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在某四轴飞行器系统设计中，利用惯性测量单元(IMU)、PID电机控制、2.4G无线遥控通信和高速空心直流电机驱动等技术来实现一个简易的嵌入式四轴飞行器方案。整个系统的设计包括飞控板和遥控板两部分，两者之间采用2.4G无线模块进行数据传输。飞控板采用高速单片机STM32作为处理器，采用含有三轴陀螺仪、三轴加速度计的运动传感器MPU16050作为惯性测量单元，通过2.4G无线模块和遥控板进行通信，最终根据PID控制算法以PWM方式驱动空心电机来控制目标。
图1为李工设计的系统总体框图。
飞控板和遥控板的核心处理器都采用STM32 F103。飞控系统的惯性测量单元采用MPU6050测量传感器，MPU6050使用IIC接口，时钟引脚SCL、数据引脚SDA和数据中断引脚分别接到STM32的对应管脚，图2为该部分原理图。遥控板采用STM32单片机进行设计，使用AD对摇杆模拟数据进行采集，采用NRF2401无线模块进行通信，图3为该部分原理图。 李工所设计的系统软件同样包含飞控板和遥控板两部分，飞控板软件的设计主要包括无线数据的接收、自身姿态的实时计算、电机PID增量的计算和PWM的电机驱动。遥控板主控制器软件通过ADC外设对摇杆数据进行采集，把采集到的数据通过2.4G无线通信模块发送至飞控板。
图4为飞控系统的软件流程示意图。
1、由图1系统总体框图设计可知，飞控板和遥控板之间是用2.4G无线通信进行数据传输，各自主处理器和无线通信模块之间是SPI接口。同时，在飞控板上，处理器和惯性测量单元是通过IIC进行数据交互。以下关于SPI接口和IIC接口的描述中，正确的是：______ 、______、______、______。 A．SPI和IIC都是主从式通信方式 B．SPI的数据收发线是各自独立的，IIC也是同样 C．SPI和IIC的传输都不需要片选控制 D．IIC总线是一个多主机的总线，可以连接多于一个能控制总线的器件到总线 E．IIC总线包括标准模式，快速模式和高速模式，相互之间的传输速度差异并不大 F．在原理设计中，到底采用SPI和IIC哪种方式，需要依据外设芯片的接口而定 G．SPI是一种环形总线结构 H．在IIC总线上，可以有多个从设备具有相同的IIC地址
2、(1)图2飞控板部分原理图中，R4的作用是什么?
(2)图3遥控板部分原理图中，C11、C12、C13、C14的作用是什么?
3、在STM32处理器的PWM使用过程中，最为关键的就是PWM的频率和占空比。PWM的频率依赖于PWM模块的参考时钟频率，自动装载寄存器ARR的值加1之后再乘以参考时钟频率即可得到PWM的频率。PWM的占空比是用捕获比较寄存器CCR和自动装载寄存器ARR获得的，PWM占空比=CCR/(ARR+1)。 假设当前主控板的STM32处理器PWM模块的参考时钟频率为1kHz，要将PWM模块的频率设置为100kHz，则ARR寄存器的值应设置为多少?如果此时占空比希望设置为20%，那么CCR寄存器的值应该设置为多少?
4、5毫秒进行一次定时器的触发，每次中断都会检查一次无线模块数据的接收，以确保飞控系统控制信息的实时性。每2次中断(即1毫秒)读取一次。MPU16050单元的数据，并进行算法处理。每4次中断(即2毫秒)通过计算当前飞控板系统的姿态，结合遥控端的目标姿态，根据两者的差值通过PID控制算法对各个电机进行调速控制。每200次中断(即100毫秒)采集一次电池电压，然后通过无线模块把电池电压发送给遥控板，以告知操作人员当前电压的大小。 图4为飞控系统软件实现的简要流程图，根据以上描述，请补全图4中的空(1)～(6)处的内容。
1、(顺序不限) (1)～(4)：A、D、F、G
2、(1)增强驱动能力 (2)滤波，保持信号的稳定性
3、ARR寄存器的值：99 CCR寄存器的值：20
4、(1)检查一次无线模块数据的接收 (2)count%2=0 (3)读取MPU16050单元的数据，并进行算法处理 (4)计算当前飞控板系统的姿态，对各个电机进行调速控制 (5)count%200=0 (6)采集电池电压，通过无线模块把电池电压发送给遥控板
1、本题考查嵌入式软硬件系统协同设计过程中的知识及应用。
此类题目要求考生认真阅读题目中的题干描述，仔细理解设计的原理框图，详细观察提供的硬件原理图和所描述的软件实现流程示意图。前后结合进行题目分析。
由图1系统总体框图可知，飞控板和遥控板之间是用2.4G无线通信进行数据传输，各自主处理器和无线通信模块之间是SPI接口。同时，在飞控板上，处理器和惯性测量单元是通过IIC进行数据交互。
IIC (Inter-Integrated Circuit)和SPI (Serial Peripheral Interface)这两种通信协议非常适合近距离低速芯片间进行通信。Philips (for IIC)和Motorola (for SPI)出于不同背景和市场需求制定了这两种标准通信协议。IIC开发于1982年，SPI总线首次推出是在1979年。
SPI包含4根信号线，分别是：
(1)SCLK: Serial Clock (output from master)
(2)MOSI, SIMO: Master Output, Slave Input(output from master)
(3)MISO, SOMI: Master Input, Slave Output(output from slave)
(4)SS: Slave Select (active low, output from master)
SPI是单主设备(single-master)通信协议，这意味着总线中只有一支中心设备能发起通信。当SPI主设备想读/写从设备时，它首先拉低从设备对应的SS线(SS是低电平有效)，接着开始发送工作脉冲到时钟线上，在相应的脉冲时间上，主设备把信号发到MOSI实现“写”，同时可对MISO采样而实现“读”。
SPI有4种操作模式——模式0、模式1、模式2和模式3，它们的区别是定义了在时钟脉冲的哪条边沿转换(toggles)输出信号，哪条边沿采样输入信号，还有时钟脉冲的稳定电平值(就是时钟信号无效时是高还是低)。
与SPI的单主设备不同，IIC是多主设备的总线，IIC没有物理的芯片选择信号线，没有仲裁逻辑电路，只使用两条信号线—— ‘serial data’ (SDA)和 ‘serial clock’(SCL)。IIC数据传输速率有标准模式(100kbps)、快速模式(400bps)和高速模式(3.4Mbps)，另外一些变种实现了低速模式(10kbps)和快速+模式(1Mbps)。
物理实现上，IIC总线由两根信号线和一根地线组成。IIC通信过程大概如下。首先，主设备发一个START信号，这个信号就像对所有其他设备喊：请大家注意!然后其他设备开始监听总线以准备接收数据。接着，主设备发送一个7位设备地址加一位的读写操作的数据帧。当所有设备接收数据后，比对地址以判断自己是否为目标设备。如果比对不符，设备进入等待状态，等待STOP信号的来临；如果比对相符，设备会发送一个应答信号——ACKNOWLEDGE作回应。当主设备收到应答后便开始传送或接收数据。
数据帧大小为8位，尾随1位的应答信号。主设备发送数据，从设备应答；相反主设备接收数据，主设备应答。当数据传送完毕，主设备发送一个STOP信号，向其他设备宣告释放总线，其他设备回到初始状态。在物理实现上，SCL线和SDA线都是漏极开路(open-drain)，通过上拉电阻外加一个电压源。当把线路接地时，线路为逻辑0，当释放线路，线路空闲时，线路为逻辑1。基于这些特性，IIC设备对总线的操作仅有“把线路接地”——输出逻辑0。
2、在一般的硬件设计尤其是IIC的电路设计中，对于SDA和SCL两线，由于其内部是漏极开路(open-drain)，通过上拉电阻外加一个3.3V电源，用于增强系统的驱动能力。
同时在电源设计中，为了去除干扰噪声，需要对电源进行滤波处理，通常采用电容进行滤波处理，以保护系统电源信号的稳定性。
3、在STM32处理器的PWM使用过程中，最为关键的就是PWM的频率和占空比。PWM的频率依赖于PWM模块的参考时钟频率，自动装载寄存器ARR的值加1之后再乘以参考时钟频率即可得到PWM的频率。PWM的占空比是用捕获比较寄存器CCR和自动装载寄存器ARR获得的，PWM占空比=CCR/(ARR+1)。
进行ARR寄存器的值计算过程中，符合的公式为：ARR寄存器=要设置的频率/时钟频率-1。
根据占空比则指导CCR的设置符合的公式为：CCR寄存器=(占空比)×(ARR+1)。
4、飞控系统每0.5毫秒进行一次定时器的触发，每次中断都会检查一次无线模块数据的接收，以确保飞控系统控制信息的实时性。每2次中断(即1毫秒)读取一次MPU6050单元的数据，并进行算法处理。每4次中断(即2毫秒)通过计算当前飞控板系统的姿态，结合遥控端的目标姿态，根据两者的差值通过PID控制算法对各个电机进行调速控制。每200次中断(即100毫秒)采集一次电池电压，然后通过无线模块把电池电压发送给遥控板，以告知操作人员当前电压的大小。
根据以上说明，可以知道其实现流程应该为：系统启动，如果定时器到，需要检查一次无线模块数据的接收，并进行计数增加。对计数进行判断，如果是除2的余为0则说明是2次中断的倍数到达，需要进行MPU6050单元的数据读取和处理，如果中断是4的倍数，那么就说明需要计算飞控板系统的姿态，并对电机进行调速控制。如果是200次的倍数，则需要采集电池电压，并通过无线模块把电池电压发送给遥控板。
【说明】
某公司现有网络拓扑结构如图1-1所示。该网络中使用交换机SW1为三层交换机，SW2和SW3均为二层智能交换机。
【问题4】（4分）
为了对用户上网行为进行监管，需要在SW1与R1之间部署（9）。
（9）备选答案：
A.FW（防火墙） B.IDS（入侵检测系统） C.堡垒机 D.上网行为管理
随着公司各部门成员增加，某些时候部分员工获取到IP地址和真实DHCP分出来IP不一致，为了避免这种情况可以在交换机上开启（10）功能。
（10）备选答案：
A．dhcp snooping B. broadcast-suppression C. loopback-detect
阅读下列说明，回答问题1至问题5，将解答填入答题纸对应栏内。 【说明】 攻克要塞教育中心在部署计算机网络时采用了一款硬件防火墙，该防火墙带有三个以太网络接口，其网络拓扑如图3-1所示。
【问题1】（8分）
防火墙包过滤规则默认策略为拒绝，表3-1给出防火墙包过滤规则配置。若要求内部所有主机能使用IE浏览器访问外部IP地址202.117.118.23Web服务器，为表中（1）~（4）空缺处选择正确答案，填写在答题纸相应位置。（1）备选答案：A．允许 B．拒绝（2）备选答案：A．192.168.1.0/24 B．211.156.169.6/30 C．202.117.118.23/24（3）备选答案：A．TCP B．UDP C．ICMP（4）备选答案：A．E3E2 B．E1E3 C．E1E2
【问题2】（6分）
内部网络经由防火墙采用NAT方式与外部网络通信，表3-2中（5）~（7）空缺处选择正确答案，填写在答题纸相应位置。（5） 备选答案：A．192.168.1.0/24 B．anyC．202.117.118.23/24（6）备选答案： A．E1 B．E2 C．E3（7）备选答案： A．192.168.1.1 B．210.156.169.6C．211.156.169.6
【问题3】（2分）
图3-1中 （8）适合设置为DMZ区。（8）备选答案：A．区域A B．区域B C．区域C【问题4】（4分）防火墙上配置信息如图3-2所示。要求启动HTTP代理服务，通过HTTP缓存提高浏览速度，代理服务端口为3128，要使主机PC1使用HTTP代理服务，其中“地址”栏中内容应填写为 （9） ，“端口”栏中内容应填写为 （10） 。
【问题5】（4分）
NAT和HTTP代理分别工作在 （11） 和 （12） 。（11）备选答案：A．网络层 B．应用层 C．服务层（12）备选答案：A．网络层 B．应用层 C．服务层
阅读以下说明，回答问题1至问题4，将解答填入答题纸对应解答栏内。
【说明】
某企业采用PIX防火墙保护公司网络安全，网络结构如图4-1所示。
【问题1】（4分）
防火墙一般把网络区域划分为内部区域（trust区域）、外部区域（untrust区域）以及(1)，其中在这个网络区域内可以放置一些公开服务器，下列(2)服务器不适合放在该区域。
空(2)备选答案：
A．Web
B．FTP
C．邮件
D．办公自动化(OA)
【问题2】（2分）
衡量防火墙性能主要参数有并发连接数、用户数限制、吞吐量等，其中最重要参数是(3)，它反映出防火墙对多个连接访问控制能力和连接状态跟踪能力，这个参数大小直接影响到防火墙所能支持最大信息点数。
空(3)备选答案：
A．并发连接数
B．用户数限制
C．吞吐量
D．安全过滤带宽
【问题3】（4分）
设置防火墙接口名称，并指定安全级别，安全级别取值范围为0～100，数字越大安全级别越高。要求设置：ethemet0命名为外部接口outside，安全级别是0；ethernet1命名为内部接口inside，安全级别是100；ethernet2命名为中间接口dmz，安全级别为50。
请完成下面命令。
…
PLX#config terminal
PLX (config)#nameif ethemet0 (4) security0
PLX (config)#nameif ethernet1 inside (5)
PLX (config)#nameif ethemet2 (6) (7)
…
【问题4】（5分）
编写表4-1中规则，设置防火墙安全规则，允许外网主机133.20.10.10访问内网数据库服务器10.66.1.101，同时允许内网和外网访问DMZ区WWW服务器10.65.1.101。
阅读以下说明，回答问题一，并将解答填入答题纸对应解答栏中。 某公司用ASP 实现了用户满意度调查网页，系统几个主要文件及作用如表1所示， 网页效果如图1 所示。
用户调查数据库表info表结构如表2所示：
问题1：完成下列代码填空
备选答案：A.用户满意度调查 B. rs C. username
D. ＜/frameset> E. dbpathF.Conn G.exec H. top.html I.info J. login.asp K.searchtext L. rs.EOF M. MoveNext N.wt1 O. rowcount
阅读下列有关网络防火墙说明，回答问题1至问题4，将答案填入答题纸对应解答栏内。
【说明】
某公司网络有200台主机、一台WebServer和一台MailServer。为了保障网络安全，安装了一款防火墙，其网络结构如图4-1所示，防火墙上配置NAT转换规则如表4-1所示。
防火墙配置遵循最小特权原则（即仅允许需要数据包通过，禁止其他数据包通过），请根据题意回答以下问题。
【问题1】（6分，每空1分）
防火墙设置缺省安全策略如表4-2所示，该策略含义为：内网主机可以访问WebServer、MailServer和Internet，Intemet主机无法访问内网主机和WebServer、MailServer。
如果要给Internet主机开放WebServerWeb服务以及MaiIServer邮件服务，请补充完成表4-3策略。（注：表4-3策略在表4-2之前生效）
【问题2】（3分，每空1分）
如果要禁止内网用户访问Internet上202.10.20.30FTP服务，请补充完成表4-4策略。
（注：表4-4策略在表4-2之前生效）
问题3】（4分，每空1分）
如果要禁止除PC1以外所有内网用户访问Internet上219.16.17.18Web服务，请补充
完成表4-5策略。（注：表4-5策略在表4-2之前生效）
【问题4】（2分，每空1分）
如果要允许Intemet用户通过Ping程序对WebServer连通性进行测试，请补充完成表4-6策略。（注：表4-6策略在表4-2之前生效）
攻克要塞一个分支机构被分配了一个C类地址192.168.36.0/24，该分支机构现在需要分配IP地址有财务、人力资源、销售、审计、计划、服务六个部门，每个部门一个子网，每个部门机器数量不超过25台。请回答以下问题。
【问题1（6分）
为给这六个部门分配IP地址，请问子网掩码是多少，每个子网有多少个地址，可以分配地址有多少？
【问题2】（3分）
给六个部门分配完地址后，还有多少剩余地址，假设地址是从192.168.36.0开始分配，请列出剩余地址段？
【问题3】（3分）
请问地址192.168.36.111网络地址是多少，该网络广播地址是多少？
【问题4】（3分）
该分支机构采用VLAN实现网段划分，请问常规做法是采用什么网络设备实现VLAN划分和互通？
试题一（23分）阅读下列说明，回答问题1至问题4，将解答填入答题纸对应栏内。 【说明】 DHCP是动态主机配置协议，这个协议用于向计算机自动提供IP地址、子网掩码和路由信息。如果由网络管理员分配局域网上客户机IP地址，则会费时费力且容易出错。因此采用DHCP自动分配地址，这时局域网上客户机会向DHCP服务器请求一个IP地址，然后DHCP服务器为每个请求客户机分配一个地址，直到分配完该范围内所有IP地址为止，已经分配IP地址必须定时地延长租用期。这确保了当客户机设备在正常地释放IP地址之前，如果该客户机突然从网络断开，被分配地址就可以归还给服务器。DHCP配置文件中option（选项）如表1-1所示。
【问题1】（5分）
请根据表1-1中选项，把（1）~（5）填写完整。【问题2】（6分）在Linux系统中有如下3个语句，请分别说出它们所执行任务名称。（1）/etc/rc.d/init.d/dhcpd start。（2）/etc/rc.d/init.d/dhcpd stop。（3）/etc/rc.d/init.d/dhcpd restart。【问题3】（8分）Dhcp客户端发出第一个数据包目标MAC地址是（6），目标IP地址是（7），源MAC地址是（8），源IP地址是（9）.【问题4】（4分）简述DHCP协议分配IP地址主要过程？
试题二（13分）
阅读下列说明，回答问题1至问题5，将解答填入答题纸对应栏内。 【说明】 某一网络地址块192.168.75.0中有5台主机A、B、C、D和E，它们IP地址及子网掩码如表4-1所示。
【问题1】（5分）
5台主机A、B、C、D、E分属几个网段？哪些主机位于同一网段？【问题2】（2分）主机D网络地址为多少？【问题3】（2分）若要加入第六台主机F，使它能与主机A属于同一网段，其IP地址范围是多少？【问题4】（2分）若在网络中另加入一台主机，其IP地址设为192.168.75.164，它广播地址是多少？哪些主机能够收到？【问题5】（2分）若在该网络地址块中采用VLAN技术划分子网，何种设备能实现VLAN之间数据转发？
阅读以下说明，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸对应解答栏内。【说明】某公司网络拓扑结构如图 3-1 所示。网络规划如表3-1所示。
【问题1】（3分，每空1分）如图3-1所示，防火墙接口GE0/0/0、GE0/0/1和GE0/0/2分属于（ 1 ）、（ 2 ）、（ 3 ）。（1）~（2）备选项：A.trust区域 B.untrust区域 C.DMZ区域 （1）（2）（3） 【问题2】（8分，每空2分）如图3-1所示，ISP1作为公司默认互联网出口。该公司拥有2条出口链路，要保证内网机器能够访问互联网，需要在路由器上配置（ 4 ），用户希望服务器网段流量都走ISP2出去，则需要在路由器上配置（ 5 ），因为服务器网段IP地址是内网地址，服务器要对Internet提供服务，需要在路由器上配置（ 6 ），生产区和办公区访问互联网默认走ISP1出去，需要在路由器上配置（ 7 ）。（4）~（7）备选项：A.策略路由 B.缺省路由 C. 源NAT D.目NAT （4）（5）（6）（7） 【问题3】（9分，每空1分）生产区和办公区用户流量默认走ISP1出口，服务器区域流量走ISP2出口。请根据描述，将下面配置代码补充完整。R1基本配置略……[R1]interface GigabitEthernet 0/0/1[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip address 58.60.36.2 29[R1-GigabitEthernet0/0/1]quit[R1]interface GigabitEthernet 0/0/2[R1-GigabitEthernet0/0/2]ip address （ 8 ）[R1-GigabitEthernet0/0/2]quit[R1]interface GigabitEthernet 0/0/0[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.200.1 24[R1-GigabitEthernet0/0/0]quit[R1]acl（ 9 ）[R1-acl-basic-2000]rule permit source 192.168.8.0 （10）[R1-acl-basic-2000]rule permit source 192.168.100.0 0.0.0.255[R1-acl-basic-2000]rule permit source 192.168.200.0 0.0.0.255[R1-acl-basic-2000]quit[R1]acl 2001[R1-acl-basic-2001]rule permit source 192.168.100.0 0.0.0.255[R1-acl-basic-2001]quit[R1]nat address-group 1 58.60.36.3 58.60.36.6[R1]interface GigabitEthernet 0/0/1[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2000 address-group 1[R1-GigabitEthernet0/0/1]quit[R1]interface GigabitEthernet 0/0/2[R1-GigabitEthernet0/0/2]nat outbound 2000[R1-GigabitEthernet0/0/2]quit[R1]ip route-static 192.168.8.0 22 （ 11 ）[R1]ip route-static 192.168.100.0 24 （ 12 ）[R1]ip route-static 0.0.0.0 0 58.60.36.1[R1]ip route-static 0.0.0.0 0 113.250.13.1（ 13 ）//把ISP2这条链路作为浮动路由，作为应急触发备份路径[R1]traffic classifier （14）[R1-classifier-c1]if-match acl 2001 [R1-classifier-c1]quit[R1]traffic behavior b1[R1-behavior-b1]redirect ip-nexthop 113.250.13.1[R1-behavior-b1]quit[R1]traffic policy p1[R1-trafficpolicy-p1]classifier c1 behavior b1[R1-trafficpolicy-p1]quit[R1]interface （ 15 ）[R1-GigabitEthernet0/0/0]traffic-policy p1(16) [R1-GigabitEthernet0/0/0]quit[R1]……（8）-（15） 备选答案A．113.250.13.2 30 B.192.168.200.2 C. GigabitEthernet0/0/0 D. preference 100 E. 192.168.200.3 F. 0.0.3.255 G. 2000 H. c1I. inbound （8）（9）（10）（11）（12）（13）（14）（15）（16）
阅读以下说明，回答问题l至问题4，将解答填入答题纸对应解答栏内。
【说明】
某单位网络结构如图1-1所示。其中楼B与楼A距离约1500米
【问题1】（4分）
在该单位综合布线时，实现楼A与楼B之间干线电缆或光线、配线设备等组成布线子系统成为 ① ；实现楼A内楼层1到楼层3连接配线设备、干线电缆或光线以及跳线等组成布线子系统称为 ② 。
【问题2】（6分）
为图1-1中（1）~（3）出选择介质，填写在答题纸相应位置。
备选介质（每种介质限选一次）：超5类UTP 多模光纤 单模光纤
【问题3】（6分，每空2分）
从表1-1中为图1-1中（4）~（6）处选择合适设备名称。
【问题4】（4分）
在host1中运行tracert www.abc.com命令后，显示结果如图1-2所示 。依据图1-2中显示结果，填写图1-1中（7）、（8）处空缺IP地址。
