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  3. 智能吸尘器(示意图如图所示)是家居环境下进行吸尘的智能家电，若以S3C2410芯片为核心来设计其控制系统，该系统的基本功能描述如下： a．在家居环境中可以自主行走并进行吸尘。在行走中可以探测前方是否有障碍物，若有障碍物时，可以转向或后退，然后再行

智能吸尘器(示意图如图所示)是家居环境下进行吸尘的智能家电，若以S3C2410芯片为核心来设计其控制系统，该系统的基本功能描述如下： a．在家居环境中可以自主行走并进行吸尘。在行走中可以探测前方是否有障碍物，若有障碍物时，可以转向或后退，然后再行

admin2019-01-06  45
问题 智能吸尘器(示意图如图所示)是家居环境下进行吸尘的智能家电，若以S3C2410芯片为核心来设计其控制系统，该系统的基本功能描述如下：

    a．在家居环境中可以自主行走并进行吸尘。在行走中可以探测前方是否有障碍物，若有障碍物时，可以转向或后退，然后再行走。
    b．智能吸尘器行走的轨迹可以事先存储。即事先通过遥控器来控制智能吸尘器进行行走，然后把刚才行走的轨迹信息存储在智能吸尘器中。使用时，智能吸尘器按照存储的轨迹信息进行自主行走并进行吸尘。遥控器与智能吸尘器之间通过WiFi通信。
    c．需要4个共阴极的8段LED组成的显示器，用来显示计时信息。即智能吸尘器开始工作后，显示器需要显示到计时的时间信息。到计时的时间是事先设定的，到计时时间到时，无论是否设定的轨迹行走完，均停止工作。
    根据上述功能要求的描述，请完善下面的叙述(程序)和回答有关的问题。(完善程序或回答问题所需的寄存器格式见题后的附录)。
    (1)若智能吸尘器的应用软件基于μC／OS—Ⅱ操作系统上来开发。在软件开发时，若设计者需要对启动引导程序进行设计，那么，根据S3C2410芯片体系结构的要求，其设计的启动引导程序首先需完成异常向量表的设置、并完成关中断和看门狗部件、完成【81】指针的设置等，然后，用指令【82】来引导应用程序(注：应用程序的主函数名为main())。按照S3C2410芯片体系结构的规定，复位异常的向量地址是【83】，各异常向量地址之间相差【84】个字节。因此，智能吸尘器开机或复位后，首先从复位异常向量地址处运行启动引导程序，然后引导应用程序主函数运行，并在主函数中启动μC／OS—Ⅱ。
    (2)若在启动引导程序中直接引导了用户应用程序的主函数，那么，通常需在应用程序主函数中初始化μC／OS—Ⅱ操作系统，并创建【85】，建立消息队列，启动任务调度。若用户应用程序的主函数main()的代码设计如下，请补充完善之。
    int main(void)
    {
    ARMTargetInit()；／／初始化目标系统的相关硬件
    【86】()；／／初始化μC／OS—Ⅱ的函数
    OSTaskCreate(Main_Task，(void *)0，(OS_STK *)&Main_Stack[4095]，21)；
    OSTaskCreate(Com_RS232，(void *)0，(OS_STK *)&Com_Stack[4095]，22)；
    OSTaskCreate(Infra_Red，(void *)0，(OS_STK *)Red_Stack[4095]，23)；
    msgqueue=OSQCreate(&msgqueueTbl[0]，MSG_QUEUE_SIZE)；／／建立消息队列函数
    【87】()；／／启动任务调度
    return 0；
    }
    上述的main()函数中任务名为【88】的任务优先级最高，任务名为【89】的任务优先级最低。
    (3)main()函数中的ARMTargetlnit()函数，是完成对目标系统上一些硬件进行初始化。若硬件设计时，WiFi模块通过串口与S3C2410芯片的UART0部件连接，那么，该函数中需要用下面一组语句来初始化相关的硬件部件。
    rGPHCON=(rGPHCON&0xFFFFFF00)【90】；／／rGPHCON是端口H的控制寄存器
    rUFCON0=0x0；／／FIFO disable
    rUMCON0=0x0；
    rULCON0=(【91】＜＜3)｜(0＜＜2)｜(【92】)；／／设置线路控制寄存器：偶校验，1位停止位，8位数据位
    rUCON0=0x245；／／设置控制寄存器
    ／／设置波特率，小数采用四舍五入
    rUBRDIVO=((int)(PCLK／(115200×【93】)+0．5)一1)；／／设置波特率为115200bps
    若硬件设计时，4个8段LED选用共阴极的(如图)，通过S3C2410芯片端口C的GPC7～GPC0引脚外加同向驱动来控制LED的段信号，GPC11～GPC8引脚外加同向驱动来控制LED的位信号。那么，在ARMTargetInit()函数中还需用下面语句来初始化相关的硬件部件。
    rGPCCON=((rGPCCON｜0x00FFFFFF)&【94】)；／／rGPCCON是端口C的控制寄存器
    并且用下面语句来初始化LED显示器，使得初始时候4个LED组成的显示器上均不显示字符。
    rGPCDAT=rGPCDAT｜【95】；／／4个8段LED的位信号线输出“1”，则共阴的LED不显示字符
    (4)软件系统中任务之间通过消息队列来传递数据。μC／OS—Ⅱ用函数【96】来等待并获得消息，用函数【97】来发送消息(注：{1．1．16}和{1．1．17}空仅填出函数名即可)。若有多个任务在等待消息队列中的消息时，其中任务优先级【98】的任务将获得消息。
    (5)Main_Task任务函数将根据接收到的消息类型，来控制智能吸尘器的动作，并控制LED显示器上的到计时时间显示。假设只在GPC8引脚所控制的LED上显示字符4，那么，在段信号线GPC7～GPC0上输出的数据组合是【99】，在位信号线GPC11～GPC8上输出的数据组合是【100】。(注：{1．1．19}{1．1．20}空用二进制形式表示，GPCO对应于a段、GPCI对应于b段、…、依此顺序对应)。

说明：下面是试题解答时需要用到的寄存器格式及相关说明
1)端口C控制寄存器(GPCCON)的格式

2)GPHCON寄存器的格式

3)ULCONn寄存器的格式
选项
答案(1)【81】堆栈【82】BL_main【83】0x00000000【84】4 (2)【85】任务【86】OSInit【87】OSStart【88】Main_Task【89】Infra_Red (3)【90】0x000000AA【91】5【92】3【93】16【94】0xFF555555【95】0x0F00 (4)【96】OSQPend【97】OSQPost【98】最高 (5)【99】01100110【100】1110
解析 本题主要考查WiFi遥控下基于S3C2410的智能吸尘器控制系统的开发。包括嵌入式系统无线网络接口配置，系统软件启动引导，GPIO引脚功能及相应初始化设置，GPC端口来控制LED显示器的显示输出，还考查了μC／OS—Ⅱ操作系统系统配置与使用。
(1)系统上电或复位后，首先执行的是“B ColdReset”指令，系统跳转到标号为ColdRest处接着执行，在完成了关看门狗定时器、关中断、初始化各模式的堆栈、初始化存储器等功能后，执行指令“BL_main”跳转到C语言的主函数处执行。按照S3C2410芯片体系结构的规定，复位异常的向量地址是0x00000000，各异常向量地址之间相差4个字节。
(2)在应用程序的main()函数中除了完成必要的AEM处理器初始化外，还必须初始化μC／OS—Ⅱ操作系统、并创建多任务(至少创建一个任务)、启动多任务调度等；初始化μC／OS—Ⅱ的函数用OSInit()；启动多任务调度用OSStart()；任务优先级的值越小表示任务优先级越高，反之亦然。
(3)该题主要是完成对GPH、GPC扣的初始化设置、线路控制器配置、波特率设置以及LED控制输出，此处LED是共阴极接法。对照控制寄存器的格式，设置为相应的输入输出和使能功能。
(4)在μC／OS—Ⅱ操作系统中，一般用OSQPend()函数来等待并获得消息，用函数OSQPost()来发送消息；当有多个任务在等待消息队列中的消息时，其中任务优先级最高的任务将获得消息。
(5)题中LED为共阴极接法，要显示4，则b、c、f、g四段需要被点亮，分别对应GPC1、GPC2、GPC5、GPC6；在位信号线GPC11～GPC8上输出的数据组合是1110。
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