三、综合题

　　31[简答题]

　　指纹考勤机(如图所示)通常用于在工作日的上班时间，采集员工指纹信息，以确定该员工是否正常上班。其基本功能要求有：

　　a、能够采集指纹信息，并求取指纹特征，然后与事先预存在指纹特征库中的指纹特征比对。

　　b、系统中需存储指纹图原始信息和指纹特征信息，这些指纹信息，是预先采集并存储的。每个新员工初来企业工作时，需先采集其指纹图原始信息，并求取指纹特征，然后添加到指纹原始图信息库和指纹特征库中。

　　c、在新员工指纹信息采集时，需通过键盘输入其员工ID，然后采集其指纹图信息，采集完成后，按“保存”键可保存指纹图信息。若按“取消”键，则可取消本次采集。

　　d、指纹考勤机上需要一个LCD显示屏，便于显示相关的信息。

　　e、需要与后台PC机通信，以便把考勤信息传输给后台PC机保存，并可以查询及生成相关统计报表。

　　根据上述功能要求的描述，若采用S3C2410芯片为核心来构建该指纹考勤机的硬件平台，请完善下面的叙述(程序)和回答有关的问题。(完善程序或回答问题所需的寄存器格式见题后的附录)。

　　(1)在硬件平台构建时，若选用的指纹采集模块的图像芯片分辨率设置为256×360，一幅灰度等级为256的指纹图需要存储单元【81】KB(注：1024B=1KB.。若指纹图信息库中需要存储100幅员工指纹原始图像信息，那么，在设计存储器系统时，至少需要设计容量为【82】MB的存储单元来存储指纹原始图信息。(保留2位小数)

　　(2)若在设计指纹采集模块的接口电路时，选用GPE端口的GPEl5和GPEl4分别连接指纹采集模块的SDA和SCL引脚，GPE端口的GPE7～GPE0连接指纹采集模块的数据线D7～D0，用于输入原始图像信息。那么，在相关驱动程序中，需用下面语句来初始化GPEl5、GPEl4的引脚功能：

　　rGPECON=((rGPECON&0x0FFFFFFF)1【83】)//rGPECON是端口E的控制寄存器

　　并用下面语句来初始化GPE7～GPE0的引脚功能：

　　rGPECON=((rGPECON&【84】)

　　(3)在设计键盘接口电路时，选用GPF0～GPF3来输出键盘行扫描信号，选用GPF4～GPF7来输入键盘列信号(其按键排列示意图如图所示)，即把键盘设计成4×4的阵列形式。

　　在软件设计时，自行设计了键盘扫描函数，请你补充完善之：

　　上面的键盘扫描函数返回值是键盘扫描码，通过键盘扫描码我们可以判断是否有按键按下，并确定是哪个按键按下。例如：若返回值为【89】时，可知是键盘中的“8”键按下，若返回值为OxFE7F时，可知是键盘中的【90】键被按下。若无键按下时，返回值应为【91】。

　　(4)若LCD显示屏的接口电路设计时，选用S3C2410的端口C和端口D来控制LCD屏的相关信号，那么，初始化端口D引脚功能的语句可以编写如下：

　　rGPDCON=【92】)//rGPDCON是端口D的控制寄存器

　　(5)与后台PC机的通信通过串口进行，若硬件设计时选用UART1部件来实现串口，那么，在相关驱动程序中需要用下面一组语句来初始化相关的硬件部件(注：设置波特率为115200bps)。

　　rGPHCON=(rGPHCON&OxFFFFFOFF)|【93】;//rGPHCON是端口H的控制寄存器

　　rUFCONl=0x0：//FIFOdisable

　　rUMCONl=Ox0;

　　rULCONI=(5<<【94】)I(0<<【95】)f(3);//设置线路控制寄存器：偶校验，1位停止位，8位数据位

　　rUCONl=0x245;//设置控制寄存器

　　rUBRDIV2=((int)(PCLK/(115200×【96】)+0.5)-1);//PCLK是系统主频

　　(6)若在设计系统启动引导程序时，需要设置系统的异常向量表，因为ARM9体系结构中规定异常向量之间各相差【97】个字节，因此，需要在各异常向量处设计一条分枝指令。对于S3C2410微处理器来说，启动引导程序还需要完成禁止看门狗部件和禁止【98】，并设置各工作模式下的【99】指针。然后再通过BL指令来引导应用程序的【100】函数。

　　说明：下面是试题解答时需要用到的寄存器格式及相关说明。

　　参考解析：【解题思路】 S3C2410是基于ARM9内核的典型ARM芯片，采用ARM920T核，属于中高档32位嵌入式微处理器。本题主要考查基于S3C2410的嵌入式系统开发。涉及到的知识点包括数字图像处理、GPIO接口、串行异步通信接口UART等I/0口的典型应用以及相关应用的驱动程序设计，还有中断机制等等。

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