自动驾驶嵌入式软件工程师面试题【持续更新】

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前言

最近面了一些嵌入式的，整理一下面试题。
面试会根据简历中提到的内容进行面试，但是像can等基础的通讯协议，简历里面有没有写都会问，是必要掌握的技能。
之后如果还会面一些嵌入式的话再继续更新

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请描述 CAN 帧的基本结构（包括标识符、数据字段、CRC 等）

描述 WebSocket 协议的基本工作流程（包括握手、数据帧结构）

请说明如何实现 WebSocket 连接的心跳机制以检测连接状态，并描述在断开后如何通过重连策略恢复通信。

假设您正在开发一个嵌入式系统，需确保关键传感器数据的优先级高于其他数据。请说明 CAN 协议的仲裁机制是如何工作的，以及您如何通过设置 CAN 帧的标识符（ID）来实现优先级控制。同时，讨论在嵌入式环境中如何通过中断处理接收到的 CAN 数据以保证实时性。

请描述您如何设计一个嵌入式系统的在线仿真和脱机烧录框架，包括如何通过 SPI 或 I2C 主从控制器与多个设备通信，以及如何确保烧录过程的可靠性和效率。同时，说明在实现过程中如何利用 CMSIS-SVD 解析来简化寄存器配置和调试。

请描述您如何设计 CGI 服务器与单片机之间的通信机制，包括如何通过 CGI 接口接收传感器数据（如温度、湿度等环境信息）并传输到上层系统。同时，说明在资源受限的单片机环境中如何优化 CGI 请求处理以确保实时性和低内存占用。

请说明您如何设计嵌入式软件与中控屏幕的交互逻辑，包括如何实现信号到用户界面的转换、支持动态界面切换，以及如何通过中断或事件驱动机制实现实时警告的显示。同时，讨论在资源受限的嵌入式环境中如何优化屏幕刷新和数据更新的性能。

请说明您如何在嵌入式设备上实现 WebSocket 通信，包括如何处理连接断开和重连、数据序列化格式的选择（如 JSON 或二进制），以及如何确保数据传输的实时性和可靠性。同时，讨论在资源受限的嵌入式设备上如何减少 WebSocket 的资源开销。

请设计一个基于 WebSocket 的通信方案，说明如何在嵌入式设备上实现 WebSocket 客户端，包括连接管理、数据序列化和错误重试机制。同时，讨论在嵌入式系统中如何优化 WebSocket 数据传输以降低带宽和内存占用。

假设无人驾驶项目要求某些组件（如紧急刹车逻辑）必须在特定节点上以高优先级执行，而其他组件（如日志记录）可以在低优先级节点上运行。请描述您如何设计一个动态调度机制来管理不同节点上的组件执行，包括如何通过规则或配置文件指定组件的执行方式，以及在嵌入式环境中如何优化资源分配（如 CPU 和内存）以满足项目需求。

在无人驾驶系统中，嵌入式设备可能需要通过 UDP 协议与远程服务器实时传输传感器数据（如 GPS 或摄像头数据）。请设计一个基于 UDP 的通信方案，说明如何实现数据包的发送与接收、如何处理数据包丢失或乱序问题，以及在嵌入式环境中如何优化 UDP 通信的性能和可靠性。

假设您需要设计一个多线程程序来并行处理来自多个传感器（如 LiDAR 和摄像头）的数据，请描述您的线程模型设计，包括线程划分、同步机制（如互斥锁或条件变量）以及如何确保低延迟和高吞吐量。同时，说明在嵌入式系统中如何避免线程优先级反转的问题。

进程间通信的方案来避免数据竞争和确保日志写入的顺序性，具体说明您会如何使用信号量或互斥锁，并讨论在嵌入式系统中的性能影响和潜在优化方法。

git提交代码的流程和命令

在无人驾驶系统的嵌入式软件开发中，UML 类图常用于设计模块化组件。请描述您如何使用 UML 类图来建模一个自动驾驶感知模块（例如，融合传感器数据的模块），并说明类图中会包含哪些关键类、关系和属性？

结构体和联合体区别

进程和线程区别

在嵌入式系统中，左移和右移运算常用于硬件寄存器的配置。假设您需要为一个单片机的 16 位控制寄存器配置通信协议参数，其中第 8-11 位表示数据速率（4 位值，范围 0-15）。请编写一段 C 代码，使用左移运算将用户输入的速率值（例如 5）设置到寄存器的正确位，同时确保不影响其他位。并解释在嵌入式环境中如何避免左移操作导致的溢出问题。

linux系统中查看进行的指令

c语言中锁的使用

ros中run和launch的区别

在实现 Modbus RTU 协议的 native 接口时，你如何处理串口通信中的帧同步和错误检测？请分享一个具体案例，说明你是如何通过 CRC 校验或超时机制解决数据帧损坏或丢失问题的。

在 CAN 协议的开发中，你如何处理总线冲突和优先级管理？请举例说明你在调试 CAN 通信时，如何通过分析 CAN 帧（如使用 CAN 分析仪）解决错误帧或节点丢失的问题。

在实现 CANOPEN 协议的 native 接口时，你是如何管理对象字典（Object Dictionary）和 PDO/SDO 通信的？请分享一个具体案例，说明你是如何通过配置 PDO 映射优化实时数据传输的。

在从 PLC 或其他设备采集数据时，你如何确保数据的准确性和实时性？请分享一个具体案例，说明你是如何处理采集过程中出现的噪声或数据丢失问题的。

在通过本地 TCP 协议发送设备数据时，你如何设计和实现可靠的通信机制？请分享一个案例，说明你是如何处理 TCP 连接中断或数据包丢失的情况的。

在实现网关设备对多种协议（如 Modbus RTU、Modbus TCP、CAN、CANOPEN、OPCUA）数据读取和整理时，你是如何优化数据处理效率和确保协议兼容性的？请分享一个具体的技术方案或遇到的挑战。

在实现网关设备通过本地 TCP 将 PLC 数据推送到主设备的过程中，你是如何确保数据传输的低延迟和高可靠性的？特别是在无人驾驶场景中，PLC 状态变化频繁时，你采取了哪些优化措施？

在通过 PAD 或网页实现 PLC 状态的实时监测和远程管理时，你如何处理数据同步和界面更新的实时性问题？请分享一个具体的实现案例或遇到的技术难点。

在实现 TBOX 的短信删除和飞行模式功能时，你如何处理与上层应用或网络协议的交互，确保功能切换的稳定性和安全性？请描述一个相关案例或遇到的技术挑战。

在开发与挡位或电磁阀相关的状态机时，你如何处理故障状态的检测与恢复逻辑，特别是在无人驾驶场景中需要保证系统安全的情况下？请描述一个相关的技术挑战及你的解决方案。

在为无人驾驶车辆添加故障诊断功能时，你是如何设计和实现诊断逻辑以确保快速准确地识别故障的？请分享一个具体案例，说明你如何更新 DBC 文件并验证报文收发的正确性。

在无人驾驶系统中实现 LIN 通讯的接收与发送时，你是如何确保数据传输的可靠性和实时性的？请分享一个具体案例，说明你如何处理 LIN 通讯中的错误检测或信号干扰问题。

在实现 CAN 信号发送并与通讯矩阵对接时，你是如何确保信号的优先级分配和数据一致性的，特别是在无人驾驶系统中需要高实时性场景下？请分享一个具体案例或优化措施。

在实现 PWM 死区时，你是否遇到过与硬件特性或控制算法相关的挑战，例如信号延迟或抖动？请描述一个具体问题及你采取的解决方法。

在无人驾驶系统中，你使用 MATLAB Simulink 进行仿真时，如何构建和验证控制算法模型（如热管理或车辆动力控制）以确保其与实际嵌入式系统的匹配？请分享一个具体案例，说明你的建模流程和优化方法。

在实现网关设备通过 MQTT 和 NB-IoT 与云端交互时，你是如何设计 FreeRTOS 多任务调度以平衡本地设备控制（如 Modbus/Lora/CAN）和云端数据上传的优先级？请描述一个相关的技术挑战（如任务冲突或资源竞争）及你的解决方案。

在遥控端通过 2.4G 无线通信（如 SI24R1）发送控制数据时，你如何确保数据传输的低延迟和高可靠性，特别是在可能存在干扰的儿童玩具使用场景中？请描述一个相关的技术挑战（如数据丢包或延迟）及你的解决方案。

在实现 OTA 升级功能时，你是如何确保升级过程的安全性和可靠性，特别是在可能出现网络中断或电源故障的情况下？请描述一个相关的技术挑战（如固件验证或回滚机制）及你的解决方案。

说几种linux常用的指令

在蓝牙连接的开发或调试过程中，你遇到过哪些问题？ 比如连接断开或数据包丢失，能否描述你是如何通过代码或硬件调试解决这些问题的？

在嵌入式开发中，你如何确保 SPI 或 I2C 通信的稳定性和可靠性？ 请分享一个你处理通信协议相关问题（如时序错误或数据丢失）的具体案例。

请描述 ROS2 节点和话题的基本概念，并说明如何在嵌入式设备上初始化一个 ROS2 发布者节点，包括设置 QoS（服务质量）参数以满足实时性要求。同时，讨论在资源受限的嵌入式环境中如何优化 ROS2 节点的内存使用。

说明如何通过 ROS2 的回调机制处理实时指令，并讨论在嵌入式环境中如何避免回调处理中的延迟问题。

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