博学公司承担了一项大型物料配送中心的研发项目,使用自动化设备进行货物的存取。系统主要由两部分组成,其一是装有智能设备的配送车,用于自动化装卸货物;其二是用于管理和调度这些配送车的物料配送中心,如图12-23所示。
智能设备接受配送中心发出的存取货指令,根据货舱地址和舱位位置等参数,自动控制配送车行走,并调整机械臂到达目标舱位,当存取完货物后,再次等待配送中心指令。其中,视频监视器用于采集工作现场的视频数据,该数据用于智能设备识别配送车当前位置。
公司经理将智能设备的研制任务交给了李工。李工投入了大量的时间,通过一个月的努力,提交了智能设备的设计方案。但是,出乎李工预料,该方案被专家评审会否定了。评审意见指出,李工的设计方案实施成本高,并且在技术上有缺陷,建议重新设计。
如图12-23所示是李工在设计方案中给出的智能设备工作状态转换图。
①请指出图中的两处错误(在图中圈出)并用200字以内的文字说明理由。
②给出正确的状态转换图。
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请解释李工提出的动态冗余和N版本程序设计技术,给出如图12-18所示模块M2采用如图12-19所示的动态冗余技术后的可靠度。
在本项目中,如果计算机采用了多线程技术实现应用程序的并发操作,程序设计人员将面临多种挑战,其主要原因在于:程序会同时发生多个动作,对这些同时发生的动作及它们之间的交互进行管理将面临4方面的挑战,即同步、通信、负载均衡和可伸缩性,用200字以内的文字对上述4种挑战进行简要描述,并给出如表12-14所示的常用并发程序设计模式的分解方式。
请用200字以内的文字说明李工应如何设计优先级调度策略,并按照如表12-14所示的要求实现任务流程处理。
对数据库的访问是该系统开发中需要特别注意的一个问题,O/R映射是一种常用的数据库访问编程技术。请用200字以内的文字说明O/R映射的含义,并指出采用O/R映射的3个主要好处。
为什么专家组一致认为王工的实施方案切实可行?请用200字以内文字简要说明。
在系统可靠性中,可靠度和失效率是两个非常关键的指标,请分别解释其含义。
王工提出,根据用户要求,本嵌入式系统应具有高速并行处理能力,采用多处理器结构比较适合,主要理由是多处理器结构设计简单、可支持多个进程在不同处理器上并发处理:而张工提出,必须分清"多处理器结构"与"多核结构"的优点和缺点,多处理器结构虽然支持多进程的并发处理,但没有直接实现多线程并发执行;多核结构可以直接实现多线程并发执行。要提高应用的并行性就必须利用多个硬件资源的并行工作,建议采用超线程技术的多核结构的处理器。请填写图12-20(f)中的(1)~(8),并用300字以内的文字对上述6种处理器结构的工作原理进行简要描述。
如图12-23所示是李工在设计方案中给出的智能设备工作状态转换图。①请指出图中的两处错误(在图中圈出)并用200字以内的文字说明理由。②给出正确的状态转换图。
请给出检错技术的优缺点,并说明检测技术常见的实现方式和处理方式。
李工的设计方案指出,考虑到智能设备工作的环境条件非常恶劣,并且处理机要处理大量的视频信息,所以,智能设备的硬件设计应考虑以下几点:①由于智能设备要处理大量的图像数据,智能设备中的处理机应采用目前先进的、具有很强数据处理和信号处理能力的MPC7410处理器,并采用双处理机结构,以增加设备的容错能力。②为了使智能设备适应不同环境条件,其设备的环境温度指标必须满足军用标准要求(-55~+70℃),因此,元器件必须经过严格筛选,并考虑芯片散热问题。③由于智能设备与配送中心的数据交换采用无线通信,而配送中心又要控制多台配送车,为了保证通信数据的安全性,避免相互干扰,设计中应考虑采用安全措施,实施数据加解密操作,密钥由配送中心统一管理与分发。请用300字以内的文字说明上述3点设计考虑有何问题。