1、操作题（一）1、地铁进出站闸机的控制器以S3C2410芯片为核心，并外加其他功能电路来进行设计，其基本功能描述如下：a、闸机能够识别本地铁票务系统出售的IC卡。能识别的IC卡有2 种，一种是可预付费的“市民卡“，另一种是地铁站内出售的“当次卡“。b、乘客凭“市民卡 “或“当次卡“刷卡进站。若 IC卡合法，则闸机打开，乘客通过后，闸机立即关闭；若IC卡不合法，闸机不打开，并进行声光报警。声光报警5次后自动停止。c、进站刷卡时，还需识别IC卡的种类。若是 “市民卡“，在闸机打开之前，需读取卡中余额并显示在闸机的LED显示器上，且把地铁站ID、进站时间写入卡中相应区域。若是“当次卡“，判断合法后直接
2、打开闸机。d、出站时，乘客需要根据所用的IC卡种类，来进行不同的操作。若乘客用的是 “市民卡“ ，则需在闸机的刷卡器上刷卡，若乘客用的是“当次卡“则需要把卡投入闸机的投卡口中。e、若乘客出站时刷的是“市民卡“，闸机系统需读取存储在卡上的“市民卡“类别ID（注：“市民卡“类别分为普通卡、学生卡、老人卡） 、地铁站ID、进站时间、余额等信息，根据这些信息来扣除费用，并在闸机的LED显示器上显示余额及本次扣费额，若是学生卡或老人卡，还要用声音播报出“市民卡“类别，然后，打开闸机，乘客通过后立即关闭闸机。f、若乘客出站时用的是“当次卡“ ，判断合法后即把闸机打开，乘客出去后立即关闭。根据上述功能要求的
3、描述，请完善下面的叙述（程序）和回答有关的问题。（注意：完善程序或回答问题所需的寄存器格式见题后的附录）（1）闸机控制器的硬件平台设计时，除了需要设计最小硬件系统（包括：微处理器、 _【1】_电路、时钟电路、复位电路、存储器、JTAG接口电路) 外，还必须设计IC 卡读写电路、闸门电机驱动电路、声音提示及声光报警电路、LED显示接口电路等。若闸门电机驱动电路由GPE1引脚控制，GPE1 引脚输出“0“时，控制闸门关闭，输出“1“时，控制闸门打开。那么，初始化 GPE1引脚功能的语句是：rGPECON=(rGPECON|0x00000004) / rGPECON是端口E 的控制寄存器控制闸门关闭
4、和打开的语句分别是：rGPEDAT = rGPEDAT / rGPEDAT是端口E的数据寄存器rGPEDAT = rGPEDAT | _【4 】 _;（2）IC卡读写电路设计时，选用IC卡读写模块通过异步串行接口与S3C2410连接，利用S3C2410芯片内部的UART1部件实现异步串行接口电路设计。那么，在UART1 的驱动程序设计时，可用下面一段程序来初始化UART1部件（注：UART1的波特率要求为：115200bps，数据格式要求为：8位数据、1 位停止位、偶校验，主频为PCLK。 ） 。void UART1_Init()rGPHCON=(rGPHCON /端口H相应引脚功能初始化rU
5、FCON1=0x0; /FIFO disablerUMCON1=0x0;rULCON1= ( _【6】_0); _【11】_ ) output |= 0xFF;output KEYOUTPUT=output;temp = KEYINPUT;if (tempkey = 8; key |= (temp /求得按键的返回值return (key); /函数返回按键对应的值return 0xFFFF;应用程序中可根据上面的键盘扫描函数的返回值，来判断是否有按键按下，并确定是哪个按键按下。例如：若返回值为： _【13 】_时，可知是键盘中的“6“键按下，若返回值为： _【14】_时，可知是键盘中的“确认
6、“键被按下。若无键按下时，返回值应为： _【 15】_。（4）刷卡机与后台数据库系统通信采用RS-485总线。因此在硬件设计时，需要采用S3C2410芯片内部的 _【 16】_部件外加电平转换芯片等来实现。若在软件设计时，其初始化程序中波特率设置为9600bps，数据格式设置为：8位数据位、无校验、1位停止位。那么，1 秒时间内最多能传输 _【17】_字节的信息。（5）刷卡机上的应用软件是在无操作系统环境下开发的。设计者可以自行设计系统的启动引导程序，在该程序中完成异常向量设置、堆栈指针设置以及必要的硬件初始化。ARM9体系结构中规定的复位异常所对应的异常向量地址为 _【18】_。系统上电/复
7、位后，将从该地址处开始执行程序，因为ARM9体系结构中规定的各异常向量地址之间间隔通常为 _【19】_个字节。因此，复位异常向量地址处通常存储一条 _【 20】_指令的代码。【解题思路】本题主要考查基于S3C2410的食堂售饭系统开发。包括嵌入式最小硬件系统构成； GPIO引脚功能及相应初始化设置：GPC和GPD作为LED 显示器接口引脚，GPE作为输入输出，还可作为I2C、I2S 、SD 卡等串行总线的引脚（在题中用来接非标准键盘） ；基于UART的RS-485接口通信设置；无操作系统的嵌入式系统如何构建其启动引导程序。【参考答案及解析】【1 】 时钟电路；硬件最小系统包括电源电路、时钟电路
8、、复位电路、调试测试接口、以及存储器 。【2 】 存储器；【3 】 输出；GPC0GPC15引脚为LED 段选输出。【4 】 输出；GPD0GPD7引脚为LED 位选输出。【5 】 0x55555555；00为输入，01为输出，则初始化GPC0GPC15引脚功能为输出的语句是：rGPCCON= 0x55555555。【6 】 0xFFFF5555；初始化 GPD0GPD7引脚功能为输出的语句是： rGPDCON=(rGPDCON|0x00005555)& 0xFFFF5555)。【7 】 0x4F00；输出“3“ 的段信号，即段e、f和dp为0。此时rGPCDAT =0x4F00。【8 】 0
9、xFFBF；输出次高数据位被点亮的控制信号，即次高位为 0。此时rGPDDAT =0xFFBF。【9 】 0x00000055；初始化GPE0GPE3为输出的语句是：rGPECON= (rGPECON &0xFFFFFF00) |0x00000055)。【10 】 0xFFFF00FF；初始化GPE4GPE7 为输入的语句是： rGPECON= rGPECON &0xFFFF00FF。【11 】 i=1；i初始为1，每次左移一位，正好对应于 GPE0GPE3。【12 】 0xF0；判断列信号是否为全 “1“，即(temp&0xF0)!= 0xF0时说明列信号不全为1，否则全为1。【13 】 0
10、xFDBF；无键按下时为1 ，有键按下时为0。键盘中的 “6“键按下时返回1111 1101 1011 1111，即0xFDBF 。【14 】 0xFE7F；键盘中的“确认“键被按下时返回1111 1110 0111 1111，即0xFE7F。【15 】 0xFFFF；无键按下是，返回值为 0xFFFF。【16 】 UART； S3C2410芯片内部串行异步通信接口外加电平转换芯片可采用RS-485 总线进行通信。【17 】 960；9600/（8+2）=960字节。【18 】 0x00000000；ARM9 体系结构中规定的复位异常所对应的异常向量地址为0x00000000。【19 】 4；ARM9 体系结构中规定的各异常向量地址之间间隔通常为4个字节【20 】 分支；复位异常向量地址处通常存储一条分支指令的代码。
