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嵌入式工程师面试题及答案

一、C语言基础（嵌入式核心工具）

问题：定义全局变量时加volatile和不加有什么区别？实际项目中什么时候必须加？

答案：不加volatile时，编译器可能会把变量缓存到寄存器里，比如循环判断while(flag)，如果flag没加volatile，编译器觉得flag没被修改，会直接优化成死循环；加了volatile，编译器就会每次从内存读flag的值，不会优化。

实际项目里必须加的场景：比如中断服务函数里修改的全局变量（比如中断里改flag=1，主函数判断flag）、硬件寄存器地址映射的变量（比如读GPIO状态寄存器GPIOA-IDR），这些值可能被硬件/中断偷偷修改，必须强制每次读内存。

问题：野指针是怎么产生的？项目里怎么避免和排查野指针问题？

答案：野指针就是指针没指向合法内存，比如：定义了int*p但没赋值（乱指随机地址）、指针指向的内存被free/释放后还继续用、指针越界访问数组（比如数组长度5，却访问arr[10]）。

避免方法：指针定义时先赋NULL，用完后也设NULL；用malloc/free时配对，free后别再用；数组访问加边界判断。排查的话，简单的看代码里指针赋值和使用的逻辑，复杂的用IDE的调试功能（比如Keil的Watch窗口看指针地址，或者加断言assert(p!=NULL)，跑飞时能定位到哪步出问题）。

问题：static修饰函数和全局变量、局部变量，分别有什么作用？嵌入式里常用在哪？

答案：修饰局部变量时，变量不会随函数结束释放，下次进函数还是上次的值（比如统计函数调用次数）；修饰全局变量/函数时，只能在当前.c文件里用，其他文件调不了（避免多文件变量/函数名冲突，比如多个驱动文件都有init()函数，加static就不会冲突）。

嵌入式里常用：比如某驱动的内部辅助函数（不用给其他文件调用）加static，或者在定时器中断里用static变量做计数（比如统计中断触发次数）。

二、MCU/处理器核心（嵌入式硬件基础）

问题：STM32（或你常用的MCU）配置中断时，除了使能中断源，还要做哪几步？中断服务函数里要注意什么？

答案：以STM32为例，还要配置中断优先级分组（比如用NVIC_PriorityGroupConfig）、设置中断通道的抢占优先级和响应优先级（NVIC_Init）；如果是外部中断，还得配置GPIO的中断模式（比如上升沿/下降沿触发）。

中断服务函数里要注意：别做耗时操作（比如延时、循环处理大量数据），会影响其他中断响应；必须清除中断标志位（比如EXTI_ClearITPendingBit），不然会一直进中断；如果要传数据给主函数，用全局变量（记得加volatile）或者队列，别直接在中断里操作复杂外设。

问题：MCU的时钟树配置错了会有什么问题？比如把APB1外设时钟配置成超过最大允许频率，会怎么样？

答案：时钟错了可能导致外设不工作（比如UART波特率不对，发的数据乱码）、MCU运行速度异常（快了可能不稳定，慢了达不到实时要求）。

比如STM32的APB1最大频率是36MHz，如果配置成72MHz，首先外设可能直接不响应（寄存器读写无效），严重的话会损坏外设模块（虽然芯片一般有保护，但长期超频可能烧）；还有比如定时器时钟错了，定时时间会不准（比如本来想定时1ms，结果变成0.5ms）。

三、外设驱动开发（嵌入式核心工作）

问题：写I2C驱动时，遇到从设备不应答（NACK）的情况，怎么排查原因？

答案：先查硬件：看SDA和SCL线有没有接反（很多新手会犯）、有没有上拉电阻（I2C需要外部上拉到VCC）、线路有没有接触不良（比如杜邦线松了）、从设备地址是不是错了（比如7位地址有没有加读写位）。

再查软件：看起始信号（START）是不是正确（SDA在SCL高电平时拉低）、从设备是不是在忙（比如EEPROM写操作时需要等待，这时候会NACK，得加重试机制）、时钟频率是不是太高（比如从设备最大支持100kHz，驱动写成400kHz，就会不应答）。

问题：UART通信时，接收端收到的数据有丢包或乱码，可能的原因有哪些？怎么解决？

答案：丢包可能是：接收端没及时读数据（UART缓冲区满了就会丢），解决的话要么用中断接收（数据到了就触发中断读），要么用DMA（让DMA自动存数据，CPU不用管）；还有可能是波特率误差太大（比如发送端9600，接收端9601，误差超过3%就会错），得确保两端波特率、数据位、停止位、校验位一致。

乱码的话：除了波特率不匹配，还有可能是硬件干扰（比如线太长没屏蔽，靠近电机等干扰源），解决的