凱里學(xué)院《單片機原理與應(yīng)用實驗》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁凱里學(xué)院

《單片機原理與應(yīng)用實驗》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、在單片機的程序下載方式中，假設(shè)我們需要頻繁地更新單片機中的程序，并且要求下載過程簡單快捷。以下哪種程序下載方式可能是最方便的？（）A.通過編程器下載B.通過在線調(diào)試器下載C.通過串口下載D.通過USB下載2、在單片機的實時操作系統(tǒng)（RTOS）應(yīng)用中，假設(shè)我們的系統(tǒng)需要同時處理多個任務(wù)，且對任務(wù)的響應(yīng)時間有嚴格要求。以下哪個特點是RTOS在這種情況下的主要優(yōu)勢？（）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3、在單片機的系統(tǒng)開發(fā)中，硬件抗干擾措施是保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要環(huán)節(jié)。對于電源干擾，以下哪種方法效果較好？（）A.增加電源濾波電容B.提高電源電壓C.減少電源負載D.頻繁開關(guān)電源4、單片機的外部中斷觸發(fā)方式有多種，比如電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)。假設(shè)我們的系統(tǒng)需要對一個短暫的外部信號進行準確響應(yīng)，以下哪種觸發(fā)方式可能更合適？（）A.電平觸發(fā)B.邊沿觸發(fā)C.兩者均可，沒有區(qū)別D.以上都不合適5、在8051單片機中，若要使定時器1產(chǎn)生中斷，需要將（）位置1。A.ET1B.ESC.EX1D.EA6、在單片機系統(tǒng)中，中斷是一種重要的機制，用于處理突發(fā)事件和提高系統(tǒng)的響應(yīng)能力。假設(shè)一個單片機系統(tǒng)正在執(zhí)行一個耗時的任務(wù)，此時外部發(fā)生了一個緊急事件并產(chǎn)生中斷請求。在中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢后，單片機通常會：（）A.繼續(xù)執(zhí)行被中斷的任務(wù)B.重新開始執(zhí)行整個程序C.隨機選擇一個任務(wù)執(zhí)行D.進入待機模式，等待新的指令7、在單片機的顯示驅(qū)動中，若要控制一個8×8的LED點陣顯示屏，采用逐行掃描的方式，以下關(guān)于掃描頻率的描述，哪一項是合理的？（）A.越高越好，以保證顯示的穩(wěn)定性B.越低越好，以降低系統(tǒng)開銷C.與顯示屏的亮度有關(guān)，亮度越高頻率越高D.固定在一個特定值，與其他因素?zé)o關(guān)8、單片機在控制步進電機時，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-D9、在單片機的指令系統(tǒng)中，關(guān)于指令的執(zhí)行周期和尋址方式，以下哪種說法是準確的？（）A.不同的指令具有不同的執(zhí)行周期，復(fù)雜的指令通常需要更多的時鐘周期來完成。尋址方式?jīng)Q定了指令如何獲取操作數(shù)的地址，常見的尋址方式有直接尋址、間接尋址、立即尋址等B.指令的執(zhí)行周期與單片機的時鐘頻率無關(guān)，只取決于指令的復(fù)雜程度。尋址方式對指令的執(zhí)行效率沒有影響C.單片機的指令執(zhí)行周期是固定的，不受指令類型和尋址方式的影響。而且，尋址方式的選擇對程序的存儲空間沒有影響D.為了提高程序的執(zhí)行效率，應(yīng)該盡量使用復(fù)雜的尋址方式和長執(zhí)行周期的指令10、在單片機的通信接口中，I2C（Inter-IntegratedCircuit）總線是一種常用的兩線式串行總線。I2C總線上的主設(shè)備通過發(fā)送以下哪種信號來啟動數(shù)據(jù)傳輸？（）A.起始信號B.停止信號C.應(yīng)答信號D.非應(yīng)答信號11、8051單片機的指令“DJNZRn,rel”中，若Rn的內(nèi)容減1后不為0，則程序跳轉(zhuǎn)（）個字節(jié)。A.0B.1C.2D.312、在單片機的數(shù)字濾波算法應(yīng)用中，假設(shè)我們從傳感器采集到的數(shù)據(jù)存在噪聲干擾。以下關(guān)于數(shù)字濾波算法的選擇和效果，哪一項是正確的？（）A.中值濾波可以有效去除脈沖噪聲B.均值濾波對所有類型的噪聲都有很好的效果C.數(shù)字濾波算法會增加系統(tǒng)的延遲D.以上選項都不正確，數(shù)字濾波對去除噪聲沒有作用13、單片機在低功耗應(yīng)用中，需要合理控制電源模式和設(shè)備的休眠喚醒。假設(shè)我們設(shè)計的一個電池供電的設(shè)備，大部分時間處于待機狀態(tài)。以下關(guān)于低功耗模式選擇和喚醒機制的設(shè)置，哪一項是最合適的？（）A.選擇深度休眠模式，通過外部中斷喚醒B.保持正常運行模式，定時喚醒C.關(guān)閉所有功能，無法喚醒D.以上選項都不合適，無法實現(xiàn)低功耗待機14、8051單片機的指令“SUBBA,Rn”執(zhí)行后，若有借位，則（）位置1。A.CYB.ACC.OVD.P15、在單片機的通信協(xié)議中，比如I2C和SPI。假設(shè)我們需要在多個從設(shè)備之間進行快速、高效的數(shù)據(jù)傳輸，并且對線路的復(fù)雜性要求較低。以下哪種通信協(xié)議可能更適合？（）A.I2C協(xié)議B.SPI協(xié)議C.兩者均可，沒有區(qū)別D.以上都不適合16、在單片機的PWM（脈沖寬度調(diào)制）技術(shù)中，以下敘述不正確的是：（）A.PWM技術(shù)通過改變脈沖的寬度來控制輸出信號的平均電壓或功率B.PWM信號的占空比決定了輸出的等效電壓或功率大小C.單片機可以通過定時器/計數(shù)器方便地生成PWM信號，用于電機調(diào)速、燈光亮度控制等應(yīng)用D.PWM信號的頻率越高越好，因為頻率越高，輸出的精度和穩(wěn)定性就越高17、8051單片機的外部中斷1的觸發(fā)方式可以通過（）寄存器設(shè)置。A.TCONB.IEC.IPD.SCON18、考慮單片機的中斷向量表，以下關(guān)于其作用和配置的描述，哪一個是不正確的？（）A.中斷向量表存儲了各個中斷服務(wù)程序的入口地址，當(dāng)中斷發(fā)生時，單片機根據(jù)中斷向量表跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷服務(wù)程序執(zhí)行B.中斷向量表的位置通常是固定的，在單片機的存儲空間中有特定的區(qū)域用于存放中斷向量C.用戶可以修改中斷向量表中的內(nèi)容，將中斷服務(wù)程序的入口地址指向自定義的函數(shù)D.中斷向量表的配置非常復(fù)雜，需要深入了解單片機的底層架構(gòu)和匯編語言，一般不建議用戶進行修改19、考慮單片機的輸入輸出接口（I/O口），以下關(guān)于其工作方式和特點的描述，哪一個是不準確的？（）A.I/O口可以配置為輸入、輸出或雙向模式，其工作方式的選擇取決于具體的應(yīng)用需求。在輸入模式下，可以通過上拉電阻或下拉電阻來設(shè)置默認的輸入電平B.某些單片機的I/O口具有復(fù)用功能，可以同時實現(xiàn)數(shù)字輸入輸出和模擬信號的輸入。但這種復(fù)用功能可能會導(dǎo)致端口的驅(qū)動能力下降C.I/O口的輸出電流和灌電流能力通常是相同的，所以在連接外部設(shè)備時不需要考慮電流的方向和大小D.單片機的I/O口在進行高速數(shù)據(jù)傳輸時，可能會受到端口帶寬和信號完整性的限制，需要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣硖岣邆鬏斝阅?0、單片機的硬件資源有限，在進行算法設(shè)計時需要考慮效率和資源占用。假設(shè)我們需要在單片機上實現(xiàn)一個快速排序算法，以下關(guān)于算法優(yōu)化和資源利用的考慮，哪一項是最重要的？（）A.減少內(nèi)存使用，優(yōu)化算法的時間復(fù)雜度B.優(yōu)先考慮代碼的簡潔性，不關(guān)注資源占用C.盡量使用復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提高算法效率D.以上選項都不是，快速排序算法不適合在單片機上實現(xiàn)二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）說明單片機在智能安防監(jiān)控中的作用。2、（本題5分）解釋單片機在智能核能發(fā)電系統(tǒng)中的作用。3、（本題5分）簡述單片機在智能家電中的應(yīng)用。4、（本題5分）單片機如何實現(xiàn)智能電梯控制？5、（本題5分）簡述單片機的匯編語言和C語言編程的優(yōu)缺點。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表系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程抄表和計費功能。2、（本題5分）設(shè)計單片機程序，通過SPI接口驅(qū)動一個NORFlash芯片進行數(shù)據(jù)讀寫。3、（本題5分）編寫單片機程序，通過傳感器檢測室內(nèi)人員活動情況，自動控制燈光和電器的開關(guān)。4、（本題5分）設(shè)計單片機程序，通過SPI總線與外部設(shè)備進行通信。5、（本題5分）利用單片機實現(xiàn)一個智能跑步機，控制速度和坡度。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細論述單片機在智能路燈故障監(jiān)測系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用和故障診斷技術(shù)。分析單片機如何實時監(jiān)測路燈的工作狀態(tài)、電流電壓參數(shù)，判斷是否存在故障并及時報警，探討在大規(guī)模路燈網(wǎng)絡(luò)中，單片機對故障定位精度、診斷速度和維護策略制定的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用趨勢。2、（本題10分）詳細論述單片機在智能水質(zhì)凈化系統(tǒng)中的運用，比如水質(zhì)監(jiān)測傳感器數(shù)據(jù)處理、凈化設(shè)備控制以及運行狀態(tài)監(jiān)控，探討單片機如何保障水