華南理工大學(xué)《單片機(jī)原理及應(yīng)用》2019-2020學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺遵守考場(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)華南理工大學(xué)

《單片機(jī)原理及應(yīng)用》2019-2020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1分，共20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)的傳感器接口設(shè)計(jì)中，假設(shè)我們要連接一個(gè)模擬輸出的溫度傳感器。為了將傳感器的輸出信號(hào)準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，以下哪個(gè)環(huán)節(jié)是關(guān)鍵的？（）A.選擇合適的ADC通道B.設(shè)置ADC的采樣頻率C.對(duì)ADC的輸出進(jìn)行校準(zhǔn)D.以上都是2、在單片機(jī)的中斷系統(tǒng)中，中斷的響應(yīng)和處理機(jī)制是保障系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和可靠性的重要環(huán)節(jié)。假設(shè)我們有一個(gè)單片機(jī)控制的智能家電系統(tǒng)，需要及時(shí)響應(yīng)各種外部事件，如傳感器信號(hào)、用戶操作等。對(duì)于中斷優(yōu)先級(jí)的設(shè)置，以下哪種理解是最恰當(dāng)?shù)?？（）A.所有中斷具有相同的優(yōu)先級(jí)，按照先來(lái)先服務(wù)的原則進(jìn)行響應(yīng)和處理B.可以為不同的中斷設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)，高優(yōu)先級(jí)的中斷可以打斷低優(yōu)先級(jí)中斷的處理過(guò)程，確保關(guān)鍵事件得到及時(shí)響應(yīng)C.中斷優(yōu)先級(jí)只在同時(shí)發(fā)生多個(gè)中斷時(shí)才有意義，平時(shí)對(duì)系統(tǒng)性能沒有影響D.中斷優(yōu)先級(jí)的設(shè)置非常復(fù)雜，會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能，應(yīng)盡量避免使用3、在單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)中，關(guān)于哈佛結(jié)構(gòu)與馮·諾依曼結(jié)構(gòu)的區(qū)別，以下說(shuō)法正確的是：（）A.哈佛結(jié)構(gòu)和馮·諾依曼結(jié)構(gòu)在指令和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與讀取方式上沒有明顯區(qū)別，只是名稱不同B.哈佛結(jié)構(gòu)將程序指令和數(shù)據(jù)分開存儲(chǔ)和讀取，而馮·諾依曼結(jié)構(gòu)則將指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在同一存儲(chǔ)空間。這使得哈佛結(jié)構(gòu)在處理指令和數(shù)據(jù)時(shí)能夠并行進(jìn)行，提高了運(yùn)行效率，但硬件成本相對(duì)較高；馮·諾依曼結(jié)構(gòu)則具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和較低的成本，但在指令和數(shù)據(jù)的讀取上可能存在沖突C.馮·諾依曼結(jié)構(gòu)比哈佛結(jié)構(gòu)更先進(jìn)，能適應(yīng)更復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景，哈佛結(jié)構(gòu)已逐漸被淘汰D.哈佛結(jié)構(gòu)和馮·諾依曼結(jié)構(gòu)只在大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有區(qū)別，在單片機(jī)中沒有實(shí)際意義詳細(xì)解釋兩種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、差異、優(yōu)缺點(diǎn)以及在單片機(jī)中的應(yīng)用和影響，從而判斷每個(gè)選項(xiàng)的正確性4、單片機(jī)的Flash存儲(chǔ)器編程在系統(tǒng)升級(jí)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面經(jīng)常用到。假設(shè)我們要對(duì)一個(gè)已經(jīng)投入使用的單片機(jī)設(shè)備進(jìn)行軟件升級(jí)，需要更新Flash中的程序代碼。在進(jìn)行Flash編程時(shí)，以下哪種方法是最為安全和可靠的？（）A.直接在運(yùn)行時(shí)對(duì)Flash進(jìn)行編程，不考慮數(shù)據(jù)備份和錯(cuò)誤處理B.在編程前備份重要數(shù)據(jù)，設(shè)置合適的編程算法和參數(shù)，進(jìn)行嚴(yán)格的錯(cuò)誤檢測(cè)和處理，確保編程過(guò)程的可靠性和數(shù)據(jù)的完整性，編程完成后進(jìn)行校驗(yàn)和驗(yàn)證C.不進(jìn)行任何準(zhǔn)備工作，直接進(jìn)行Flash編程，出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)再進(jìn)行處理D.避免對(duì)Flash進(jìn)行編程，認(rèn)為這樣會(huì)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)5、單片機(jī)在驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示時(shí)，常用的顯示方式有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示。動(dòng)態(tài)顯示相比于靜態(tài)顯示的主要優(yōu)點(diǎn)是：（）A.顯示亮度高B.占用I/O口少C.程序編寫簡(jiǎn)單D.顯示穩(wěn)定，無(wú)閃爍6、在單片機(jī)的EEPROM（電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器）存儲(chǔ)中，以下描述不正確的是：（）A.EEPROM可以在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行字節(jié)級(jí)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(chǔ)器相比，EEPROM的寫入速度較慢，但擦寫次數(shù)更多C.單片機(jī)可以通過(guò)特定的指令和時(shí)序?qū)EPROM進(jìn)行讀寫操作D.EEPROM的存儲(chǔ)容量通常比Flash存儲(chǔ)器大，可以存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)7、在單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展方面，需要考慮多種外設(shè)和接口的連接。假設(shè)我們要為一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)添加更多的存儲(chǔ)設(shè)備、通信接口和傳感器。對(duì)于系統(tǒng)擴(kuò)展的規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)，以下哪種策略是最為重要的？（）A.盲目地添加各種外設(shè)和接口，不考慮系統(tǒng)的兼容性和資源分配B.充分評(píng)估系統(tǒng)的需求和資源，選擇合適的擴(kuò)展芯片和接口標(biāo)準(zhǔn)，合理規(guī)劃地址空間和中斷資源，確保擴(kuò)展后的系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、性能優(yōu)化C.只選擇最便宜的擴(kuò)展方案，不考慮其性能和質(zhì)量D.不進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展，認(rèn)為原有的資源已經(jīng)足夠滿足需求8、在單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)中，算法的選擇和優(yōu)化對(duì)系統(tǒng)性能有很大影響。假設(shè)我們正在編寫一個(gè)單片機(jī)控制的實(shí)時(shí)圖像識(shí)別程序，要求在有限的資源和時(shí)間內(nèi)完成復(fù)雜的圖像分析。以下關(guān)于算法選擇和優(yōu)化的策略，哪一項(xiàng)是最為關(guān)鍵的？（）A.優(yōu)先選擇復(fù)雜的高級(jí)算法，以獲得最好的識(shí)別效果，不考慮單片機(jī)的計(jì)算能力和資源限制B.根據(jù)單片機(jī)的性能和資源，選擇簡(jiǎn)單高效的算法，并進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化，如減少計(jì)算量、優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、利用硬件特性等，以滿足實(shí)時(shí)性要求C.不進(jìn)行算法優(yōu)化，認(rèn)為單片機(jī)的性能足以應(yīng)對(duì)圖像識(shí)別任務(wù)D.完全依賴現(xiàn)成的程序庫(kù)，不考慮其對(duì)系統(tǒng)資源的占用和性能影響9、在單片機(jī)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）應(yīng)用中，假設(shè)我們的系統(tǒng)需要同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)，且對(duì)任務(wù)的響應(yīng)時(shí)間有嚴(yán)格要求。以下哪個(gè)特點(diǎn)是RTOS在這種情況下的主要優(yōu)勢(shì)？（）A.任務(wù)調(diào)度的靈活性B.系統(tǒng)資源的高效利用C.降低軟件開發(fā)難度D.以上都是10、在單片機(jī)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(gè)距離較遠(yuǎn)的單片機(jī)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?yàn)槠渚€路簡(jiǎn)單B.并行通信，因?yàn)槠鋫鬏斔俣瓤霤.串行通信，因?yàn)槠淇垢蓴_能力強(qiáng)D.并行通信，因?yàn)槠涑杀镜?1、在單片機(jī)的低功耗設(shè)計(jì)中，以下哪種方法可以有效降低系統(tǒng)的待機(jī)電流？（）A.關(guān)閉未使用的外設(shè)B.提高系統(tǒng)的工作頻率C.增加程序的運(yùn)行時(shí)間D.減少電源的濾波電容12、在單片機(jī)的存儲(chǔ)器體系中，包括程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。假設(shè)我們正在開發(fā)一個(gè)需要大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和快速讀取的應(yīng)用。以下關(guān)于存儲(chǔ)器類型和使用的選擇，哪一項(xiàng)是最合適的？（）A.使用內(nèi)部Flash存儲(chǔ)器存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)B.使用外部EEPROM存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，內(nèi)部SRAM存儲(chǔ)器用于臨時(shí)數(shù)據(jù)處理C.完全依賴外部SD卡存儲(chǔ)所有數(shù)據(jù)D.以上選項(xiàng)都不能滿足需求13、當(dāng)8051單片機(jī)的P1口外接8個(gè)發(fā)光二極管時(shí)，要使其中某一個(gè)發(fā)光二極管點(diǎn)亮，應(yīng)向P1口寫入（）。A.0B.1C.0xFFD.0x0014、在8051單片機(jī)中，若要對(duì)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行間接尋址，應(yīng)使用（）寄存器。A.R0或R1B.DPTRC.PCD.A15、單片機(jī)的啟動(dòng)代碼在系統(tǒng)上電時(shí)負(fù)責(zé)初始化硬件和設(shè)置運(yùn)行環(huán)境。假設(shè)我們需要對(duì)單片機(jī)的某些特殊寄存器進(jìn)行初始化，以下哪種方式可以在啟動(dòng)代碼中實(shí)現(xiàn)？（）A.使用匯編語(yǔ)言直接操作寄存器B.通過(guò)C語(yǔ)言的庫(kù)函數(shù)進(jìn)行初始化C.不進(jìn)行特殊寄存器的初始化D.以上方法均可16、在單片機(jī)的系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中，使用邏輯分析儀可以幫助我們分析信號(hào)。假設(shè)我們懷疑某個(gè)I/O端口的輸出信號(hào)存在異常，以下關(guān)于邏輯分析儀的使用，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.設(shè)置觸發(fā)條件，捕獲特定時(shí)刻的信號(hào)狀態(tài)B.直接連接到端口，無(wú)需任何設(shè)置即可獲取信號(hào)C.邏輯分析儀只能分析數(shù)字信號(hào)，不能分析模擬信號(hào)D.以上選項(xiàng)都不正確，邏輯分析儀對(duì)I/O端口信號(hào)分析沒有幫助17、在單片機(jī)的Flash存儲(chǔ)器編程中，以下關(guān)于編程方法和注意事項(xiàng)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.單片機(jī)的Flash存儲(chǔ)器可以通過(guò)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(guò)程中，需要注意電源穩(wěn)定性和編程時(shí)序的準(zhǔn)確性B.Flash存儲(chǔ)器的編程次數(shù)是無(wú)限的，可以隨意進(jìn)行擦寫操作，不會(huì)影響其性能和壽命C.編程Flash存儲(chǔ)器時(shí)，不需要考慮數(shù)據(jù)的安全性和完整性，因?yàn)閱纹瑱C(jī)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)處理D.對(duì)于不同型號(hào)的單片機(jī)，F(xiàn)lash存儲(chǔ)器的編程方法和命令都是相同的，可以通用18、在單片機(jī)的PWM（脈沖寬度調(diào)制）應(yīng)用中，常用于控制電機(jī)速度、燈光亮度等。假設(shè)我們要設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。對(duì)于PWM信號(hào)的參數(shù)設(shè)置，以下哪種方法是最為有效的？（）A.隨意設(shè)置PWM的占空比和頻率，不考慮電機(jī)的特性和調(diào)速要求B.根據(jù)電機(jī)的參數(shù)和調(diào)速范圍，精確計(jì)算和調(diào)整PWM的占空比和頻率，實(shí)現(xiàn)平滑、精確的電機(jī)調(diào)速，同時(shí)考慮電磁兼容性和噪聲抑制C.只使用固定的PWM參數(shù)，不進(jìn)行任何調(diào)整D.不使用PWM調(diào)速，采用其他復(fù)雜的控制方法19、單片機(jī)的顯示驅(qū)動(dòng)接口有多種，比如液晶顯示（LCD）和發(fā)光二極管顯示（LED）。假設(shè)我們需要在一個(gè)低功耗的系統(tǒng)中顯示簡(jiǎn)單的文本和圖形信息，以下哪種顯示接口可能更適合？（）A.LCD接口B.LED接口C.兩者均可，沒有區(qū)別D.以上都不適合20、在8051單片機(jī)中，若要使P0口的某一位輸出高電平，應(yīng)使用（）指令。A.SETBB.CLRC.MOVD.CPL二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）單片機(jī)的軟件開發(fā)環(huán)境有哪些？2、（本題5分）闡述單片機(jī)在智能電力金融服務(wù)系統(tǒng)中的功能。3、（本題5分）說(shuō)明單片機(jī)的藍(lán)牙模塊的配對(duì)和數(shù)據(jù)傳輸。4、（本題5分）簡(jiǎn)述單片機(jī)在智能電力分子計(jì)算系統(tǒng)中的作用。5、（本題5分）簡(jiǎn)述單片機(jī)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在單片機(jī)中實(shí)現(xiàn)一個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，檢測(cè)水質(zhì)參數(shù)并報(bào)警。2、（本題5分）用單片機(jī)控制一個(gè)智能物流追蹤系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取貨物位置。3、（本題5分）設(shè)計(jì)單片機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部RTC芯片的讀寫操作，獲取精確時(shí)間。4、（本題5分）利用單片機(jī)和溫度傳感器，讀取當(dāng)前環(huán)境溫度并在數(shù)碼管上顯示。5、（本題5分）設(shè)計(jì)單片機(jī)程序，通過(guò)SPI接口驅(qū)動(dòng)一個(gè)Flash芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）深入探討單片機(jī)在智能玩具飛機(jī)飛行控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括姿態(tài)控制、高度保持、航線規(guī)劃等。分析單片機(jī)在處理飛行數(shù)據(jù)時(shí)的實(shí)時(shí)性要求和算法復(fù)雜