安徽大學(xué)《單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)安徽大學(xué)

《單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在單片機(jī)的代碼優(yōu)化技巧中，以下關(guān)于減少代碼體積和提高執(zhí)行效率的方法，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.合理使用數(shù)據(jù)類(lèi)型、優(yōu)化算法、避免不必要的函數(shù)調(diào)用和變量定義等，可以減少代碼體積和提高執(zhí)行效率B.采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)關(guān)鍵代碼部分，可以獲得比高級(jí)語(yǔ)言更高的執(zhí)行效率，但會(huì)增加開(kāi)發(fā)難度和維護(hù)成本C.為了提高代碼的可讀性和可維護(hù)性，可以適當(dāng)犧牲一些執(zhí)行效率和代碼體積D.代碼優(yōu)化只在資源受限的單片機(jī)系統(tǒng)中重要，對(duì)于性能較高的單片機(jī)則可以忽略2、單片機(jī)的中斷向量表在中斷處理中起著關(guān)鍵作用。假設(shè)我們正在開(kāi)發(fā)一個(gè)對(duì)響應(yīng)速度要求極高的單片機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)。關(guān)于中斷向量表的配置和使用，以下哪種做法是最為恰當(dāng)?shù)?？（）A.不配置中斷向量表，依靠默認(rèn)設(shè)置處理中斷B.合理配置中斷向量表，將關(guān)鍵中斷的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為最高，并確保中斷服務(wù)程序的短小精悍、執(zhí)行迅速，以滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求C.隨意更改中斷向量表的內(nèi)容，不考慮其對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響D.忽略中斷向量表，認(rèn)為中斷處理不會(huì)影響系統(tǒng)性能3、在單片機(jī)的中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)置中，假設(shè)我們的系統(tǒng)同時(shí)存在多個(gè)中斷源，且它們的重要性不同。如果要確保最重要的中斷能夠及時(shí)得到響應(yīng)，以下哪種方式是正確的？（）A.為每個(gè)中斷源設(shè)置相同的優(yōu)先級(jí)B.按照中斷源的發(fā)生頻率設(shè)置優(yōu)先級(jí)C.根據(jù)中斷源的重要性設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)D.隨機(jī)設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)4、單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)包括程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。想象一個(gè)需要頻繁更新數(shù)據(jù)并且存儲(chǔ)大量程序代碼的單片機(jī)應(yīng)用，例如一個(gè)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。在這種情況下，關(guān)于存儲(chǔ)器的選擇和使用，以下哪種策略是最合適的？（）A.優(yōu)先使用內(nèi)部程序存儲(chǔ)器存儲(chǔ)程序代碼，使用內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，以提高訪問(wèn)速度B.由于外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展方便，應(yīng)盡量將程序和數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)器中C.根據(jù)程序和數(shù)據(jù)的大小、訪問(wèn)頻率以及成本等因素，合理選擇使用內(nèi)部存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器，例如將頻繁訪問(wèn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，將較大的程序代碼存儲(chǔ)在外部程序存儲(chǔ)器中D.為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，不考慮存儲(chǔ)器的優(yōu)化，隨機(jī)選擇存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)5、單片機(jī)的模擬比較器在信號(hào)檢測(cè)和判斷中具有重要作用。假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)，需要根據(jù)溫度傳感器的輸出與設(shè)定值進(jìn)行比較。對(duì)于模擬比較器的配置和使用，以下哪種方式是最為合適的？（）A.不配置模擬比較器，通過(guò)軟件進(jìn)行比較計(jì)算B.合理設(shè)置模擬比較器的參考電壓、觸發(fā)方式和中斷功能，及時(shí)響應(yīng)比較結(jié)果，實(shí)現(xiàn)快速、精確的溫度控制，同時(shí)考慮噪聲和干擾的影響C.隨意設(shè)置模擬比較器的參數(shù)，不進(jìn)行性能評(píng)估和優(yōu)化D.不使用模擬比較器，采用其他復(fù)雜的檢測(cè)方法6、單片機(jī)的程序編寫(xiě)需要考慮代碼的優(yōu)化和效率。對(duì)于一個(gè)需要頻繁執(zhí)行的循環(huán)程序，為了提高執(zhí)行速度，以下哪種方法不太合適？（）A.減少函數(shù)調(diào)用，將功能代碼直接嵌入循環(huán)體B.盡量使用復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法C.利用寄存器存儲(chǔ)頻繁使用的變量D.避免不必要的條件判斷7、若要判斷8051單片機(jī)的P1口的某一位是否為高電平，可以使用（）指令。A.JBB.JNBC.JCD.JNC8、對(duì)于單片機(jī)的ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）采樣定理，以下說(shuō)法不正確的是：（）A.采樣定理指出，為了能夠準(zhǔn)確地還原模擬信號(hào)，采樣頻率必須至少是模擬信號(hào)最高頻率的兩倍B.如果采樣頻率低于模擬信號(hào)最高頻率的兩倍，會(huì)導(dǎo)致采樣后的數(shù)字信號(hào)發(fā)生混疊，無(wú)法正確還原原始模擬信號(hào)C.在單片機(jī)的ADC采樣中，必須嚴(yán)格遵循采樣定理，否則會(huì)得到錯(cuò)誤的轉(zhuǎn)換結(jié)果D.采樣定理只適用于理論分析，在實(shí)際的單片機(jī)ADC應(yīng)用中，可以忽略采樣定理，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇合適的采樣頻率9、在單片機(jī)的人機(jī)交互接口設(shè)計(jì)中，以下關(guān)于按鍵和顯示設(shè)備的選擇與使用，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.按鍵可以采用獨(dú)立按鍵或矩陣按鍵的方式，根據(jù)按鍵數(shù)量和布局的需求進(jìn)行選擇。顯示設(shè)備有LED、LCD等，不同的顯示設(shè)備具有不同的特點(diǎn)和適用場(chǎng)合B.獨(dú)立按鍵比矩陣按鍵更可靠，所以在任何情況下都應(yīng)該優(yōu)先選擇獨(dú)立按鍵C.LCD顯示比LED顯示更清晰，但成本更高，在對(duì)顯示效果要求不高的場(chǎng)合，應(yīng)選擇LED顯示D.按鍵和顯示設(shè)備的接口電路設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，需要專業(yè)的硬件知識(shí)，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)難以實(shí)現(xiàn)10、對(duì)于單片機(jī)的指令周期、機(jī)器周期和時(shí)鐘周期的關(guān)系，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.時(shí)鐘周期是單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘的最小時(shí)間單位，通常是晶振周期的倒數(shù)B.機(jī)器周期是完成一個(gè)基本操作所需的時(shí)間，通常由若干個(gè)時(shí)鐘周期組成C.指令周期是執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間，不同的指令其指令周期可能不同，一般由若干個(gè)機(jī)器周期組成D.指令周期、機(jī)器周期和時(shí)鐘周期之間的關(guān)系是固定不變的，不能通過(guò)設(shè)置改變它們之間的比例11、在單片機(jī)的指令集架構(gòu)中，假設(shè)我們要開(kāi)發(fā)一個(gè)對(duì)代碼空間要求非?？量痰膽?yīng)用。以下哪種指令集架構(gòu)可能更有利于節(jié)省代碼空間？（）A.CISC（復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)）B.RISC（精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)）C.兩者效果相同D.以上均不對(duì)12、在單片機(jī)的程序下載方式中，假設(shè)我們需要頻繁地更新單片機(jī)中的程序，并且要求下載過(guò)程簡(jiǎn)單快捷。以下哪種程序下載方式可能是最方便的？（）A.通過(guò)編程器下載B.通過(guò)在線調(diào)試器下載C.通過(guò)串口下載D.通過(guò)USB下載13、在單片機(jī)的應(yīng)用中，有時(shí)需要對(duì)外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。若使用單片機(jī)的計(jì)數(shù)器功能，以下哪種方式可以提高計(jì)數(shù)精度？（）A.增加計(jì)數(shù)器的位數(shù)B.提高系統(tǒng)時(shí)鐘頻率C.采用邊沿觸發(fā)方式D.降低計(jì)數(shù)頻率14、在單片機(jī)的代碼優(yōu)化中，需要考慮代碼的大小、執(zhí)行速度和可讀性。假設(shè)我們正在為一個(gè)資源受限的單片機(jī)項(xiàng)目進(jìn)行代碼優(yōu)化。以下哪種優(yōu)化策略是最為綜合和有效的？（）A.只關(guān)注代碼的執(zhí)行速度，不考慮代碼大小和可讀性B.平衡代碼的大小、執(zhí)行速度和可讀性，通過(guò)算法改進(jìn)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、指令選擇等多種手段，在滿足性能要求的前提下，盡量減小代碼體積，提高可讀性，便于維護(hù)和升級(jí)C.只注重減小代碼大小，不關(guān)心執(zhí)行速度和可讀性D.不進(jìn)行任何代碼優(yōu)化，認(rèn)為現(xiàn)有代碼已經(jīng)足夠好15、對(duì)于單片機(jī)的加密和安全機(jī)制，以下關(guān)于其作用和實(shí)現(xiàn)方式的描述，哪一個(gè)是錯(cuò)誤的？（）A.單片機(jī)的加密和安全機(jī)制可以防止程序被非法讀取、復(fù)制和篡改，保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和系統(tǒng)的安全性。常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)方式有代碼加密、硬件加密和認(rèn)證機(jī)制等B.加密和安全機(jī)制會(huì)增加單片機(jī)系統(tǒng)的成本和開(kāi)發(fā)難度，而且在大多數(shù)應(yīng)用中沒(méi)有必要，因?yàn)閱纹瑱C(jī)系統(tǒng)的安全性威脅較小C.即使采用了加密和安全機(jī)制，也不能完全保證單片機(jī)系統(tǒng)的絕對(duì)安全，還需要結(jié)合其他安全措施來(lái)提高整體安全性D.隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，單片機(jī)的加密和安全機(jī)制變得越來(lái)越重要，尤其是在涉及敏感數(shù)據(jù)和關(guān)鍵應(yīng)用的場(chǎng)景中16、對(duì)于單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，以下關(guān)于程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的區(qū)別與聯(lián)系的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.程序存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序代碼，只能讀取不能寫(xiě)入；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)，可以隨機(jī)讀寫(xiě)。兩者在物理上是完全獨(dú)立的，沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)B.程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可以進(jìn)行讀寫(xiě)操作，但程序存儲(chǔ)器的容量通常比數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器大C.程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器在某些單片機(jī)中可以共用相同的存儲(chǔ)單元，通過(guò)特定的控制信號(hào)來(lái)區(qū)分訪問(wèn)方式D.程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的功能相似，只是名稱不同，在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)需要靈活互換使用17、在單片機(jī)的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，假設(shè)我們已經(jīng)完成了硬件設(shè)計(jì)和軟件編寫(xiě)，需要進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試。以下哪種測(cè)試方法可以全面地檢驗(yàn)系統(tǒng)的功能和性能？（）A.單元測(cè)試B.集成測(cè)試C.系統(tǒng)測(cè)試D.以上測(cè)試方法結(jié)合使用18、在單片機(jī)的加密和安全保護(hù)方面，需要防止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)和代碼篡改。假設(shè)我們正在開(kāi)發(fā)一個(gè)涉及商業(yè)機(jī)密的單片機(jī)產(chǎn)品。以下關(guān)于加密和安全措施的選擇，哪一項(xiàng)是最為重要的？（）A.不采取任何加密和安全措施，認(rèn)為產(chǎn)品不會(huì)受到攻擊B.采用硬件加密模塊、軟件加密算法、代碼混淆、訪問(wèn)權(quán)限控制等多種手段，對(duì)程序代碼、數(shù)據(jù)和通信進(jìn)行加密和保護(hù)，提高產(chǎn)品的安全性和保密性C.只使用簡(jiǎn)單的密碼保護(hù)，不進(jìn)行其他復(fù)雜的加密操作D.依賴外部的安全設(shè)備，不進(jìn)行單片機(jī)內(nèi)部的安全設(shè)計(jì)19、在單片機(jī)的數(shù)字濾波算法中，假設(shè)我們要對(duì)一個(gè)受到噪聲干擾的輸入信號(hào)進(jìn)行濾波處理，以獲得更準(zhǔn)確的測(cè)量值。以下哪種數(shù)字濾波算法在去除高頻噪聲方面可能表現(xiàn)更優(yōu)？（）A.算術(shù)平均濾波B.中值濾波C.滑動(dòng)平均濾波D.低通濾波20、當(dāng)8051單片機(jī)響應(yīng)外部中斷0時(shí)，程序應(yīng)轉(zhuǎn)移到的地址是（）。A.0000HB.0003HC.0013HD.0023H二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）說(shuō)明單片機(jī)在智能玩具中的創(chuàng)新應(yīng)用。2、（本題5分）簡(jiǎn)述單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理。3、（本題5分）說(shuō)明單片機(jī)的串行通信接口的工作方式。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一個(gè)指紋識(shí)別模塊的控制和數(shù)據(jù)處理。2、（本題5分）編寫(xiě)單片機(jī)程序，控制一個(gè)激光測(cè)距儀，測(cè)量距離并顯示。3、（本題5分）通過(guò)單片機(jī)讀取一個(gè)煙霧報(bào)警器的狀態(tài)，進(jìn)行遠(yuǎn)程通知。4、（本題5分）編寫(xiě)程序，使單片機(jī)控制蜂鳴器發(fā)出不同頻率的聲音。5、（本題5分）用單片機(jī)控制一個(gè)電子日歷，顯示年月日和星期。四、論