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嵌入式系统设计师考试之接口技术(下)

助工
2014-12-03 16:29:12    评分


  19、xDSL接口
  (1)xDSL(数字用户线路)技术是,在现有用户电话线两侧同时接入专用的DSL调制解调设备,在用户线上利用数字数字信号高频带宽较宽的特性直接采用数字信号传输,省去中间的A/D转换,突破了模拟信号传输极限速率为56KB/s的闲置。
  (2)DSL技术主要分为对称和非对称两大类。
  (3)对成xDSL更适合于企业点对点连接应用,例如文件传输、视频会议等收发数据量大致相同的工作。
  (4)ASDL是近年发展的另一种宽带接入技术,是利用双绞铜线向用户提供两个方向上速率不对称的宽带信息业务。
  (5)ADSL在一对电话线上同时传送一路高速下行数据、一路较低速率上行数据、一路模拟电话。各信号之间采用频分复用方式占用不同频带,低频段传送话音;中间窄频带传送上行信道数据及控制信息;其余高频段传送下行信道数据、图像或高速数据。
  20、WLAN接口
  (1)WLAN(Wireless Local Area Network)是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的,是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,它以无线多址通道作为传输媒介,提供有线局域网的功能。
  (2)WLAN的标准:主要是针对物理层和媒质访问控制层(MAC层),涉及到所有使用的无线频率范围、控制接口通信协议等技术规范与技术标准。
  A、IEEE 802.11:定义了物理层和MAC层规范,工作在2.4~2.4835GHz频段,最高速率为2Mb/s,是IEEE最初制定的一个无线局域网标准。
  B、IEEE 802.11b:工作在2.4~2.4835GHz频段,最高速率为11Mb/s,传输距离50~150inch。采用点对点模式和基本模式两种运行模式。在数据传输速率方面可以根据实际情况在11Mb/s、5.5Mb/s、2 Mb/s、1 Mb/s的不同速率间自动切换。
  C、IEEE 802.11a:工作在5.15~8.825GHz频段,最高速率为54Mb/s/72Mb/s,传输距离10~100m。
  D、IEEE 802.11g:混合标准,拥有EEE 802.11a的传输速率,安全性较EEE 802.11b好,采用两种调制方式,做到与EEE 802.11a和EEE 802.11b兼容。
  (3)WLAN有两种网络类型:对等网络和基础机构网络。
  21、蓝牙接口
  (1)蓝牙技术的目的:使特定的移动电话、便鞋式电脑以及各种便携通信设备的主机之间近距离内实现无缝的资源共享。
  (2)蓝牙技术的实质内容是要建立通用的无线空中接口及其控制软件的公开标准。其工作频段为全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段,其数据传输速率为1Mb/s,采用时分双工方案来实现全双工传输,其理想的连接范围为10cm~10m。
  (3)蓝牙基带协议是电路交换和分组交换的结合。
  (4)蓝牙技术特点:
  A、传输距离短,工作距离在10m以内。
  B、采用跳频扩频技术。
  C、采用时分复用多路访问技术,有效地避免了“碰撞”和“隐藏终端”等问题。
  D、网络技术。
  E、语言支持。
  F、纠错技术,其采用的是FEC(前向纠错)方案。
  (5)蓝牙接口由3大单元组成:无线单元、基带单元、链路管理与控制单元。
  22、1394接口
  (1)1394作为一种标准总线,可以在不同的工业设备之间架起一座沟通的桥梁,在一条总线上可以接入63个设备。
  (2)IEEE 1394的特点:
  A、支持多种总线速度,适应不同应用要求。
  B、即插即用,支持热插拔。
  C、支持同步和异步两种传输方式。
  D、支持点到点通信模式,IEEE 1394是多主总线。
  E、遵循ANSI IEEE 1212控制及状态寄存器(CSR)标准,定义了64位的地址空间,可寻址1024条总线的63个节点,每个节点可包含256TB的内存空间。
  F、支持较远距离的传输。
  G、支持公平仲裁原则,为每一种传输方式保证足够的传输带宽。
  H、六线电缆具有电源线,可传输8~40V的直流电压。
  (3)IEEE 1394的协议栈由3层组成:物理层、链路层和事务层,例外还有一个管理层。物理层和链路层由硬件构成,而事务层主要由软件实现。
  A、物理层提供IEEE 1394的电气和机械接口,功能是重组字节流并将它们发送到目的节点上去。
  B、链路层提供了给事务层确认的数据服务,包括:寻址、数据组帧和数据校验。
  C、事务层为应用提供服务。
  D、管理层定义了一个管理节点所使用的所有协议、服务以及进程。
  23、电源接口
  (1)DC-DC转换器有三种类型:
  A、线性稳压器:产生较输入电压低的电压。
  B、开关稳压器:能升高电压、降低电压或翻转输入电压。
  C、充电泵:可以升高、降低或翻转输入电压,但电流驱动能力有限。
  (2)任何变压器的转换过程都不具有100%的效率,稳压器本省也使用电流(静态电流),这个电流来自输入电流。静态电流越大,稳压器功耗越大。
  (3)线性稳压器输入输出使用退耦电容来过滤,电容除了有助于平稳电压以外,还有利于去除电源中的瞬间短时脉冲波形干扰。
  (4)电压与功耗之间的平方关系意味着理想高效的方法是在要求较低电压的较低时钟速率上执行代码,而不是先以最高的时钟速率执行代码然后再转为空闲休眠。
  (5)电源通常被认为是整个系统的“心脏”,绝大多数电子设备50%~80%的节能潜力在于电源系统,研制开发新型开关电源是节能的主要举措之一。
  (6)降低功耗的设计技术:
  A、采用低功耗器件,例如选用CMOS电路芯片。
  B、采用高集成度专用器件,外部设备的选择也要尽量支持低功耗设计。
  C、动态调整处理器的时钟频率和电压,在允许的情况下尽量使用低频率器件。
  D、利用“节电”工作方式。
  E、合理处理器件空余引脚:
  a、大多数数字电路的输出端在输出低电平时,其功耗远远大于输出高电平时的功耗,设计时应该注意控制低电平的输出时间,闲置时使其处于高电平输出状态。
  b、多余的非门、与非门的输入端应接低电平,多余的与门、或门的输入端应接高电平。
  c、ROM或RAM及其他有片选信号的器件,不要将“片选”引脚直接接地,避免器件长期被接通,而应该与“读/写”信号结合,只对其进行读写操作时才选通。
  F、实现电源管理,设计外部器件电源控制电路,控制“耗电大户”的供电情况。
  三、真题解析
  1、2007年25题

  下图为01001110的各种编码方式,不归零电平(NRZ-L)采用0表示高电平,1表示低电平。若按照从上到下的顺序,所采用的编码方式分别为 (25) 。

  (25)A. 不归零电平,曼彻斯特编码,差分曼彻斯特编码,不归零1制
  B. 不归零电平,不归零1制,曼彻斯特编码,差分曼彻斯特编码
  C. 曼彻斯特编码,不归零电平,不归零1制,差分曼彻斯特编码
  D. 不归零1制,不归零电平,差分曼彻斯特编码,曼彻斯特编码
  <答案>:B
  考查计算机系统硬件编码方面的基础知识。
  不归零电平:0=高电平;1=低电平。
  不归零1制:0=在间隔的其实位置没有跳变;1=在间隔的其实位置有跳变。
  曼彻斯特编码:
  0=在间隔的中间位置从高向低跳变。
  1=在间隔的中间位置从低向高跳变。
  差分曼彻斯特编码:在间隔的中间位置总有一个跳变。
  0=在间隔的起始位置有跳变。
  1=在间隔的起始位置没有跳变。
  2、2007年28题
  下面关于DMA方式的描述,不正确的是 (28) 。
  (28)A. DMA方式使外设接口可直接与内存进行高速的数据传输
  B. DMA方式在外设与内存进行数据传输时不需要CPU干预
  C. 采用DMA方式进行数据传输时,首先需要进行现场保护
  D. DMA方式执行I/O交换要有专门的硬件电路
  <答案>:C
  考查计算机系统硬件方面关于DMA方式的基础知识。尽管《教程》中没有详细的提及,但是作为嵌入式最基本的知识点,是应该掌握的。
  DMA是“直接存储器访问”,以这种方式传送数据时,是通过专门的硬件电路-DMA控制器直接访问存储器来完成,不需要CPU的干预,省去了保护和恢复现场的问题。
  3、2007年32题
  下列关于D/A变换器接口的描述,不正确的是 (32) 。
  (32)A. 它是嵌入式微机系统与外部模拟控制对象的重要控制接口
  B. 它通常由模拟开关、权电阻电路、缓冲电路组成
  C. 它也可以把外界的模拟量变换成数字量
  D. 它输出的模拟量可以是电流,也可以是电压
  <答案>:C
  考查嵌入式系统中D/A接口的基础知识。
  D/A转换器是将数据信号转化为模拟信号的接口,是嵌入式系统与外部模拟控制对象的重要控制接口,其通常由模拟开关、权电阻电路和缓冲电路组成,根据不同的情况,输出的模拟量可以是电流,也可以是电压。
  4、2007年33题
  RS-232C串行通信总线的电气特性要求总线信号采用 (33) 。
  (33)A. 正逻辑 B. 负逻辑 C. 高电平 D. 低电平
  <答案>:B
  考查嵌入式系统中串行接口的基本知识。我觉得这是常识性的问题。
  5、2006年33、34题
  RS-232标准在初期可以满足人们的要求,但当人们要求以更高的速率传送到更远的距离时,需要有新的标准。RS-449就是为此目的而设计的,它的标准规格中,RS-422标准是平衡式的,传输一个信号用两根线,逻辑信号用(33)表示,双线传输的主要优点是(34)
  (33) A. 正负5V以上电平 B. 正负3V以上电平
  C. 两线的电平差 D. 两线的电平
  (34) A. 冗余可靠 B. 抗干扰能力强
  C. 传输线少 D. 可并行传输信号
  <答案>:C、B
  考查RS-422串行通信接口的基本知识。
  RS-422标准的数据信号采用差分传输方式(即逻辑信号用两条线的电平差表示),使用一对双绞线进行信号传输。其主要优点是增强了信号的抗干扰能力。
  6、2006年35题
  若曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的波形如图所示,则实际传送的比特串为(35)

  (35) A. 011010110 B. 100101100
  C. 100100100 D. 011010011
  <答案>:D
  考查计算机系统硬件编码方面的基础知识。
  详解见(1)2007年25题。
  7、2006年36题
  下面关于PCI总线的叙述,其中(36)是错误的。
  (36) A. PCI总线支持64位总线。
  B. PCI总线的地址总线与数据总线是分时复用的。
  C. PCI总线是一种独立设计的总线,它的性能不受CPU类型的影响。
  D. PC机中不能同时使用PCI总线和ISA总线。
  <答案>:D
  考查嵌入式系统中PCI接口的基本知识。
  详见见复习笔记13。在普通PC中允许同时使用PCI总线和ISA总线,这也是常识。
  8、2006年37题
  IEEE802.11b标准定义了使用跳频、扩频技术的无线局域网标准,传输速率为1Mb/s,2Mb/s,5.5Mb/s和(37)
  (37) A. 10Mb/s B. 11Mb/s C. 20 Mb/s D. 54 Mb/s
  <答案>:B
  考查WLAN中常用标准的基本知识。
  详解见复习笔记



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