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计算机三级嵌入式系统操作题及解析

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

、地铁站ID、进LED显示器上显"类别ID (注："市民卡

、地铁站ID、进

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、【11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|0& ___【2】 ; // rGPECON是端口 E的控制寄存器控制闸门关闭和打开的语句分别是： rGPEDAT = rGPEDAT & _【3】; // rGPEDAT 是端口 E 的数据寄存器

rGPEDAT = rGPEDAT | ___【4】;

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」n it()

{

rGPHCON=(rGPHCON&0xFFFFFOFF)| ___【5】; // 端口 H 相应引脚

功能初始化

rUFCON 仁 0x0; //FIFO disable

rUMCO N仁 0x0;

rULCON1= ( ___【6】<< 3)|(0 << 2)|( ___【7】 ; // 设置线路控制

寄存器

rUCON1= 0x245; //设置控制寄存器

rUBRDIV1=((int)(PCLK/ _ 【8】+ 0.5 - 1); // 设置波特率，小数采用

四舍五入

}

乘客出站时刷的若是"市民卡"，则需要用声音来播报卡的类别，即

若是"学生卡"则语音播报：学生卡；若是"老人卡"则语音播报：老人卡。因 此，硬件平台构建时设计了一个16位D/A转换器芯片，再加上功率放大电路 及扬声器等所构成的语音播报电路，S3C2410芯片通过GPC端口与D/A转换

器的16位数据线相连。软件设计时，可以先行对相关的语音波形进行采样、

编码。设人的语音频率范围是 300Hz~4000 Hz,因此，对语音波形米样时，米

样频率至少应为 —【9】 KHz，所采得的数字语音信号才不至于失真。假

设，播音员读"学生卡"的这段语音波形持续3秒，采用该采样频率进行采样， 数字语音信号编码采用16位二进制数，那么存储该段语音信号约需要

【10】 —KB( 1KB=1024B )的存储容量。语音回放时，按照采样频率要求， 定时从所存储的单元中逐次读出先行采样得到的数字语音信号，输出给D/A转

换器，然后通过扬声器播出。因此，在相关的驱动程序中，需要用语句： rGPCCON= _【11】 ;(注：rGPCCON是端口 C的控制寄存器)来初始

化GPC端口的引脚功能。然后通过 GPC端口的___【12】 寄存器定时输出