遼寧大學(xué)《單片機原理及應(yīng)用》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁遼寧大學(xué)《單片機原理及應(yīng)用》

2021-2022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15個小題，每小題1分，共15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、在單片機的軟件開發(fā)工具選擇中，需要考慮多種因素。假設(shè)我們要開始一個新的單片機項目開發(fā)。以下關(guān)于軟件開發(fā)工具的選擇要點，哪一項是最為關(guān)鍵的？（）A.只選擇功能最多的開發(fā)工具，不考慮其易用性和成本B.綜合考慮開發(fā)工具的支持芯片型號、編譯效率、調(diào)試功能、代碼生成質(zhì)量、價格等因素，選擇最適合項目需求和團隊技術(shù)水平的工具，提高開發(fā)效率和質(zhì)量C.選擇免費的開發(fā)工具，不考慮其功能和性能是否滿足要求D.不考慮開發(fā)工具，直接使用匯編語言進行開發(fā)2、關(guān)于單片機的實時操作系統(tǒng)（RTOS）應(yīng)用，以下說法不正確的是：（）A.RTOS可以提高單片機系統(tǒng)的資源利用率和任務(wù)調(diào)度效率，使系統(tǒng)更加可靠和穩(wěn)定B.在單片機上使用RTOS可以方便地實現(xiàn)多任務(wù)并發(fā)執(zhí)行和任務(wù)間的通信與同步C.常見的單片機RTOS有FreeRTOS、RTX、μC/OS等D.單片機的性能較低，不適合使用RTOS，會增加系統(tǒng)的開銷和復(fù)雜度3、單片機的PWM（脈沖寬度調(diào)制）功能常用于控制電機的速度或LED的亮度。假設(shè)我們要實現(xiàn)一個電機的精確調(diào)速系統(tǒng)，需要輸出不同占空比的PWM信號。以下哪個參數(shù)對PWM輸出的精度影響最大？（）A.PWM的頻率B.PWM的分辨率C.單片機的時鐘頻率D.電機的類型4、8051單片機的指令“MOVCA,@A+PC”中，PC的值在取指后會（）。A.加1B.加2C.加3D.不變5、對于單片機的存儲器結(jié)構(gòu)，以下關(guān)于程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的區(qū)別與聯(lián)系的描述，哪一項是正確的？（）A.程序存儲器用于存儲程序代碼，只能讀取不能寫入；數(shù)據(jù)存儲器用于存儲運行時的數(shù)據(jù)，可以隨機讀寫。兩者在物理上是完全獨立的，沒有任何關(guān)聯(lián)B.程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器都可以進行讀寫操作，但程序存儲器的容量通常比數(shù)據(jù)存儲器大C.程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器在某些單片機中可以共用相同的存儲單元，通過特定的控制信號來區(qū)分訪問方式D.程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的功能相似，只是名稱不同，在實際應(yīng)用中可以根據(jù)需要靈活互換使用6、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7、在單片機的體系結(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)分開存儲和讀取，而馮·諾依曼結(jié)構(gòu)則將指令和數(shù)據(jù)存儲在同一存儲空間。這使得哈佛結(jié)構(gòu)在處理指令和數(shù)據(jù)時能夠并行進行，提高了運行效率，但硬件成本相對較高；馮·諾依曼結(jié)構(gòu)則具有簡單的結(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，能適應(yīng)更復(fù)雜的應(yīng)用場景，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)只在大型計算機系統(tǒng)中有區(qū)別，在單片機中沒有實際意義詳細解釋兩種結(jié)構(gòu)的特點、差異、優(yōu)缺點以及在單片機中的應(yīng)用和影響，從而判斷每個選項的正確性8、8051單片機的指令“CJNEA,#data,rel”中，若A的內(nèi)容等于立即數(shù)data，則程序?qū)⑻D(zhuǎn)（）個字節(jié)。A.0B.1C.2D.39、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.SCON10、在單片機的系統(tǒng)開發(fā)過程中，假設(shè)我們已經(jīng)完成了硬件設(shè)計和軟件編寫，需要進行系統(tǒng)測試。以下哪種測試方法可以全面地檢驗系統(tǒng)的功能和性能？（）A.單元測試B.集成測試C.系統(tǒng)測試D.以上測試方法結(jié)合使用11、單片機在工業(yè)控制領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，需要具備較高的可靠性和穩(wěn)定性。假設(shè)我們設(shè)計的單片機控制系統(tǒng)工作在惡劣的電磁環(huán)境中，以下關(guān)于提高系統(tǒng)抗干擾能力的措施，哪一項是關(guān)鍵的？（）A.增加電源濾波電路，提高電源穩(wěn)定性B.優(yōu)化軟件算法，減少計算錯誤C.提高單片機的工作頻率D.以上選項都不是，惡劣環(huán)境下無法保證系統(tǒng)正常工作12、在單片機的EEPROM（電可擦除可編程只讀存儲器）使用中，以下關(guān)于其特點和應(yīng)用的描述，哪一項是正確的？（）A.EEPROM可以在單片機運行時進行字節(jié)級的擦除和寫入操作，數(shù)據(jù)保存時間長，常用于存儲需要頻繁修改但掉電不丟失的數(shù)據(jù)，如設(shè)備參數(shù)、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)等B.EEPROM的寫入速度比Flash存儲器快，因此在需要快速存儲數(shù)據(jù)的場合應(yīng)優(yōu)先選擇EEPROMC.EEPROM的容量通常比Flash存儲器大，可以存儲大量的數(shù)據(jù)D.EEPROM不需要進行擦除操作就可以直接寫入數(shù)據(jù)，使用非常方便13、當(dāng)8051單片機的P1口外接8個發(fā)光二極管時，要使其中某一個發(fā)光二極管點亮，應(yīng)向P1口寫入（）。A.0B.1C.0xFFD.0x0014、若要將8051單片機的P2口作為高8位地址線使用，應(yīng)將其設(shè)置為（）。A.輸入模式B.輸出模式C.雙向模式D.準(zhǔn)雙向模式15、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)難度和維護成本C.為了提高代碼的可讀性和可維護性，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二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）單片機如何實現(xiàn)智能路燈控制？2、（本題5分）簡述單片機的概念及其在電子領(lǐng)域的應(yīng)用。3、（本題5分）簡述單片機在智能水務(wù)中的應(yīng)用。4、（本題5分）闡述單片機的應(yīng)用領(lǐng)域。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述單片機在智能路燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，如亮度調(diào)節(jié)、定時開關(guān)、故障報警等。闡述單片機在這些系統(tǒng)中的光照傳感器數(shù)據(jù)處理、節(jié)能策略實現(xiàn)和遠程監(jiān)控功能，以及對城市照明節(jié)能和管理的優(yōu)化。以一個城市街道的智能路燈系統(tǒng)為例，說明單片機如何實現(xiàn)根據(jù)環(huán)境光自動調(diào)節(jié)路燈亮度。2、（本題5分）深入探討單片機在智能玩具飛機飛行控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括姿態(tài)控制、高度保持、航線規(guī)劃等。分析單片機在處理飛行數(shù)據(jù)時的實時性要求和算法復(fù)雜度，以及如何提高玩具飛機的飛行穩(wěn)定性和操控性。3、（本題5分）詳細論述單片機在醫(yī)療可穿戴設(shè)備中的關(guān)鍵作用和發(fā)展趨勢。分析單片機如何實現(xiàn)對生理參數(shù)的實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理和無線傳輸，如心率、血壓、血糖等，探討在可穿戴設(shè)備小型化、低功耗和舒適性要求下，單片機的技術(shù)創(chuàng)新和未來在個性化醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用前景。4、（本題5分）論述單片機在智能眼部熱敷儀中的應(yīng)用，涵蓋溫度控制、熱敷時間設(shè)置、自動斷電、舒適貼合設(shè)計等功能的實現(xiàn)原理，以及其對緩解眼部疲勞的作用。5、（本題5分）全面論述單片機在智能玩具中的應(yīng)用，如動作控制、聲音效果、互動游戲等。闡述單片機在這些玩具中的電機驅(qū)動、音頻處理和傳感器融合功能，以及對玩具趣味性和創(chuàng)新性的增強。以一款智能機器人玩具為例，分析單片機如何實現(xiàn)玩具的多樣化動作和與用戶的互動。四、編程題（本大題共4個小題，