四川航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁四川航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、單片機(jī)在控制步進(jìn)電機(jī)時，需要按照特定的時序發(fā)送脈沖信號。對于四相步進(jìn)電機(jī)，采用單四拍工作方式，以下哪個時序是正確的？（）A.A-B-C-DB.AB-BC-CD-DAC.A-AB-B-BC-C-CD-D-DAD.A-C-B-D2、在8051單片機(jī)中，若要對片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行間接尋址，應(yīng)使用（）寄存器。A.R0或R1B.DPTRC.PCD.A3、8051單片機(jī)的指令“MOVCA,@A+PC”中，PC的值在取指后會（）。A.加1B.加2C.加3D.不變4、單片機(jī)的中斷系統(tǒng)是處理突發(fā)事件的重要機(jī)制。假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個基于單片機(jī)的溫度監(jiān)測系統(tǒng)，當(dāng)溫度超過設(shè)定閾值時產(chǎn)生中斷。以下關(guān)于中斷優(yōu)先級和嵌套的理解，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.中斷優(yōu)先級越高，響應(yīng)速度越快，并且高優(yōu)先級中斷可以打斷低優(yōu)先級中斷的執(zhí)行B.中斷優(yōu)先級只影響響應(yīng)順序，不能嵌套執(zhí)行C.所有中斷的優(yōu)先級相同，按照先來先服務(wù)的原則響應(yīng)D.中斷嵌套會導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，應(yīng)盡量避免5、在8051單片機(jī)中，若要禁止所有中斷，應(yīng)將IE寄存器的值設(shè)置為（）。A.0x00B.0xFFC.0x80D.0x7F6、在單片機(jī)的系統(tǒng)復(fù)位和初始化過程中，需要確保系統(tǒng)處于正確的初始狀態(tài)。假設(shè)我們正在開發(fā)一個用于醫(yī)療設(shè)備的單片機(jī)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。以下關(guān)于系統(tǒng)復(fù)位和初始化的要點(diǎn)，哪一項(xiàng)是最為關(guān)鍵的？（）A.簡單地進(jìn)行硬件復(fù)位，不進(jìn)行軟件初始化，認(rèn)為硬件復(fù)位已經(jīng)能夠使系統(tǒng)處于正常狀態(tài)B.在硬件復(fù)位后，進(jìn)行全面的軟件初始化，包括設(shè)置寄存器、初始化變量、配置外設(shè)等，確保系統(tǒng)在各種情況下都能正確啟動和運(yùn)行，同時處理可能的異常情況，如電源波動導(dǎo)致的復(fù)位C.忽略復(fù)位和初始化過程，認(rèn)為系統(tǒng)會自動恢復(fù)到正常狀態(tài)D.進(jìn)行部分初始化，只對關(guān)鍵部分進(jìn)行設(shè)置，其他部分使用默認(rèn)值7、在單片機(jī)的低功耗設(shè)計(jì)中，需要從多個方面入手降低系統(tǒng)能耗。假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一款使用電池供電的便攜式單片機(jī)設(shè)備，如智能手表。以下關(guān)于低功耗設(shè)計(jì)的措施，哪一項(xiàng)是最為關(guān)鍵的？（）A.不采取任何低功耗措施，讓設(shè)備正常運(yùn)行B.關(guān)閉不必要的外設(shè)和功能模塊，降低工作頻率，采用睡眠模式和電源管理芯片等多種手段，根據(jù)設(shè)備的工作狀態(tài)動態(tài)調(diào)整功耗，最大限度延長電池續(xù)航時間C.只降低單片機(jī)的工作電壓，不考慮其他因素對功耗的影響D.選擇低功耗的單片機(jī)型號，但不進(jìn)行其他方面的優(yōu)化8、單片機(jī)與外部存儲器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時，可能會受到數(shù)據(jù)總線寬度的限制。假設(shè)單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線為8位，而外部存儲器的數(shù)據(jù)寬度為16位。以下關(guān)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶幚矸绞?，哪一?xiàng)是正確的？（）A.分兩次讀取16位數(shù)據(jù)B.直接讀取，忽略數(shù)據(jù)寬度差異C.使用特殊的接口芯片進(jìn)行轉(zhuǎn)換D.以上選項(xiàng)都不正確，無法進(jìn)行數(shù)據(jù)交互9、在8051單片機(jī)的定時/計(jì)數(shù)器中，若要啟動定時器1，應(yīng)將（）位置1。A.TR0B.TR1C.TF0D.TF110、若要對8051單片機(jī)的外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀操作，應(yīng)將（）引腳置為低電平。A.RDB.WRC.ALED.PSEN11、在單片機(jī)的中斷系統(tǒng)中，中斷優(yōu)先級可以通過編程設(shè)置。當(dāng)多個中斷同時發(fā)生時，以下哪種情況會優(yōu)先響應(yīng)？（）A.優(yōu)先級高的中斷B.先發(fā)生的中斷C.占用資源少的中斷D.隨機(jī)選擇一個中斷響應(yīng)12、當(dāng)8051單片機(jī)響應(yīng)外部中斷0時，程序應(yīng)轉(zhuǎn)移到的地址是（）。A.0000HB.0003HC.0013HD.0023H13、在單片機(jī)的存儲器擴(kuò)展中，若要擴(kuò)展8KB的外部數(shù)據(jù)存儲器，使用6264芯片（8K×8位），則需要的地址線數(shù)量至少為：（）A.10根B.13根C.16根D.8根14、在單片機(jī)的晶振選擇中，假設(shè)我們的系統(tǒng)對時鐘精度和穩(wěn)定性有較高要求。以下哪種晶振類型可能是最合適的？（）A.陶瓷諧振器B.石英晶體振蕩器C.RC振蕩器D.內(nèi)部振蕩器15、在單片機(jī)的指令系統(tǒng)中，不同的指令具有不同的執(zhí)行效率和功能。假設(shè)我們正在優(yōu)化一個單片機(jī)控制的機(jī)器人運(yùn)動程序，以提高其響應(yīng)速度和執(zhí)行效率。以下關(guān)于指令選擇和使用的策略，哪一項(xiàng)是最為有效的？（）A.優(yōu)先使用復(fù)雜的指令，認(rèn)為它們能夠完成更多的功能，提高編程效率B.深入了解單片機(jī)的指令特點(diǎn)和執(zhí)行周期，選擇簡潔高效的指令，并合理安排指令順序，減少指令執(zhí)行時間和資源消耗C.隨意選擇指令，不考慮其執(zhí)行效率和對系統(tǒng)性能的影響D.只使用基本指令，避免使用高級指令，以降低編程難度16、在單片機(jī)系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)中，以下關(guān)于硬件和軟件抗干擾措施的描述，哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.硬件抗干擾措施包括電源濾波、信號隔離、添加去耦電容等，可以有效減少外部干擾對單片機(jī)系統(tǒng)的影響B(tài).軟件抗干擾措施如數(shù)字濾波、軟件陷阱、指令冗余等，可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性C.硬件抗干擾措施能夠完全消除干擾，因此在設(shè)計(jì)中只需要關(guān)注硬件部分，軟件抗干擾措施作用不大D.硬件和軟件抗干擾措施相結(jié)合，可以更好地應(yīng)對復(fù)雜的干擾環(huán)境，提高單片機(jī)系統(tǒng)的魯棒性17、在單片機(jī)的軟件開發(fā)過程中，使用C語言編程具有很多優(yōu)勢。假設(shè)我們需要實(shí)現(xiàn)一個對時間要求非常精確的操作，以下關(guān)于C語言在單片機(jī)編程中的局限性，哪一項(xiàng)是需要考慮的？（）A.C語言的執(zhí)行效率可能不如匯編語言高B.C語言無法實(shí)現(xiàn)底層硬件的直接控制C.C語言的代碼可讀性差，不利于維護(hù)D.以上選項(xiàng)都不正確，C語言在單片機(jī)編程中沒有局限性18、考慮單片機(jī)的無線通信模塊（如藍(lán)牙、Wi-Fi等）集成，以下關(guān)于其挑戰(zhàn)和解決方案的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.集成無線通信模塊會增加系統(tǒng)的功耗、成本和設(shè)計(jì)復(fù)雜度，同時還需要解決信號干擾、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性等問題?？梢酝ㄟ^優(yōu)化電源管理、選擇合適的天線和通信協(xié)議來應(yīng)對這些挑戰(zhàn)B.無線通信模塊與單片機(jī)的接口通常是標(biāo)準(zhǔn)的，不需要進(jìn)行特殊的驅(qū)動和配置，直接連接即可使用C.單片機(jī)的性能對無線通信模塊的工作效果沒有影響，只要選擇高性能的無線通信模塊，就能保證良好的通信質(zhì)量D.無線通信模塊的集成只需要考慮硬件設(shè)計(jì)，軟件方面不需要進(jìn)行任何修改和優(yōu)化19、在單片機(jī)的加密保護(hù)方面，假設(shè)我們開發(fā)的產(chǎn)品涉及重要的知識產(chǎn)權(quán)和商業(yè)機(jī)密。為了防止程序被非法讀取和復(fù)制，以下哪種加密方式可能提供更高的安全性？（）A.軟件加密B.硬件加密C.不進(jìn)行加密D.簡單的密碼保護(hù)20、在單片機(jī)的中斷服務(wù)程序中，假設(shè)我們需要在處理中斷的同時，不影響主程序的正常執(zhí)行。以下哪種編程技巧可能是有用的？（）A.盡量縮短中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時間B.使用全局變量在中斷和主程序之間傳遞數(shù)據(jù)C.關(guān)閉其他中斷，專注處理當(dāng)前中斷D.以上方法綜合使用21、單片機(jī)的數(shù)字濾波算法在數(shù)據(jù)處理中用于去除噪聲和干擾。假設(shè)我們有一個單片機(jī)采集的傳感器數(shù)據(jù)，其中包含大量的噪聲。在選擇數(shù)字濾波算法時，以下哪種考慮是最為關(guān)鍵的？（）A.選擇計(jì)算量最大、濾波效果最好的算法，不考慮單片機(jī)的計(jì)算能力B.根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)的特點(diǎn)、噪聲類型和單片機(jī)的性能，選擇合適的數(shù)字濾波算法，如中值濾波、均值濾波、卡爾曼濾波等，并優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)，以在去除噪聲的同時保證實(shí)時性C.不進(jìn)行濾波處理，直接使用原始數(shù)據(jù)D.隨機(jī)選擇一種濾波算法，不進(jìn)行任何分析和優(yōu)化22、關(guān)于單片機(jī)的實(shí)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(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，會增加系統(tǒng)的開銷和復(fù)雜度23、在8051單片機(jī)中，若要擴(kuò)展外部存儲器，其地址總線的寬度通常為（）位。A.8B.16C.32D.6424、在單片機(jī)系統(tǒng)中，時鐘信號起著至關(guān)重要的作用。假設(shè)我們使用的單片機(jī)需要一個精確的10MHz時鐘信號來保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。以下關(guān)于時鐘源的選擇和配置，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.直接使用內(nèi)部振蕩器，其精度可以滿足要求B.外接一個石英晶體振蕩器，通過配置相關(guān)寄存器來設(shè)定頻率C.使用外部RC振蕩器，成本低且容易實(shí)現(xiàn)D.以上方法都不可行，無法獲得10MHz的時鐘信號25、考慮單片機(jī)的實(shí)時操作系統(tǒng)（RTOS）應(yīng)用，以下關(guān)于其優(yōu)點(diǎn)和適用場景的描述，哪一個是不正確的？（）A.RTOS可以提高單片機(jī)系統(tǒng)的資源利用率、任務(wù)調(diào)度效率和實(shí)時響應(yīng)能力，適用于多任務(wù)、復(fù)雜的應(yīng)用場景B.使用RTOS可以簡化軟件開發(fā)過程，提高代碼的可維護(hù)性和可移植性C.RTOS會增加系統(tǒng)的開銷和資源占用，因此對于簡單的、實(shí)時性要求不高的應(yīng)用不適合使用D.只要使用了單片機(jī)，就應(yīng)該引入RTOS，以提高系統(tǒng)的性能和功能二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）說明單片機(jī)的RTC模塊的掉電保護(hù)和備份。2、（本題5分）解釋單片機(jī)的I2C總線的起始和停止條件。3、（本題5分）闡述單片機(jī)在智能公交站牌中的功能。4、（本題5分）說明單片機(jī)的NFC模塊的工作原理和應(yīng)用。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）用單片機(jī)控制一個智能門鎖，通過密碼或指紋解鎖。2、（本題5分）利用單片機(jī)和RTC實(shí)時時鐘模塊，顯示當(dāng)前時間。3、（本題5分）用單片機(jī)控制一個電子羅盤，獲取方向信息。4、（本題5分）在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)一個簡單的交通燈控制程序。5、（本題5分）編寫程序，讓單片機(jī)控制一個直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述單片機(jī)的串行通信接口，涵蓋串行通信的基本概念、常見的串行通