嵌入式面試問題

1.講一下STM32的時(shí)鐘系統(tǒng)

??現(xiàn)總結(jié)下：首先是時(shí)鐘源輸入時(shí)鐘信號(hào)到單片機(jī)，然后單片機(jī)對(duì)輸入的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行倍頻和分頻處理，再將處理后的時(shí)鐘信號(hào)輸出至系統(tǒng)，外設(shè)或外部接口。
??先看這張圖，最外面的線上的方格是時(shí)鐘相關(guān)的外部接口，OSC接口用于連接外部石英晶振時(shí)鐘電路，最下面的接口用于內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的輸出。如圖所示：

??然后我們介紹時(shí)鐘源輸入，單片機(jī)需要通過其產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)來控制電路工作。最常見的時(shí)鐘電路有RC和OSC兩種時(shí)鐘電路。RC時(shí)鐘精度低且體積小，OSC正好相反。因此單片機(jī)往往內(nèi)置RC時(shí)鐘，若需要更高精度則需要外界OSC時(shí)鐘。
??我們現(xiàn)在對(duì)時(shí)鐘電路進(jìn)行逐個(gè)分析：先介紹RC電路，如圖所示，上面寫了8MHz，HSI，RC。分別表示了時(shí)鐘頻率，時(shí)鐘類型（高速內(nèi)部時(shí)鐘），RC表示電阻電容震蕩器時(shí)鐘電路。如圖所示：

??在看第二個(gè)，由此可知，時(shí)鐘頻率的范圍是4-16MHz，它的類型是外部的高速石英晶振時(shí)鐘。第三個(gè)，時(shí)鐘類型LSE就是低速石英晶振時(shí)鐘，頻率是32.768KHz。第四個(gè)，時(shí)鐘類型是內(nèi)部的低速阻容時(shí)鐘，頻率為40KHz。如圖所示：

??我們繼續(xù)看時(shí)鐘系統(tǒng)手冊(cè)，綠色豎著的梯形結(jié)構(gòu)是選擇器開關(guān)。他的作用是：在多個(gè)時(shí)鐘輸入的同時(shí)，選擇一個(gè)作為輸出。寬邊的為輸入時(shí)鐘信號(hào)部分，窄邊的為選擇后的輸出信號(hào)。然后介紹黃色框線標(biāo)注的部分為預(yù)分頻器，它的作用是用于將輸入的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻輸出。接著介紹紅色框線部分，它是倍頻器，起作用是完成倍頻功能，將輸入的時(shí)鐘源進(jìn)行倍頻輸出。最后看藍(lán)色框線標(biāo)注的部分，它是數(shù)字信號(hào)電路里的與門。用來控制時(shí)鐘信號(hào)的導(dǎo)通與否。默認(rèn)為了降低功耗為關(guān)閉狀態(tài)，即控制端為低電平，當(dāng)需要使用外設(shè)時(shí)，會(huì)通過程序讓其下端也就是控制端處于高電平，使上端的時(shí)鐘信號(hào)導(dǎo)通。時(shí)鐘系統(tǒng)圖如下：

??接下來介紹時(shí)鐘系統(tǒng)的線路連接，從圖中我們可以看到，內(nèi)部高速阻容時(shí)鐘輸出一共有三個(gè)部分，第一個(gè)是提供給flash編程接口，第二個(gè)是通過系統(tǒng)時(shí)鐘的選擇器到達(dá)系統(tǒng)時(shí)鐘。第三個(gè)是想通過二分頻之后，通過鎖相環(huán)的選擇器進(jìn)入鎖相環(huán)。外部高速石英晶振時(shí)鐘有四個(gè)輸出，第一個(gè)是直接通過系統(tǒng)時(shí)鐘的選擇器到達(dá)系統(tǒng)時(shí)鐘。第二個(gè)是通過第一個(gè)選擇器之后再通過橙色的這條線到達(dá)鎖相環(huán)，第三個(gè)是二分頻之后通過選擇器再通過橙色的這條路線到達(dá)鎖相環(huán)。第四個(gè)是經(jīng)過128分配之后至實(shí)時(shí)時(shí)鐘。外部低速石英晶振時(shí)鐘，它只有一個(gè)，就是直接輸出至實(shí)時(shí)時(shí)鐘。內(nèi)部的低速阻容時(shí)鐘，它有兩條輸出路線，第一個(gè)是直接到達(dá)實(shí)時(shí)時(shí)鐘，直接輸出至獨(dú)立看門狗。如圖所示：

??然后我們講下重點(diǎn)鎖相環(huán)，來看鎖相環(huán)的輸入及輸出。首先鎖相環(huán)的第一個(gè)輸入是內(nèi)部的高速時(shí)鐘二分頻之后輸入到鎖相環(huán)，即紅色最下面那一條線，第二個(gè)輸入是外部高速時(shí)鐘，即藍(lán)色的第二條再通過棕色那條，第三個(gè)輸入是外部高速時(shí)鐘二分頻，即藍(lán)色的第三條，那條除以2的再經(jīng)過棕色那條。它的輸出主要有兩部分，第一部分是預(yù)分頻后至USB接口，也就是上面的那條黃色路線。第二部分是直接到達(dá)系統(tǒng)時(shí)鐘，即下面的那條黃色路線。示意圖如下：

??接著來講系統(tǒng)時(shí)鐘的輸入輸出，首先系統(tǒng)時(shí)鐘的額輸入部分有三種選擇，第一是內(nèi)部高速時(shí)鐘，即紅色的第二條線。第二是倍頻器，即黃色的下面那條線。第三個(gè)輸入是外部高速時(shí)鐘，即藍(lán)色的第一條線。它的輸出有三個(gè)部分，第一個(gè)是IIS2，也就是集成電路內(nèi)置的音頻總線。第二是IIS3，第三個(gè)是AHB總線的預(yù)分頻器。最后講下主時(shí)鐘輸出，它的輸入有四個(gè)部分，第一個(gè)是倍頻器，第二個(gè)是內(nèi)部高速時(shí)鐘，第三個(gè)是內(nèi)部高速時(shí)鐘，第四個(gè)是系統(tǒng)時(shí)鐘。主時(shí)鐘的輸出只有一個(gè)就是外部接口。上述示意圖如下：

??這樣子就理清了時(shí)鐘主體部分及主體路線的作用。

2.C語言中堆和棧的區(qū)別

??堆棧和內(nèi)存的共同特點(diǎn)就是空間都是在內(nèi)存上，也就說都是在ram上。

1. 堆是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，棧是一個(gè)靜態(tài)的概念。
2. 棧是在編譯的時(shí)候確定的，堆是在運(yùn)行的時(shí)候確定的。
3. 棧的大小在編譯的時(shí)候就已經(jīng)定好了，堆的大小有可能是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的概念，取決于程序運(yùn)行計(jì)算到那一步的具體的數(shù)據(jù)。一般都是根據(jù)使用需求來選擇堆或者棧。
4. 從訪問效率上來說，因?yàn)槎咽莿?dòng)態(tài)的，棧是靜態(tài)的，所以堆的速度要慢。
5. 再看另外一個(gè)特點(diǎn)就是訪問權(quán)限方面，棧在訪問權(quán)限上面的特點(diǎn)如下，一個(gè)函數(shù)的調(diào)用，訪問的數(shù)據(jù)都是在棧上的。這個(gè)函數(shù)調(diào)用以后，它棧上的數(shù)據(jù)無法被另一個(gè)函數(shù)訪問。簡單來說就是不同函數(shù)之間的棧數(shù)據(jù)不能共享，這個(gè)原則也適用于多線程。堆是不一樣的，堆是在程序進(jìn)程中的堆，只要在這個(gè)進(jìn)程上，所有的線程都可以訪問這個(gè)堆上的數(shù)據(jù)。堆上的數(shù)據(jù)申請(qǐng)?jiān)L問之后，在不同的語言下，可能處理的環(huán)境也是不一樣的。
6. 然后說下使用堆和使用棧的環(huán)境條件，當(dāng)你對(duì)于上次的數(shù)據(jù)不確定，那就用堆而不知棧，但你確定的話，由于效率的問題，肯定要用棧，因?yàn)樗麜?huì)極大的提高你的運(yùn)行速度，如果使用的是特別龐大的內(nèi)存，一般不去用棧而是用堆，因?yàn)橛猛炅艘s快釋放掉。

3.GPIO的輸出方式

??輸出的方式由控制器和兩個(gè)MOS管組成，這兩個(gè)mos管一個(gè)為Nmos，一個(gè)為Pmos，根據(jù)兩個(gè)mos管的開關(guān)情況來設(shè)置輸出模式。

1. 推挽輸出：IO口高電平時(shí)，電流輸出，IO口低電平時(shí)，電流流進(jìn)
2. 開漏輸出：Q1一直關(guān)閉，根據(jù)Q2改變IO的電壓，接一個(gè)上拉電阻，當(dāng)Q2關(guān)閉時(shí)，為高阻態(tài)，外接接口就可以被上拉到目標(biāo)電壓。

4.單片機(jī)上電之后不運(yùn)行

1. 先檢查電源電壓的問題，用萬用表測(cè)量接地引腳和電源引腳之間的電壓。
2. 檢查復(fù)位引腳電壓是否正常。測(cè)一下按下和松開復(fù)位按鍵的電壓值。
3. 檢查晶振是否起震，用示波器看晶振引腳的波形。
4. 如果電源不穩(wěn)定的話，可以在電源引腳和接地引腳之間接一個(gè)0.1uf的電容改善一下。

5.舉例你用過的單片機(jī)和主要參數(shù)

??這里我就以我用過的STM32單片機(jī)為例，

STM32C8T6的參數(shù)

1. 是一個(gè)基于ARM Cortex—M3內(nèi)核的32位微控制器
2. 程序存儲(chǔ)容量是64KB，需要電壓2V-3.6V，工作溫度為-40°-85°。
3. 37個(gè)GPIO
4. 2個(gè)12bitADC合計(jì)12路通道，外部通道：PA0-PA7＋PB0-PB1，內(nèi)部通道：溫度傳感器通道，內(nèi)部參考電壓通道。
5. 4個(gè)定時(shí)器，其中TM1帶死區(qū)（死區(qū)就是在上半橋關(guān)斷后，延遲一段時(shí)間再打開下半橋或在下半橋關(guān)斷后，延遲一段時(shí)間再打開上半橋，從而避免功率元件燒毀。這段延遲時(shí)間就是死區(qū)。）插入，常用于PWM控制電機(jī)。
6. 通信窗口：兩個(gè)IIC，兩個(gè)SPI，3個(gè)USART，一個(gè)CAN
7. 系統(tǒng)時(shí)鐘，內(nèi)部時(shí)鐘最高可倍頻到64MHz，外部時(shí)鐘最高可倍頻到72MHz。

STM32F407VET6的參數(shù)

1. 基于ARN Cortex—M4內(nèi)核的323位微控制器
2. 存儲(chǔ)容量512KB閃存，192KBSRAM，
3. 12位精度，16通道ADC
4. 3個(gè)IIC，3個(gè)SPI，3個(gè)USART，1個(gè)CAN
5. 外部晶振最高180MHz

6.一個(gè)溫度傳感器按照正確的使用方式和參數(shù)指標(biāo)對(duì)人體測(cè)量溫度后一直都是35°這是為什么

??因?yàn)樵摐囟葌鞲心K測(cè)出的溫度為表?溫度，?實(shí)際上表?溫度和實(shí)際體溫是有差距的。

7.結(jié)構(gòu)體，聯(lián)合體和sizeof方面的知識(shí)

1. 結(jié)構(gòu)體：結(jié)構(gòu)體(struct)是由一系列具有相同類型或不同類型的數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)據(jù)集合，也叫結(jié)構(gòu)。關(guān)于其struct聲明的位置，也就是這段代碼要放到哪里。同樣這也是具有作用域的。這種聲明如果放在任何函數(shù)的外面，那么則可選標(biāo)記可以在本文件中，該聲明的后面的所有函數(shù)都可以使用。如果這種聲明在某個(gè)函數(shù)的內(nèi)部，則它的標(biāo)記只能在內(nèi)部使用，并且在其聲明之后。
2. 聯(lián)合體：在同一個(gè)內(nèi)存空間中存儲(chǔ)不同的數(shù)據(jù)類型。聯(lián)合體內(nèi)數(shù)據(jù)是按地址對(duì)齊的。具體是高位數(shù)據(jù)還是低位數(shù)據(jù)要看平臺(tái)的大小端模式，51是大端，stm32默認(rèn)是小端，如果其他編譯器還請(qǐng)自測(cè)。僅僅用了一條減法指令就達(dá)到了除法、取余的操作，聯(lián)合體的應(yīng)用范圍非常廣泛，可以用于優(yōu)化內(nèi)存使用、處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)等，在進(jìn)行高頻率定時(shí)時(shí)尤為有用。但是只能同時(shí)訪問聯(lián)合體中的一個(gè)成員。
3. sizeof：sizeof是C語言中保留關(guān)鍵字，也可以認(rèn)為是一種運(yùn)算符，單目運(yùn)算符。sizeof實(shí)際上是獲取了數(shù)據(jù)在內(nèi)存中所占用的存儲(chǔ)空間，以字節(jié)為單位來計(jì)數(shù)。

8.C語言考察功底的相關(guān)例子

博客園的C語言功底測(cè)試問題
宏的一些用法和注意事項(xiàng)

9.STM32中斷處理流程

??先中斷初始化，然后CPU正常運(yùn)行程序，產(chǎn)生中斷，處理中斷內(nèi)的程序，繼續(xù)檢查中斷。具體的介紹這個(gè)文章可以看看：具體介紹中斷異常和處理過程

10.486有幾根線

??RS485通信系統(tǒng)通常采用三根線，分別為信號(hào)線，地線和電源線。信號(hào)線由兩根線組成，分別用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)；地線由一根線組成，主要用于接地和接入外部電源；電源線由一根線組成，主要用于接入外部電源，以給接收器提供電源。

11.串口和并口的區(qū)別

這篇文章寫的很詳細(xì)串口和并口的區(qū)別

12.傳感器上輸出引腳是高阻抗好還是低阻抗好

高阻抗好。

1. 傳感器的輸出引腳采用高阻抗設(shè)計(jì)，可以減小對(duì)傳感器的負(fù)載，同時(shí)也有利于減小電源消耗，提高系統(tǒng)的靈敏度和精度。
2. 在設(shè)計(jì)傳感器輸出電路時(shí)，需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和系統(tǒng)需求進(jìn)行綜合考慮，權(quán)衡高阻抗和低阻抗的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇合適的方案。

13.C語言頭文件的工作原理

1. 預(yù)處理階段：編譯器以C文件作為一 個(gè)單元，首先讀這個(gè)C文件，發(fā)現(xiàn)第一句與第二句是包含一個(gè)頭文件，就會(huì)在所有搜索路徑中尋找這兩個(gè)文件;
   補(bǔ)充一個(gè)知識(shí)點(diǎn)：
   #include <>格式：引用標(biāo)準(zhǔn)庫頭文件，編譯器從標(biāo)準(zhǔn)庫目錄開始搜索;
   #include ""格式：引用非標(biāo)準(zhǔn)庫的頭文件，編譯器從用戶的工作目錄開始搜索.
2. 找到之后，就會(huì)將相應(yīng)頭文件中再去處理宏，變量， 函數(shù)聲明，嵌套的頭文件包含等，檢測(cè)依賴關(guān)系，進(jìn)行宏替換，看是否有重復(fù)定義與聲明的情況發(fā)生，最后將那些文件中所有的東東全部掃描進(jìn)這個(gè)當(dāng)前的C文件 中，形成一個(gè)中間“C文件”;
3. 編譯階段 :在上一步中相當(dāng)于將那個(gè)頭文件中的test變量掃描進(jìn)了一個(gè)中間C文件，那么test變量就變成了這個(gè)文件中的一個(gè)全局變量，此時(shí)就將所有這個(gè)中間C文件的所有變量，函數(shù)分配空間，將各個(gè)函數(shù)編譯成二進(jìn)制碼，按照特 定目標(biāo)文件格式生成目標(biāo)文件，在這種格式的目標(biāo)文件中進(jìn)行各個(gè)全局變量，函數(shù)的符號(hào)描述，將這些二進(jìn)制碼按照一定的標(biāo)準(zhǔn)組織成一個(gè)目標(biāo)文件;
4. 連接階段 :將上一步成生的各個(gè)目標(biāo)文件，根據(jù)一些參數(shù)，連接生成最終的可 執(zhí)行文件，主要的工作就是重定位各個(gè)目標(biāo)文件的函數(shù)，變量等，相當(dāng)于將這個(gè)目標(biāo)文件中的二進(jìn)制碼按一定的規(guī)范合到一個(gè)文件中再回到C文件與頭文件各寫什么內(nèi)容的話題上：理論上來說C文件與頭文件里的內(nèi)容，只要是C語言所支持的，無論寫什么都可以的，比如你在頭文件中寫函數(shù)體，只要在任何一個(gè)C文件包含此頭文件就可以將這個(gè)函數(shù)編譯成目標(biāo)文件的一部分;

14.C語言指針的簡單介紹

??指針是一種單純的數(shù)據(jù)類型，本質(zhì)上指針變量和普通變量沒什么區(qū)別，指針變量一般用來存儲(chǔ)地址，&為取地址操作符，*為取值操作符。

15.正確理解關(guān)鍵字CONST

??首先最常用的就是使用const來修飾一個(gè)變量，通過const之后，這個(gè)變量的值在初始化后就不會(huì)再被改變。

16.CAN總線介紹

??CAN（Controller Area Network），要進(jìn)行CAN通訊需要專門的CAN收發(fā)芯片，單片機(jī)與CAN收發(fā)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊時(shí)，普通的高低電平信號(hào)，就會(huì)被轉(zhuǎn)化為差分信號(hào)。差分信號(hào)具有抗干擾作用。CAN傳輸?shù)囊粠瑪?shù)據(jù)里面，首先是起始位，然后是啟示碼（用來識(shí)別信息發(fā)送對(duì)象），然后是遠(yuǎn)程請(qǐng)求或者數(shù)據(jù)幀的類型，一個(gè)是1一個(gè)是0，接下來6位是控制碼（用于控制數(shù)據(jù)長度），接下來是16位CRC碼（用于確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性），然后是兩位ACK碼，最后是7位結(jié)束位。

17.什么是SPI，什么是IIC，什么是UART

??IIC是飛利浦公司開發(fā)的一種兩線式串行，半雙工同步通信總線，可以掛載多個(gè)參與通信的器件，常用于板內(nèi)通信，比如單片機(jī)與外圍芯片之間短距離，低速的信號(hào)傳輸。IIC有兩條線，一條SCL時(shí)鐘線用于同步，一條SDA數(shù)據(jù)線用于傳輸數(shù)據(jù)。
??IIC通信的一般流程如下：

1. 主機(jī)發(fā)送起始位并進(jìn)行從機(jī)尋址
2. 得到應(yīng)答后主機(jī)開始發(fā)送/讀取數(shù)據(jù)位
3. 數(shù)據(jù)發(fā)送/讀取完成，主機(jī)發(fā)送停止位結(jié)束此次通信
   ??SPI是串行外圍設(shè)備接口，是一種高速、全雙工、同步通信總線，常用于單片機(jī)和EEPROM，F(xiàn)LASH，實(shí)時(shí)時(shí)鐘，數(shù)字信號(hào)處理器等器件的通信，它主要是主從方式通信，通常只有一個(gè)主機(jī)和數(shù)個(gè)從機(jī)。標(biāo)準(zhǔn)SPI有四根線，分別為SCLK：時(shí)鐘信號(hào)，由主機(jī)產(chǎn)生，MOSI：主機(jī)給從機(jī)發(fā)送指令或數(shù)據(jù)的通道，MISO：主機(jī)讀取從機(jī)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)的通道，CS：從機(jī)片選使能信號(hào)。
   ??UART是通用異步收發(fā)器，是一種通用串行、異步通信總線，該總線有兩條數(shù)據(jù)線，可以實(shí)現(xiàn)全雙工的發(fā)送和接收，常用于單片機(jī)與單片機(jī)或外部輔助設(shè)備之間的通信。 UART在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)先發(fā)送低位后發(fā)送高位，當(dāng)總線處于空閑狀態(tài)時(shí)，線路保持高電平，發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)先發(fā)送一個(gè)0.然后依次從低位到高位發(fā)送八位數(shù)據(jù)。八位數(shù)據(jù)傳輸完成后會(huì)發(fā)送一個(gè)1.下面說說UART應(yīng)用的場(chǎng)景，RS232 9針串行接口，一般用于計(jì)算機(jī)和單片機(jī)之間的通信。USB轉(zhuǎn)串口，這個(gè)是目前計(jì)算機(jī)和單片機(jī)之間的通信，還有一些控制器中，主輔控制芯片中也會(huì)利用UART通信協(xié)議進(jìn)行信號(hào)傳輸。整體來說，UART多用于板間通信。

18.自己的職業(yè)規(guī)劃

這個(gè)就根據(jù)自己的實(shí)際狀況來準(zhǔn)備。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-821559.html

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