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分享7道最近常问的嵌入式面试题

作者: 时间:2024-04-09 来源: 收藏

1. 关键字static的作用是什么?为什么static变量只初始化一次?

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202404/457326.htm


· 修饰局部变量:使得变量变成静态变量,存储在静态区,存储在静态区的数据周期和程序相同,在main函数开始前初始化,在退出程序时销毁(无论是局部静态还是全局静态)。

· 修饰全局变量:全局变量本身就是存储在静态区,因此static并不能改变其存储位置。但是,static限制了其链接属性,被static修饰的全局变量只能被该包含该定义的文件访问(即改变了作用域)

· 修饰函数:是的该函数只能在包含该函数定义的的文件中被调用,对于静态函数,申明和定义需要放到同一个文件夹中。

· 修饰成员变量:使用static修饰类的数据成员使其成为类的全局变量,会被类的所有对象共享,包括派生类的对象,所有的对象都只维持同一个实例。因此,static成员必须在类外进行初始化(初始化格式:int base::var=10;),而不能在构造函数内进行初始化,不过也可以使用const修饰的static数据成员在类内初始化。

· 修饰成员函数:使用static修饰成员函数,使这个类只存在这一份函数,所有对象共享该函数,不含this指针,因而只能访问类的static成员变量。

静态成员是可以独立访问的,也就是说,无需创建任何对象实例就可以访问。例如可以分装某些算法,比如数学函数,如sin、cos等,这些函数本就没必要属于某一个对象,所以从类上调用更好。

注意:不可以用const static修饰成员函数。

对于所有的对象(不仅仅是静态对象),初始化都只有一次,而由于静态变量具有“记忆”功能,初始化后,一直都没有被销毁,都会保存在内存区域中,所以不会再次初始化。

存放在静态区的变量的生命周期一般比较长,一般与整个源程序“同生死、共存亡”,所以它只需初始化一次。


2. 关键字voliate作用和含义/使用场景?


volatile是一个类型修饰符(type specifier)。它是被设计用来修饰被不同线程访问和修改的变量。如果没有volatile,基本上会导致这样的结果:要么无法编写多线程程序,要么编译器失去大量优化的机会。

如果没有volatile关键字,则编译器可能优化读取和存储,可能暂时使用寄存器中的值,如果这个变量由别的程序更新了的话,将出现不一致的现象。

一般用处:

· 并行设备的硬件寄存器(如状态寄存器):存储器映射的硬件寄存器通常也要加 voliate,因为每次对它的读写都可能有不同意义。

· 中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量,需要加volatile:当变量在触发某中断程序中修改,而编译器判断主函数里面没有修改该变量,因此可能只执行一次从内存到某寄存器的读操作,而后每次只会从该寄存器中读取变量副本,使得中断程序的操作被短路。

· 多任务环境下各任务间共享的标志,应该加volatile:在本次线程内, 当读取一个变量时,编译器优化时有时会先把变量读取到一个寄存器中;以后,再取变量值时,就直接从寄存器中取值;当内存变量或寄存器变量在因别的线程等而改变了值,该寄存器的值不会相应改变,从而造成应用程序读取的值和实际的变量值不一致 。

· 一个参数既可以是const还可以是volatile吗?可以的,例如只读的状态寄存器。它是volatile因为它可能被意想不到地改变。它是const因为程序不应该试图去修改它。

· volatile的本意是“易变的”由于访问寄存器的速度要快过RAM,所以编译器一般都会作减少存取外部RAM的优化,但有可能会读脏数据。当要求使用volatile声明的变量的值的时候,系统总是重新从它所在的内存读取数据,即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立刻被保存。


3. sizeof和strlen的区别,使用场景?


sizeof() 和 strlen() 的主要区别在于:

· sizeof() 是一个运算符,而 strlen() 是一个函数

· sizeof() 计算的是变量或类型所占用的内存字节数,而 strlen() 计算的是字符串中字符的个数。

· sizeof() 可以用于任何类型的数据,而 strlen() 只能用于以空字符 '' 结尾的字符串。

· sizeof() 计算字符串的长度,包含末尾的 '',strlen() 计算字符串的长度,不包含字符串末尾的 ''。


4. 两个float怎样比较相同,为什么这样比较?什么原因导致的?


· float小数点前后加起来有效数字只有6位。当给定的float有效数在6位以内转换为字符不会丢失精度,当有效位数大于6位就会存在精度丢失。

· double小数前后加起来的有效数字只有16位,当给定的double有效数在16位以内转换为字符串不会丢失精度,当有效位数大于16位就会存在精度丢失。

· 我们在判断浮点数相等时,推荐用范围来确定,若x在某一范围内,我们就认为相等,至于范围怎么定义,要看实际情况而已了,float和double各有不同。

比如要判断浮点数floatA和B是否相等,我们先令float x = A –B ;

并设constfloat EPSINON = 0.00001;

if ((x >= - EPSINON)&& (x <= EPSINON); //或者if(abs(x) <= EPSINON)

cout<<”A 与B相等<<endl;< span=""></endl;<>

else

cout<<”不相等”<<endl;< span=""></endl;<>

根据上面分析建议在系统开发过程中设计到字符转换建议采用double 类型,精度设置为%.8lf即可,在比较浮点数十建议EPSINON=0.00000001。


5. stm32使用浮点会对中断效率产生什么影响?


· 在中断或某个线程中进行浮点数操作,会导致另一个TCP通讯线程数据出错。

· TCP协议栈中大量使用了memcpy,而memcpy又使用了FPU的寄存器,极有可能在TCP处理数据的过程中,另一个中断来了,进行了浮点运算并修改了FPU的寄存器,以致TCP数据出错。对于32单片机在中断中使用浮点运算会使内存开销太大,如果有FPU硬件加速运算可以缓解CPU软件运算的压力

· 代码中关于浮点的计算数值,一定要在浮点数后面加个f:比如10.1f,这是单精度浮点;而不要直接用10.1,这是双精度浮点。因为双精度浮点计算耗时很长,差10倍左右。


6. 讲讲IIC协议?stm32上的IIC速度?


· 两线 —— 串行数据(SDA)和串行时钟(SCL)。

· 每个器件都有一个唯一的地址识别,而且都可以作为一个发送器或接收器。

· 多主机会产生总线裁决问题。当多个主机同时想占用总线时,企图启动总线传输数据,就叫做总线竞争。I2C通过总线仲裁,以决定哪台主机控制总线。

· 数据位的有效性规定:SDA 线上的数据必须在时钟的高电平周期保持稳定。数据线的高或低电平状态只有在SCL 线的时钟信号是低电平时才能改变。

· 起始和停止条件:其中一种情况是在SCL 线是高电平时,SDA 线从高电平向低电平切换表示起始条件。当SCL 是高电平时,SDA 线由低电平向高电平切换表示停止条件。

· 起始信号和终止信号都是由主机发送的。在起始信号产生之后,总线就处于被占用的状态,在终止信号产生之后,总线就处于空闲状态。

· 每当发送器传输完一个字节的数据之后,发送端会等待一定的时间,等接收方的应答信号。接收端通过拉低SDA数据线,给发送端发送一个应答信号,以提醒发送端我这边已经接受完成,数据可以继续传输,接下来,发送端就可以继续发送数据了。

· 数据传送格式:主机发送给从机,每一个字节必须保证是8位,先传送最高位,每一个字节后面需要一个应答位,即一帧数据有9位。

· 软件模拟IIC时,从机不对主机寻址信号应答时,它必须将数据线置于高电平,而由主机产生一个终止信号以结束总线的数据传送。

· 每次数据传送总是由主机产生的终止信号来结束。但是,若主机希望继续占用总线进行新的数据传送,则可以不产生终止信号,马上再次发出起始信号对另一从机进行寻址。

· 硬件和软件IIC的区别是:

硬件的IIC时序由IIC外设自己控制,不需要CPU去干预,CPU只需要把对应的数据写到寄存器即可。

软件IIC,的时序需要CPU自己控制,占用CPU的资源。

如果需要高速通信,建议选择硬件IIC;如果需要多路通信或者灵活的时序控制,建议选择软件IIC。

硬件IIC移植起来比较麻烦,软件IIC移植起来就很简单。


7. IIC从机地址是如何配置的?主机地址是如何配置的?


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· 从机地址的确定:第0位是读写位。(如对于24C02这块存储器,它若作为从机,那么它的地址中7~4位是固定的,更改不了,第3~1位是可以更改的,每一位根据硬件的管教连接来确定,连接高电平那就是1,低电平就是0)。

· 在起始信号后必须传送一个从机的地址(7位),第8位是数据的传送方向位(R/T),用“0”表示主机发送数据(T),“1”表示主机接收数据(R)。

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关键词: 嵌入式

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