIOA对应RCC_APB2Periph_GPIOA）

if(port==GPIOA)RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);

elseif(port==GPIOB)RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);

GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=pin;

GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出（驱动LED）

GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=speed;

GPIO_Init(port,GPIO_InitStruct);

}

//延时函数（简单软件延时，实际建议用定时器中断）

voidDelay_ms(uint32_tms){

uint32_ti,j;

for(i=ms;i0;i--)

for(j=11000;j0;j--);//适配1MHz系统时钟，需实际校准

}

//LED闪烁：port=GPIO口，pin=引脚号

voidLED_Blink(GPIO_TypeDef*port,uint16_tpin){

while(1){

GPIO_SetBits(port,pin);//高电平（LED亮，需根据电路调整）

Delay_ms(50);

GPIO_ResetBits(port,pin);//低电平（LED灭）

Delay_ms(50);

}

}

二、MCU外设与硬件接口（每题10分，共30分）

UART通信中，若MCU主频72MHz，UART波特率115200bps，oversampling=16，计算UART分频系数（写出计算过程）

答案：

公式：分频系数=外设时钟频率/(波特率×oversampling)

计算：假设UART挂载在APB1总线（时钟36MHz，STM32F1系列），则：

分频系数=/(115200×16)=/1843200≈19.53125

实际配置：整数部分19，小数部分0