長沙理工大學(xué)城南學(xué)院《單片機(jī)原理及應(yīng)用A》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁長沙理工大學(xué)城南學(xué)院

《單片機(jī)原理及應(yīng)用A》2023-2024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25個(gè)小題，每小題1分，共25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)的程序存儲(chǔ)區(qū)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)在物理上可以分開，也可以統(tǒng)一。對(duì)于哈佛結(jié)構(gòu)的單片機(jī)，其特點(diǎn)是：（）A.程序存儲(chǔ)區(qū)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)統(tǒng)一編址B.程序存儲(chǔ)區(qū)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)相互獨(dú)立C.程序存儲(chǔ)區(qū)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)可以相互訪問D.程序存儲(chǔ)區(qū)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)容量相同2、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)3、單片機(jī)在處理模擬信號(hào)時(shí)，需要進(jìn)行濾波操作。對(duì)于一個(gè)含有高頻噪聲的模擬信號(hào)，以下哪種濾波器效果較好？（）A.低通濾波器B.高通濾波器C.帶通濾波器D.帶阻濾波器4、在單片機(jī)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(zhǔn)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(shí)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(jī)的時(shí)鐘頻率無關(guān)，只取決于指令的復(fù)雜程度。尋址方式對(duì)指令的執(zhí)行效率沒有影響C.單片機(jī)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(duì)程序的存儲(chǔ)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5、單片機(jī)在進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理時(shí)，經(jīng)常需要用到移位操作。對(duì)于一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)0x55，執(zhí)行右移2位操作后，結(jié)果為：（）A.0x15B.0x05C.0xAAD.0x5A6、8051單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作在定時(shí)模式時(shí)，是對(duì)（）進(jìn)行計(jì)數(shù)。A.機(jī)器周期B.指令周期C.外部脈沖D.內(nèi)部脈沖7、在8051單片機(jī)中，要進(jìn)行串行通信，應(yīng)將SCON寄存器的SM0、SM1位設(shè)置為（）。A.00B.01C.10D.118、單片機(jī)在控制步進(jìn)電機(jī)時(shí)，需要按照特定的時(shí)序發(fā)送脈沖信號(hào)。對(duì)于四相步進(jìn)電機(jī)，采用單四拍工作方式，以下哪個(gè)時(shí)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(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10、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.311、單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）模塊用于提供準(zhǔn)確的時(shí)間信息。假設(shè)我們的系統(tǒng)需要在掉電情況下仍然保持時(shí)間的準(zhǔn)確，以下關(guān)于RTC電源和備份的措施，哪一項(xiàng)是必要的？（）A.使用備用電池為RTC供電B.將RTC數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Flash中C.依靠系統(tǒng)電源為RTC供電D.以上選項(xiàng)都不正確，掉電后無法保持時(shí)間準(zhǔn)確12、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)境下無法保證系統(tǒng)正常工作13、8051單片機(jī)的P0口在作為通用I/O口使用時(shí)，需要外接（）。A.上拉電阻B.下拉電阻C.電容D.電感14、對(duì)于單片機(jī)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）應(yīng)用，以下說法不正確的是：（）A.RTOS可以為單片機(jī)系統(tǒng)提供任務(wù)調(diào)度、資源管理、時(shí)間管理等功能，提高系統(tǒng)的可靠性和實(shí)時(shí)性B.在使用RTOS時(shí)，需要將系統(tǒng)的功能分解為多個(gè)任務(wù)，并為每個(gè)任務(wù)分配優(yōu)先級(jí)和資源C.RTOS會(huì)增加系統(tǒng)的開銷和復(fù)雜度，因此只有在復(fù)雜的系統(tǒng)中才有必要使用，對(duì)于簡單的應(yīng)用可以不用D.一旦在單片機(jī)中引入RTOS，就不能再使用傳統(tǒng)的前后臺(tái)系統(tǒng)開發(fā)方式，必須完全基于RTOS進(jìn)行開發(fā)15、在單片機(jī)的系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)中，假設(shè)我們的系統(tǒng)工作在惡劣的環(huán)境中，可能會(huì)受到電磁干擾和電源波動(dòng)的影響。為了提高系統(tǒng)的可靠性，以下哪種措施可能是必要的？（）A.增加電源濾波電路B.采用屏蔽措施減少電磁干擾C.進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)D.以上都是16、在單片機(jī)的堆棧操作中，假設(shè)我們的程序需要進(jìn)行大量的函數(shù)調(diào)用和嵌套，并且要保證數(shù)據(jù)的正確存儲(chǔ)和恢復(fù)。以下關(guān)于堆棧大小的設(shè)置，哪種做法是合理的？（）A.盡量設(shè)置較小的堆棧，以節(jié)省內(nèi)存B.根據(jù)程序的復(fù)雜程度和可能的嵌套層數(shù)，合理設(shè)置堆棧大小C.將堆棧設(shè)置為最大可能的值，以避免溢出D.不考慮堆棧大小，由系統(tǒng)自動(dòng)管理17、對(duì)于單片機(jī)的看門狗（Watchdog）技術(shù)，以下說法正確的是：（）A.看門狗是一種用于監(jiān)測(cè)單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的機(jī)制，如果系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有對(duì)看門狗進(jìn)行“喂狗”操作，看門狗將產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，使系統(tǒng)重新啟動(dòng)，防止系統(tǒng)出現(xiàn)死機(jī)或程序跑飛的情況B.看門狗定時(shí)器的超時(shí)時(shí)間是固定的，不能進(jìn)行調(diào)整C.一旦啟用了看門狗，就不能再關(guān)閉，否則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)異常D.看門狗只在系統(tǒng)出現(xiàn)硬件故障時(shí)起作用，對(duì)于軟件錯(cuò)誤無法進(jìn)行監(jiān)測(cè)和處理18、在單片機(jī)的存儲(chǔ)器體系中，包括程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。假設(shè)我們正在開發(fā)一個(gè)需要大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和快速讀取的應(yīng)用。以下關(guān)于存儲(chǔ)器類型和使用的選擇，哪一項(xiàng)是最合適的？（）A.使用內(nèi)部Flash存儲(chǔ)器存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)B.使用外部EEPROM存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，內(nèi)部SRAM存儲(chǔ)器用于臨時(shí)數(shù)據(jù)處理C.完全依賴外部SD卡存儲(chǔ)所有數(shù)據(jù)D.以上選項(xiàng)都不能滿足需求19、在單片機(jī)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(gè)新的單片機(jī)項(xiàng)目開發(fā)。以下關(guān)于軟件開發(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(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，提高開發(fā)效率和質(zhì)量C.選擇免費(fèi)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(jìn)行開發(fā)20、單片機(jī)的中斷向量表在中斷處理中起著關(guān)鍵作用。假設(shè)我們正在開發(fā)一個(gè)對(duì)響應(yīng)速度要求極高的單片機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)。關(guān)于中斷向量表的配置和使用，以下哪種做法是最為恰當(dāng)?shù)?？（）A.不配置中斷向量表，依靠默認(rèn)設(shè)置處理中斷B.合理配置中斷向量表，將關(guān)鍵中斷的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為最高，并確保中斷服務(wù)程序的短小精悍、執(zhí)行迅速，以滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求C.隨意更改中斷向量表的內(nèi)容，不考慮其對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響D.忽略中斷向量表，認(rèn)為中斷處理不會(huì)影響系統(tǒng)性能21、在單片機(jī)的軟件開發(fā)工具選擇上，有多種選項(xiàng)可供選擇。假設(shè)我們是初學(xué)者，對(duì)編程環(huán)境的易用性要求較高。以下關(guān)于開發(fā)工具的選擇，哪一項(xiàng)是最合適的？（）A.Keil集成開發(fā)環(huán)境B.純文本編輯器+命令行編譯工具C.在線編程平臺(tái)D.以上選項(xiàng)都不合適，初學(xué)者不適合進(jìn)行單片機(jī)開發(fā)22、在8051單片機(jī)中，若要使定時(shí)器1產(chǎn)生中斷，需要將（）位置1。A.ET1B.ESC.EX1D.EA23、在單片機(jī)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(jì)和軟件編寫，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24、關(guān)于單片機(jī)的實(shí)時(shí)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(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)的開銷和復(fù)雜度25、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，沒有區(qū)別D.以上都不合適二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）簡述單片機(jī)的圖像采集處理。2、（本題5分）說明單片機(jī)的液晶顯示（LCD）驅(qū)動(dòng)方法。3、（本題5分）闡述單片機(jī)的藍(lán)牙通信實(shí)現(xiàn)。4、（本題5分）簡述單片機(jī)的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)單片機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部ADC芯片的中斷方式數(shù)據(jù)采集。2、（本題5分）在單片機(jī)上控制一個(gè)智能電飯煲，實(shí)現(xiàn)預(yù)約煮飯功能。3、（本題5分）編寫程序，使單片機(jī)在工作模式和低功耗模式之間切換。4、（本題5分）編寫程序，讓單片機(jī)與智能手環(huán)通信，獲取健康數(shù)據(jù)。5、（本題5分）編寫程序，使單片機(jī)控制一個(gè)智能電飯煲，具備煮粥、煲湯等多種功能。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)闡述單片機(jī)在智能物流分揀系統(tǒng)中的作用，包括包裹識(shí)別、路徑規(guī)劃和分揀控制。分析單片機(jī)如何提高物流分揀的效率和準(zhǔn)確性，降低人工成本。探討智能物流分揀系統(tǒng)對(duì)單片機(jī)的實(shí)時(shí)性、通信能力和抗干擾性的要求，以及相應(yīng)的技術(shù)解決方案。2、（本