長(zhǎng)沙理工大學(xué)城南學(xué)院《單片機(jī)原理及應(yīng)用》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《單片機(jī)原理及應(yīng)用》2022-2023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2分，共40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、單片機(jī)的硬件資源有限，在進(jìn)行算法設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮效率和資源占用。假設(shè)我們需要在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)一個(gè)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(xiàng)是最重要的？（）A.減少內(nèi)存使用，優(yōu)化算法的時(shí)間復(fù)雜度B.優(yōu)先考慮代碼的簡(jiǎn)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(xiàng)都不是，快速排序算法不適合在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)2、8051單片機(jī)的指令MOVCA,@A+DPTR屬于（）尋址方式。A.寄存器尋址B.變址尋址C.相對(duì)尋址D.位尋址3、單片機(jī)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(duì)一個(gè)短暫的外部信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)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(méi)有區(qū)別D.以上都不合適4、在8051單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器中，若要啟動(dòng)定時(shí)器1，應(yīng)將（）位置1。A.TR0B.TR1C.TF0D.TF15、在單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用中，假設(shè)我們需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)精確的1秒定時(shí)。已知單片機(jī)的時(shí)鐘頻率為12MHz，以下關(guān)于定時(shí)器初值計(jì)算和配置的方法，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.通過(guò)計(jì)算得出定時(shí)器初值，然后設(shè)置相關(guān)控制寄存器B.直接使用默認(rèn)的定時(shí)器配置，無(wú)需計(jì)算初值C.定時(shí)器無(wú)法實(shí)現(xiàn)1秒的精確定時(shí)，需要外接專用芯片D.以上方法都不正確，無(wú)法完成1秒定時(shí)6、在單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用中，其功能和配置具有多樣性。假設(shè)我們正在開(kāi)發(fā)一個(gè)基于單片機(jī)的脈沖寬度測(cè)量系統(tǒng)，需要精確測(cè)量輸入脈沖的寬度。在這種應(yīng)用場(chǎng)景下，關(guān)于定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的配置和使用，以下哪種方法是最有效的？（）A.僅使用一個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)數(shù)方式來(lái)測(cè)量脈沖寬度，不考慮精度和誤差B.利用多個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器協(xié)同工作，結(jié)合中斷功能，實(shí)現(xiàn)高精度的脈沖寬度測(cè)量，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行誤差校正和補(bǔ)償C.認(rèn)為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器無(wú)法滿足脈沖寬度測(cè)量的需求，采用外部專用測(cè)量芯片D.不進(jìn)行任何配置，依靠單片機(jī)的默認(rèn)設(shè)置來(lái)測(cè)量脈沖寬度7、單片機(jī)與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，經(jīng)常需要進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。例如，將一個(gè)16位的整數(shù)轉(zhuǎn)換為兩個(gè)8位的字節(jié)進(jìn)行傳輸，以下關(guān)于轉(zhuǎn)換順序的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.先發(fā)送高8位，再發(fā)送低8位B.先發(fā)送低8位，再發(fā)送高8位C.隨機(jī)發(fā)送高低8位，接收端自行判斷D.同時(shí)發(fā)送高低8位8、在單片機(jī)的指令系統(tǒng)中，假設(shè)我們要執(zhí)行一系列復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算和邏輯操作。不同的指令具有不同的執(zhí)行周期和功能。如果要在有限的時(shí)間內(nèi)完成大量的計(jì)算任務(wù)，以下哪種指令通常具有更高的執(zhí)行效率？（）A.復(fù)雜的多功能指令B.簡(jiǎn)單的基本指令C.特定的專用指令D.所有指令執(zhí)行效率相同9、在單片機(jī)的ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）和DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）中，以下描述不準(zhǔn)確的是（）A.ADC用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，DAC用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)B.ADC的分辨率和轉(zhuǎn)換速度是其重要的性能指標(biāo)，分辨率越高，轉(zhuǎn)換速度越快，性能越好C.在使用ADC進(jìn)行模擬信號(hào)采樣時(shí)，需要考慮采樣定理，以保證采樣后的數(shù)字信號(hào)能夠準(zhǔn)確還原原始模擬信號(hào)D.DAC的輸出精度和線性度是其關(guān)鍵性能參數(shù)，輸出精度越高，線性度越好，輸出的模擬信號(hào)質(zhì)量越高10、單片機(jī)的通信接口（如UART、SPI、I2C等）在與外部設(shè)備交互中至關(guān)重要。假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)與多個(gè)傳感器和執(zhí)行器通信的工業(yè)控制系統(tǒng)。在選擇通信接口和協(xié)議時(shí)，以下哪種考慮是最為全面和重要的？（）A.只根據(jù)通信速度選擇接口和協(xié)議，不考慮設(shè)備的兼容性和成本B.綜合考慮設(shè)備的數(shù)量、通信距離、數(shù)據(jù)量、實(shí)時(shí)性要求、成本等因素，選擇合適的通信接口和協(xié)議，并進(jìn)行相應(yīng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件編程，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠通信C.隨意選擇一種通信接口和協(xié)議，不進(jìn)行任何評(píng)估和測(cè)試D.只選擇自己熟悉的通信接口和協(xié)議，不考慮其是否適合當(dāng)前項(xiàng)目11、單片機(jī)的代碼移植是將一個(gè)在特定型號(hào)單片機(jī)上運(yùn)行的程序移植到另一個(gè)型號(hào)的單片機(jī)上。假設(shè)我們要進(jìn)行這樣的移植工作，以下哪個(gè)方面可能需要重點(diǎn)關(guān)注和修改？（）A.硬件相關(guān)的寄存器配置B.不同的指令集和編譯器特性C.中斷處理方式D.以上都是12、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?3、單片機(jī)的指令MOVA,#30H中，源操作數(shù)的尋址方式是（）A.立即尋址B.直接尋址C.寄存器尋址D.寄存器間接尋址14、在單片機(jī)的ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）模塊中，以下關(guān)于其分辨率和轉(zhuǎn)換速度的描述，哪一個(gè)是準(zhǔn)確的？（）A.ADC的分辨率決定了其能夠分辨的最小模擬輸入變化量，轉(zhuǎn)換速度則表示完成一次模數(shù)轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間。分辨率越高、轉(zhuǎn)換速度越快的ADC性能越好，但成本也越高B.ADC的分辨率和轉(zhuǎn)換速度是相互獨(dú)立的，沒(méi)有直接的關(guān)系?？梢愿鶕?jù)需要單獨(dú)選擇高分辨率或高轉(zhuǎn)換速度的ADCC.ADC的分辨率只影響數(shù)字輸出的精度，對(duì)實(shí)際的測(cè)量結(jié)果沒(méi)有影響。轉(zhuǎn)換速度則主要取決于單片機(jī)的時(shí)鐘頻率D.為了獲得高精度的測(cè)量結(jié)果，應(yīng)該優(yōu)先選擇轉(zhuǎn)換速度快的ADC，而分辨率可以適當(dāng)降低15、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16、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17、單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器在許多應(yīng)用中起著關(guān)鍵作用，比如精確的定時(shí)控制和脈沖計(jì)數(shù)。假設(shè)我們正在開(kāi)發(fā)一個(gè)需要精確產(chǎn)生周期性信號(hào)的系統(tǒng)。要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定時(shí)功能，以下哪個(gè)因素對(duì)定時(shí)器的精度影響最大？（）A.單片機(jī)的時(shí)鐘頻率B.定時(shí)器的初始值設(shè)置C.定時(shí)器的工作模式選擇D.系統(tǒng)的負(fù)載情況18、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19、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20、單片機(jī)的電源管理是確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和低功耗的重要方面。假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個(gè)由電池供電的便攜式單片機(jī)設(shè)備，如手持血糖儀。在電源管理方面，以下哪種策略是最為重要的？（）A.不考慮電源管理，讓設(shè)備始終以最大功率運(yùn)行B.采用動(dòng)態(tài)電源管理技術(shù)，根據(jù)設(shè)備的工作狀態(tài)（如待機(jī)、運(yùn)行、低負(fù)載、高負(fù)載等）實(shí)時(shí)調(diào)整電源供應(yīng)，降低功耗，延長(zhǎng)電池壽命，同時(shí)確保系統(tǒng)性能滿足要求C.選擇大容量電池，而不進(jìn)行任何電源管理優(yōu)化D.關(guān)閉所有不必要的功能模塊，以降低功耗，不考慮對(duì)設(shè)備功能的影響二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）在單片機(jī)開(kāi)發(fā)中，如何進(jìn)行硬件和軟件的協(xié)同調(diào)試？2、（本題5分）解釋單片機(jī)的存儲(chǔ)器類型及特點(diǎn)。3、（本題5分）單片機(jī)的程序存儲(chǔ)空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間如何劃分？三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）利用單片機(jī)和流量變送器，實(shí)現(xiàn)管道流量的精確控制。2、（本題5分）編寫單片機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)通過(guò)串口向電腦發(fā)送一個(gè)字符串“HelloWorld”。3、（本題5分）編寫程序，利用單片機(jī)的PWM功能控制LED燈的亮度漸變。4、（本題5分）用單片機(jī)控制一個(gè)智能安防系統(tǒng)，檢測(cè)入侵并報(bào)警。5、（本題5分）設(shè)計(jì)單片機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部ADC芯片的多通道同步采樣。四、論述題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）論述單片機(jī)在智能倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人中的重要性