常见嵌入式岗位面试题

一.嵌入式C程序代码对内存(RAM)中的各变量的修改操作，与对外部设备（寄存器--->对应相关管脚）的操作有哪些相同与差别？

1.相同点:

(1)都可以通过变量名或地址访问,进行读写操作

(2)读取操作都需要将数据从内存/寄存器加载到CPU的寄存器或缓存中

(3)写操作都需要将CPU的数据写入内存/寄存器中

(4)都需要注意数据同步,例如通过volatile关键字

(5)都可以使用相同的数据类型来定义内存中的变量和表示寄存器中的数据。同时意味着可以使用相同的数据类型来处理它们。

2.差异点:

(1)内存变量直接通过变量名访问,外部寄存器需要知道它的地址

(2)内存变量修改直接生效,寄存器需要根据时序要求才能生效

(3)内存变量可以直接读取/修改,寄存器可能需要设置控制位才能访问

(4)同一内存变量可以被多个任务随时访问,寄存器可能存在访问冲突或优先级问题

(5)内存变量的大小灵活,寄存器大小固定

(6)内存变量不需关心电平电压,寄存器需要匹配芯片的逻辑电平

(7)内存变量不需考虑存储保留的问题,寄存器的某些位可能有特殊使用限制

3.总结：

寄存器操作更复杂,需要参考芯片手册,注意访问时序、电平控制、优先级等因素；对内存中的变量进行修改操作和对外部设备的操作有一些相同的地方，但也存在一些差异。在编写嵌入式C程序时，需要根据具体的需求和硬件平台来选择合适的操作方式，并注意处理数据的有效性和正确性。

二.为什么51单片机的LED点灯编程要比STM32的简单？

(1)51单片机GPIO端口与外部管脚连接更直接,不需要复用设置,可以直接访问端口寄存器控制LED。STM32的GPIO需要先配置复用才能映射到管脚。

(2)51单片机中文资料丰富,例程多,上手容易。STM32资料相对较少,学习门槛更高。

(3)51单片机系统结构简单,编程模型直观。STM32系统复杂,需要理解编程框架。

(4)51单片机GPIO单一功能,只能设置输入输出,不需要另选功能。STM32的GPIO多功能可配置,需要选定要使用的功能。

(5)51单片机中断响应快速,不需考虑响应时间和优先级问题。STM32需要注意中断优先级和抢占。

(6)51单片机GPIO电压转换直接,不需要考虑电平匹配问题。STM32的GPIO需要注意输入输出电压匹配。

(7)51单片机可以直接对GPIO寄存器操作,STM32需要初始化配置GPIO才能使用。

三.与PC平台上的一般程序不同，嵌入式C程序经常会看见 register和volatile 关键字，请解释这两个变量修饰符的作用，并用C代码示例进行说明。

在C语言中，register是一个变量修饰符，它建议编译器将某个变量存储在处理器的寄存器中，而不是RAM中。这样做的目的是为了提高访问速度，因为寄存器的访问速度比RAM快得多。然而，这只是一个建议，编译器可以选择忽略它。此外，寄存器的数量有限，因此不能将所有变量都声明为register。在嵌入式C编程中，register关键字可能会更常见，因为在这些系统中，性能优化尤为重要。以下是一个使用register关键字的示例：

<p>#include&lt;stdio.h&gt;</p>
<p>int main() {
   register int i;
   for(i=0; i&lt;10000; i++) {
      printf(&quot;%d\n&quot;, i);
   }
   return 0;
}</p>

在这个例子中，将变量i声明为register变量。由于i在循环中频繁使用，所以将其存储在寄存器中可以提高程序的运行速度。如果程序没有运行得更快，那可能就是这个原因。总的来说，现代编译器通常能够自动确定哪些变量应该存储在寄存器中，因此在大多数情况下，可能不需要显式地使用register关键字。但在某些特定的、对性能要求极高的情况下，显式使用register关键字可能会有所帮助。