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

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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15個(gè)小題，每小題1分，共15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)的軟件開(kāi)發(fā)工具選擇中，需要考慮多種因素。假設(shè)我們要開(kāi)始一個(gè)新的單片機(jī)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。以下關(guān)于軟件開(kāi)發(fā)工具的選擇要點(diǎn)，哪一項(xiàng)是最為關(guān)鍵的？（）A.只選擇功能最多的開(kāi)發(fā)工具，不考慮其易用性和成本B.綜合考慮開(kāi)發(fā)工具的支持芯片型號(hào)、編譯效率、調(diào)試功能、代碼生成質(zhì)量、價(jià)格等因素，選擇最適合項(xiàng)目需求和團(tuán)隊(duì)技術(shù)水平的工具，提高開(kāi)發(fā)效率和質(zhì)量C.選擇免費(fèi)的開(kāi)發(fā)工具，不考慮其功能和性能是否滿足要求D.不考慮開(kāi)發(fā)工具，直接使用匯編語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)2、關(guān)于單片機(jī)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）應(yīng)用，以下說(shuō)法不正確的是：（）A.RTOS可以提高單片機(jī)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(jī)上使用RTOS可以方便地實(shí)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(jiàn)的單片機(jī)RTOS有FreeRTOS、RTX、μC/OS等D.單片機(jī)的性能較低，不適合使用RTOS，會(huì)增加系統(tǒng)的開(kāi)銷和復(fù)雜度3、單片機(jī)的PWM（脈沖寬度調(diào)制）功能常用于控制電機(jī)的速度或LED的亮度。假設(shè)我們要實(shí)現(xiàn)一個(gè)電機(jī)的精確調(diào)速系統(tǒng)，需要輸出不同占空比的PWM信號(hào)。以下哪個(gè)參數(shù)對(duì)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(jī)的時(shí)鐘頻率D.電機(jī)的類型4、8051單片機(jī)的指令“MOVCA,@A+PC”中，PC的值在取指后會(huì)（）。A.加1B.加2C.加3D.不變5、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6、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(kāi)發(fā)難度D.以上都是7、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(méi)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(kāi)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(méi)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8、8051單片機(jī)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(gè)字節(jié)。A.0B.1C.2D.39、8051單片機(jī)的外部中斷1的觸發(fā)方式可以通過(guò)（）寄存器設(shè)置。A.TCONB.IEC.IPD.SCON10、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11、單片機(jī)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?cè)O(shè)計(jì)的單片機(jī)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(xiàng)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(jì)算錯(cuò)誤C.提高單片機(jī)的工作頻率D.以上選項(xiàng)都不是，惡劣環(huán)境下無(wú)法保證系統(tǒng)正常工作12、在單片機(jī)的EEPROM（電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器）使用中，以下關(guān)于其特點(diǎn)和應(yīng)用的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.EEPROM可以在單片機(jī)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行字節(jié)級(jí)的擦除和寫(xiě)入操作，數(shù)據(jù)保存時(shí)間長(zhǎng)，常用于存儲(chǔ)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(xiě)入速度比Flash存儲(chǔ)器快，因此在需要快速存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的場(chǎng)合應(yīng)優(yōu)先選擇EEPROMC.EEPROM的容量通常比Flash存儲(chǔ)器大，可以存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)D.EEPROM不需要進(jìn)行擦除操作就可以直接寫(xiě)入數(shù)據(jù)，使用非常方便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(xiě)入（）。A.0B.1C.0xFFD.0x0014、若要將8051單片機(jī)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(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)則可以忽略二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)智能路燈控制？2、（本題5分）簡(jiǎn)述單片機(jī)的概念及其在電子領(lǐng)域的應(yīng)用。3、（本題5分）簡(jiǎn)述單片機(jī)在智能水務(wù)中的應(yīng)用。4、（本題5分）闡述單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）全面論述單片機(jī)在智能路燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，如亮度調(diào)節(jié)、定時(shí)開(kāi)關(guān)、故障報(bào)警等。闡述單片機(jī)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(shí)現(xiàn)和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，以及對(duì)城市照明節(jié)能和管理的優(yōu)化。以一個(gè)城市街道的智能路燈系統(tǒng)為例，說(shuō)明單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)根據(jù)環(huán)境光自動(dòng)調(diào)節(jié)路燈亮度。2、（本題5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)雜度，以及如何提高玩具飛機(jī)的飛行穩(wěn)定性和操控性。3、（本題5分）詳細(xì)論述單片機(jī)在醫(yī)療可穿戴設(shè)備中的關(guān)鍵作用和發(fā)展趨勢(shì)。分析單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)生理參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)處理和無(wú)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(jī)的技術(shù)創(chuàng)新和未來(lái)在個(gè)性化醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用前景。4、（本題5分）論述單片機(jī)在智能眼部熱敷儀中的應(yīng)用，涵蓋溫度控制、熱敷時(shí)間設(shè)置、自動(dòng)斷電、舒適貼合設(shè)計(jì)等功能的實(shí)現(xiàn)原理，以及其對(duì)緩解眼部疲勞的作用。5、（本題5分）全面論述單片機(jī)在智能玩具中的應(yīng)用，如動(dòng)作控制、聲音效果、互動(dòng)游戲等。闡述單片機(jī)在這些玩具中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)、音頻處理和傳感器融合功能，以及對(duì)玩具趣味性和創(chuàng)新性的增強(qiáng)。以一款智能機(jī)器人玩具為例，分析單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)玩具的多樣化動(dòng)作和與用戶的互動(dòng)。四、編程題（本大題共4個(gè)小題，