韶關(guān)學(xué)院《單片機(jī)與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)韶關(guān)學(xué)院《單片機(jī)與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(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、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.SCON2、在單片機(jī)的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，使用C語(yǔ)言編程具有很多優(yōu)勢(shì)。假設(shè)我們需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)對(duì)時(shí)間要求非常精確的操作，以下關(guān)于C語(yǔ)言在單片機(jī)編程中的局限性，哪一項(xiàng)是需要考慮的？（）A.C語(yǔ)言的執(zhí)行效率可能不如匯編語(yǔ)言高B.C語(yǔ)言無(wú)法實(shí)現(xiàn)底層硬件的直接控制C.C語(yǔ)言的代碼可讀性差，不利于維護(hù)D.以上選項(xiàng)都不正確，C語(yǔ)言在單片機(jī)編程中沒(méi)有局限性3、在單片機(jī)的故障診斷和調(diào)試過(guò)程中，使用仿真器可以提供很大的幫助。假設(shè)我們?cè)谡{(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)程序運(yùn)行結(jié)果與預(yù)期不符。以下關(guān)于仿真器的使用方法，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.單步執(zhí)行程序，觀察變量和寄存器的值B.直接運(yùn)行程序，查看最終結(jié)果C.忽略仿真器，通過(guò)實(shí)際硬件進(jìn)行調(diào)試D.以上選項(xiàng)都不正確，仿真器對(duì)調(diào)試沒(méi)有幫助4、在單片機(jī)的顯示驅(qū)動(dòng)中，若要控制一個(gè)8×8的LED點(diǎn)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(xiàng)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(kāi)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(gè)特定值，與其他因素?zé)o關(guān)5、在單片機(jī)的看門狗（Watchdog）定時(shí)器應(yīng)用中，以下關(guān)于其功能和設(shè)置的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.看門狗定時(shí)器用于監(jiān)測(cè)單片機(jī)程序的運(yùn)行狀態(tài)，如果程序出現(xiàn)異?；蚺茱w，看門狗定時(shí)器超時(shí)會(huì)觸發(fā)系統(tǒng)復(fù)位，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.看門狗定時(shí)器的超時(shí)時(shí)間可以根據(jù)系統(tǒng)的需求進(jìn)行設(shè)置，一般設(shè)置為略大于正常程序執(zhí)行周期的時(shí)間C.在程序正常運(yùn)行時(shí)，需要定期對(duì)看門狗定時(shí)器進(jìn)行清零操作，以防止其超時(shí)復(fù)位D.看門狗定時(shí)器只在單片機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行初始化，后續(xù)運(yùn)行過(guò)程中不需要再進(jìn)行任何操作6、單片機(jī)的ADC采樣精度不僅取決于ADC本身的性能，還與外部電路有關(guān)。假設(shè)我們要提高ADC的采樣精度，以下哪種外部電路的改進(jìn)措施可能是有效的？（）A.增加輸入信號(hào)的濾波電容B.提高參考電壓的穩(wěn)定性C.優(yōu)化信號(hào)源的輸出阻抗D.以上都是7、單片機(jī)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)通常包括程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。假設(shè)我們正在使用一款單片機(jī)開(kāi)發(fā)一個(gè)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理應(yīng)用，需要頻繁地讀寫大量的數(shù)據(jù)。在這種情況下，對(duì)于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和讀取，以下哪種存儲(chǔ)器的訪問(wèn)速度通常更快？（）A.內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器B.外部擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器C.程序存儲(chǔ)器D.以上速度相同8、在單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘配置中，若需要降低系統(tǒng)功耗，可以采取以下哪種措施？（）A.提高時(shí)鐘頻率B.降低時(shí)鐘頻率C.增加時(shí)鐘源的數(shù)量D.改變時(shí)鐘的占空比9、在單片機(jī)的UART（通用異步收發(fā)器）通信中，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.UART是一種異步串行通信接口，常用于單片機(jī)與計(jì)算機(jī)、其他單片機(jī)或設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸B.UART通信的數(shù)據(jù)格式包括起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位，其中數(shù)據(jù)位的長(zhǎng)度可以是5位、6位、7位或8位C.在UART通信中，發(fā)送方和接收方不需要使用相同的波特率，只要數(shù)據(jù)格式相同即可正確通信D.UART通信通常需要使用兩根信號(hào)線：發(fā)送線（TXD）和接收線（RXD）10、單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)包括程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。想象一個(gè)需要頻繁更新數(shù)據(jù)并且存儲(chǔ)大量程序代碼的單片機(jī)應(yīng)用，例如一個(gè)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。在這種情況下，關(guān)于存儲(chǔ)器的選擇和使用，以下哪種策略是最合適的？（）A.優(yōu)先使用內(nèi)部程序存儲(chǔ)器存儲(chǔ)程序代碼，使用內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，以提高訪問(wèn)速度B.由于外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展方便，應(yīng)盡量將程序和數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)器中C.根據(jù)程序和數(shù)據(jù)的大小、訪問(wèn)頻率以及成本等因素，合理選擇使用內(nèi)部存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器，例如將頻繁訪問(wèn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，將較大的程序代碼存儲(chǔ)在外部程序存儲(chǔ)器中D.為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，不考慮存儲(chǔ)器的優(yōu)化，隨機(jī)選擇存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)11、在單片機(jī)的數(shù)字輸入端口讀取外部信號(hào)時(shí)，可能會(huì)由于噪聲導(dǎo)致誤判。假設(shè)我們要讀取一個(gè)不穩(wěn)定的數(shù)字信號(hào)。以下關(guān)于消除噪聲影響的方法，哪一項(xiàng)是可行的？（）A.設(shè)置軟件濾波B.增加硬件濾波電路C.提高端口的輸入電壓D.以上方法都不可行，無(wú)法消除噪聲影響12、在單片機(jī)的人機(jī)交互接口設(shè)計(jì)中，以下關(guān)于按鍵和顯示設(shè)備的選擇與使用，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.按鍵可以采用獨(dú)立按鍵或矩陣按鍵的方式，根據(jù)按鍵數(shù)量和布局的需求進(jìn)行選擇。顯示設(shè)備有LED、LCD等，不同的顯示設(shè)備具有不同的特點(diǎn)和適用場(chǎng)合B.獨(dú)立按鍵比矩陣按鍵更可靠，所以在任何情況下都應(yīng)該優(yōu)先選擇獨(dú)立按鍵C.LCD顯示比LED顯示更清晰，但成本更高，在對(duì)顯示效果要求不高的場(chǎng)合，應(yīng)選擇LED顯示D.按鍵和顯示設(shè)備的接口電路設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，需要專業(yè)的硬件知識(shí)，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)難以實(shí)現(xiàn)13、對(duì)于單片機(jī)的軟件開(kāi)發(fā)工具（如編譯器、調(diào)試器等），以下關(guān)于其功能和使用方法的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.編譯器將高級(jí)語(yǔ)言編寫的單片機(jī)程序轉(zhuǎn)換為機(jī)器碼，調(diào)試器用于在程序運(yùn)行時(shí)查看變量值、設(shè)置斷點(diǎn)、單步執(zhí)行等，幫助開(kāi)發(fā)人員查找和解決問(wèn)題B.不同的單片機(jī)型號(hào)需要使用特定的編譯器和調(diào)試器，不能通用。而且，這些工具的操作界面復(fù)雜，學(xué)習(xí)難度大C.軟件開(kāi)發(fā)工具只能在Windows操作系統(tǒng)上運(yùn)行，不支持其他操作系統(tǒng)，限制了開(kāi)發(fā)的靈活性D.一旦編寫好單片機(jī)程序并編譯成功，就不再需要調(diào)試器進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化，可以直接下載到單片機(jī)中運(yùn)行14、在單片機(jī)與外部設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)，SPI（串行外設(shè)接口）是一種常用的同步串行通信協(xié)議。SPI通信中，主設(shè)備通過(guò)以下哪種信號(hào)控制數(shù)據(jù)的傳輸方向？（）A.CS（片選）信號(hào)B.MOSI（主出從入）信號(hào)C.MISO（主入從出）信號(hào)D.SCLK（時(shí)鐘）信號(hào)15、單片機(jī)的看門狗定時(shí)器（WatchdogTimer）用于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。假設(shè)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中由于軟件故障進(jìn)入了死循環(huán)，看門狗定時(shí)器會(huì)采取以下哪種動(dòng)作？（）A.自動(dòng)重啟系統(tǒng)B.發(fā)送報(bào)警信號(hào)C.停止系統(tǒng)運(yùn)行D.忽略異常，繼續(xù)運(yùn)行二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋單片機(jī)的I2C總線的仲裁機(jī)制。2、（本題5分）單片機(jī)的時(shí)鐘周期、機(jī)器周期和指令周期有何關(guān)系？3、（本題5分）簡(jiǎn)述單片機(jī)的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制。4、（本題5分）解釋單片機(jī)的I2C總線的上拉電阻的作用。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)在智能冰箱控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括溫度控制、濕度調(diào)節(jié)、食品保鮮提醒等功能。分析單片機(jī)在該系統(tǒng)中的節(jié)能策略、智能化管理和用戶交互設(shè)計(jì)，以及如何提升冰箱的性能和使用便利性。2、（本題5分）詳細(xì)論述單片機(jī)在智能門鎖系統(tǒng)中的工作原理和安全機(jī)制，包括指紋識(shí)別、密碼驗(yàn)證、遠(yuǎn)程控制等功能的實(shí)現(xiàn)方式，以及如何防止非法入侵和數(shù)據(jù)泄露。3、（本題5分）詳細(xì)論述單片機(jī)在智能安防周界防范系統(tǒng)中的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，包括入侵檢測(cè)傳感器數(shù)據(jù)處理、報(bào)警信號(hào)發(fā)送以及系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制，探討單片機(jī)如何提升周界防范的安全性。4、（本題5分）論述單片機(jī)在智能物流系統(tǒng)中的應(yīng)用，涵蓋貨物識(shí)別、倉(cāng)儲(chǔ)管理和運(yùn)輸跟蹤等方面。探討在物流全流程中，單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物信息的準(zhǔn)確采集、快速處理和實(shí)時(shí)傳輸，以及如何應(yīng)對(duì)物流環(huán)境的多樣性和不確定性。研究隨著電子商務(wù)的蓬勃發(fā)展，智能物流對(duì)單片機(jī)的性能提升和功能拓展的需求，如支持大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和復(fù)雜的路徑優(yōu)化算法。字?jǐn)?shù)不少于1050字。5、（本題5分）闡述單片機(jī)在智能消防報(bào)警系統(tǒng)中的作用，如火災(zāi)監(jiān)測(cè)、報(bào)警觸發(fā)和聯(lián)動(dòng)控制等。探討在復(fù)雜的建筑環(huán)境中，單片機(jī)如何及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)火災(zāi)信號(hào)，以及如何實(shí)現(xiàn)與消防設(shè)備的協(xié)同工作。研究隨著城市建設(shè)的發(fā)展，智能消防報(bào)警系統(tǒng)對(duì)單片機(jī)的可靠性和智能