湖南文理學(xué)院《單片機原理及應(yīng)用》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《單片機原理及應(yīng)用》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、8051單片機的定時器/計數(shù)器T1工作在方式2時，其最大計數(shù)值是（）A.256B.65536C.8192D.2162、在單片機的系統(tǒng)可靠性設(shè)計中，假設(shè)我們的系統(tǒng)工作在惡劣的環(huán)境中，可能會受到電磁干擾和電源波動的影響。為了提高系統(tǒng)的可靠性，以下哪種措施可能是必要的？（）A.增加電源濾波電路B.采用屏蔽措施減少電磁干擾C.進(jìn)行冗余設(shè)計D.以上都是3、當(dāng)8051單片機響應(yīng)外部中斷0時，程序應(yīng)轉(zhuǎn)移到的地址是（）。A.0000HB.0003HC.0013HD.0023H4、單片機與外部設(shè)備進(jìn)行通信時，可能會遇到數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐絾栴}。假設(shè)我們使用SPI（串行外設(shè)接口）與一個傳感器進(jìn)行通信，以下關(guān)于SPI時鐘和數(shù)據(jù)同步的理解，哪一項是正確的？（）A.由單片機提供時鐘，確保數(shù)據(jù)在時鐘上升沿或下降沿被采樣B.傳感器提供時鐘，單片機根據(jù)傳感器的時鐘進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸C.時鐘和數(shù)據(jù)的同步由外部控制器負(fù)責(zé)，單片機無需關(guān)心D.SPI通信不需要考慮時鐘和數(shù)據(jù)的同步5、在8051單片機中，若要對片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行間接尋址，應(yīng)使用（）寄存器。A.R0或R1B.DPTRC.PCD.A6、在單片機的鍵盤接口設(shè)計中，行列式鍵盤相比于獨立式鍵盤的主要優(yōu)點是：（）A.編程簡單B.占用I/O口少C.可靠性高D.響應(yīng)速度快7、在單片機的通信接口中，比如串行通信和并行通信。假設(shè)我們需要在兩個距離較遠(yuǎn)的單片機系統(tǒng)之間進(jìn)行高速、大量數(shù)據(jù)的傳輸。在這種情況下，以下哪種通信方式可能更適合？（）A.串行通信，因為其線路簡單B.并行通信，因為其傳輸速度快C.串行通信，因為其抗干擾能力強D.并行通信，因為其成本低8、在單片機的程序存儲空間有限的情況下，假設(shè)我們需要實現(xiàn)一個復(fù)雜的功能但代碼量較大。以下關(guān)于代碼優(yōu)化和存儲空間節(jié)省的方法，哪一項是有效的？（）A.減少函數(shù)調(diào)用，使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)B.增加注釋和空行，提高代碼可讀性C.盡量使用全局變量，減少局部變量D.以上方法都不能有效節(jié)省存儲空間9、單片機的EEPROM（電可擦可編程只讀存儲器）常用于存儲需要掉電保存的數(shù)據(jù)。假設(shè)我們要在單片機系統(tǒng)中存儲一些用戶設(shè)置和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。對于EEPROM的讀寫操作，以下哪種方法是最為可靠和高效的？（）A.頻繁地對EEPROM進(jìn)行讀寫操作，不考慮其壽命和性能B.合理規(guī)劃數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)，減少讀寫次數(shù)，采用錯誤檢測和糾錯機制，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性，同時注意EEPROM的壽命和讀寫限制C.只進(jìn)行寫入操作，不進(jìn)行讀取操作，以延長EEPROM的壽命D.不使用EEPROM，選擇其他存儲方式替代10、單片機在控制步進(jìn)電機時，需要按照特定的時序發(fā)送脈沖信號。對于四相步進(jìn)電機，采用單四拍工作方式，以下哪個時序是正確的？（）A.A-B-C-DB.AB-BC-CD-DAC.A-AB-B-BC-C-CD-D-DAD.A-C-B-D11、在單片機的溫度傳感器接口設(shè)計中，以下關(guān)于傳感器類型和接口方式的描述，哪一個是不正確的？（）A.常見的溫度傳感器有熱敏電阻、熱電偶和數(shù)字式溫度傳感器等，它們具有不同的測量范圍、精度和接口方式B.模擬式溫度傳感器（如熱敏電阻、熱電偶）需要經(jīng)過ADC轉(zhuǎn)換才能被單片機讀取，數(shù)字式溫度傳感器則可以通過串行接口（如I2C、SPI）直接與單片機通信C.溫度傳感器的接口方式越復(fù)雜，測量精度就越高，因此在設(shè)計中應(yīng)優(yōu)先選擇復(fù)雜的接口方式D.選擇溫度傳感器時，需要根據(jù)實際應(yīng)用的測量范圍、精度要求和成本等因素綜合考慮12、在單片機的存儲器體系中，包括程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。假設(shè)我們正在開發(fā)一個需要大量數(shù)據(jù)存儲和快速讀取的應(yīng)用。以下關(guān)于存儲器類型和使用的選擇，哪一項是最合適的？（）A.使用內(nèi)部Flash存儲器存儲程序和數(shù)據(jù)B.使用外部EEPROM存儲器存儲數(shù)據(jù)，內(nèi)部SRAM存儲器用于臨時數(shù)據(jù)處理C.完全依賴外部SD卡存儲所有數(shù)據(jù)D.以上選項都不能滿足需求13、單片機的定時器中斷可以用于實現(xiàn)定時任務(wù)。假設(shè)我們需要每隔10ms產(chǎn)生一次中斷。以下關(guān)于定時器初值計算和中斷服務(wù)程序執(zhí)行時間的考慮，哪一項是正確的？（）A.精確計算定時器初值，確保中斷間隔準(zhǔn)確，中斷服務(wù)程序執(zhí)行時間盡量短B.初值可以估算，中斷服務(wù)程序執(zhí)行時間不受限制C.不需要計算初值，由系統(tǒng)自動調(diào)整，中斷服務(wù)程序可以執(zhí)行較長時間D.以上選項都不正確，無法實現(xiàn)10ms的定時中斷14、對于單片機的ADC采樣精度提高方法，以下關(guān)于其技術(shù)和策略的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以通過增加ADC的位數(shù)、采用過采樣和均值濾波等技術(shù)來提高采樣精度B.提高參考電壓的穩(wěn)定性和精度可以有效提升ADC的采樣精度C.降低采樣頻率可以減少噪聲的影響，從而提高采樣精度D.對輸入信號進(jìn)行前置放大和濾波處理，能夠改善ADC的采樣精度15、對于單片機的看門狗（Watchdog）技術(shù)，以下說法正確的是：（）A.看門狗是一種用于監(jiān)測單片機系統(tǒng)運行狀態(tài)的機制，如果系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)沒有對看門狗進(jìn)行“喂狗”操作，看門狗將產(chǎn)生復(fù)位信號，使系統(tǒng)重新啟動，防止系統(tǒng)出現(xiàn)死機或程序跑飛的情況B.看門狗定時器的超時時間是固定的，不能進(jìn)行調(diào)整C.一旦啟用了看門狗，就不能再關(guān)閉，否則會導(dǎo)致系統(tǒng)異常D.看門狗只在系統(tǒng)出現(xiàn)硬件故障時起作用，對于軟件錯誤無法進(jìn)行監(jiān)測和處理16、在單片機的代碼優(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，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.合理使用數(shù)據(jù)類型、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.采用匯編語言編寫關(guān)鍵代碼部分，可以獲得比高級語言更高的執(zhí)行效率，但會增加開發(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系統(tǒng)中重要，對于性能較高的單片機則可以忽略17、在單片機的定時器/計數(shù)器應(yīng)用中，假設(shè)我們需要實現(xiàn)一個精確的1秒定時。已知單片機的時鐘頻率為12MHz，以下關(guān)于定時器初值計算和配置的方法，哪一項是正確的？（）A.通過計算得出定時器初值，然后設(shè)置相關(guān)控制寄存器B.直接使用默認(rèn)的定時器配置，無需計算初值C.定時器無法實現(xiàn)1秒的精確定時，需要外接專用芯片D.以上方法都不正確，無法完成1秒定時18、在單片機的Flash存儲器編程中，以下關(guān)于編程方法和注意事項的描述，哪一項是正確的？（）A.單片機的Flash存儲器可以通過在線編程（ISP）或在系統(tǒng)編程（IAP）的方式進(jìn)行寫入和擦除操作。在編程過程中，需要注意電源穩(wěn)定性和編程時序的準(zhǔn)確性B.Flash存儲器的編程次數(shù)是無限的，可以隨意進(jìn)行擦寫操作，不會影響其性能和壽命C.編程Flash存儲器時，不需要考慮數(shù)據(jù)的安全性和完整性，因為單片機系統(tǒng)會自動處理D.對于不同型號的單片機，F(xiàn)lash存儲器的編程方法和命令都是相同的，可以通用19、在單片機的ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換）功能中，假設(shè)我們需要測量一個變化范圍較大的模擬信號，并且要求有較高的測量精度。為了達(dá)到這個要求，以下哪個因素對ADC的性能影響最為關(guān)鍵？（）A.ADC的分辨率B.ADC的轉(zhuǎn)換速度C.ADC的參考電壓D.單片機的工作頻率20、在單片機的軟件開發(fā)過程中，使用C語言編程具有很多優(yōu)勢。假設(shè)我們需要實現(xiàn)一個對時間要求非常精確的操作，以下關(guān)于C語言在單片機編程中的局限性，哪一項是需要考慮的？（）A.C語言的執(zhí)行效率可能不如匯編語言高B.C語言無法實現(xiàn)底層硬件的直接控制C.C語言的代碼可讀性差，不利于維護(hù)D.以上選項都不正確，C語言在單片機編程中沒有局限性21、單片機的代碼優(yōu)化對于提高系統(tǒng)性能和降低資源消耗非常重要。假設(shè)我們的程序中存在大量的循環(huán)操作，以下哪種優(yōu)化方法可能對提高程序執(zhí)行效率最有幫助？（）A.減少循環(huán)次數(shù)B.優(yōu)化循環(huán)體內(nèi)的代碼C.使用更高效的算法D.以上方法綜合使用22、在單片機的EEPROM（電可擦可編程只讀存儲器）存儲中，以下描述不正確的是：（）A.EEPROM可以在系統(tǒng)運行時進(jìn)行字節(jié)級的擦除和寫入操作，方便數(shù)據(jù)的修改和保存B.與Flash存儲器相比，EEPROM的寫入速度較慢，但擦寫次數(shù)更多C.單片機可以通過特定的指令和時序?qū)EPROM進(jìn)行讀寫操作D.EEPROM的存儲容量通常比Flash存儲器大，可以存儲大量的數(shù)據(jù)23、在單片機的I/O口擴展中，使用8255可編程并行接口芯片。若將8255的A口設(shè)置為輸入，B口設(shè)置為輸出，控制字應(yīng)為：（）A.90HB.98HC.81HD.88H24、在8051單片機中，要進(jìn)行串行通信，應(yīng)將SCON寄存器的SM0、SM1位設(shè)置為（）。A.00B.01C.10D.1125、在單片機的輸入輸出接口（I/O口）配置中，需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求來設(shè)置工作模式。假設(shè)有一個單片機控制的智能交通信號燈系統(tǒng)，其中的I/O口需要連接各種傳感器和信號燈。對于I/O口的工作模式選擇，以下哪種考慮是最為重要的？（）A.統(tǒng)一將所有I/O口設(shè)置為輸入模式，以接收外部信號B.全部設(shè)置為輸出模式，直接控制信號燈的狀態(tài)C.根據(jù)每個I/O口所連接的設(shè)備類型（輸入設(shè)備或輸出設(shè)備）和電氣特性，靈活配置為輸入、輸出或者雙向模式，并設(shè)置合適的上拉、下拉電阻，以確保信號的穩(wěn)定和準(zhǔn)確傳輸D.隨意設(shè)置I/O口的工作模式，不考慮與外部設(shè)備的匹配二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在單片機系統(tǒng)中，如何進(jìn)行系統(tǒng)的兼容性測試？2、（本題5分）說明單片機的藍(lán)牙模塊的配對和數(shù)據(jù)傳輸。3、（本題5分）在單片機系統(tǒng)中，如何進(jìn)行系統(tǒng)的升級和維護(hù)？4、（本題5分）說明單片機的語音識別模塊的接口和編程。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）用單片機控制一個智能電力監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測電網(wǎng)參數(shù)。2、（本題5分）通過單片機實現(xiàn)一個智能烤箱，具備童鎖和安全保護(hù)功能。3、（本題5分）設(shè)計單片機程序，實現(xiàn)對外部ADC芯片的程控增益控制。4、（本題5分）通過單片機實現(xiàn)一個智能垃圾桶，自動感應(yīng)開蓋和關(guān)閉。5、（本題5分）編寫程序，使用單片機的SPI接口驅(qū)動一個圖形液晶顯示屏。四、論述題（本大題共