哈爾濱信息工程學(xué)院《單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(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頁哈爾濱信息工程學(xué)院《單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用》

2023-2024學(xué)年第二學(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)的代碼優(yōu)化對(duì)于提高系統(tǒng)性能和降低資源消耗非常重要。假設(shè)我們的程序中存在大量的循環(huán)操作，以下哪種優(yōu)化方法可能對(duì)提高程序執(zhí)行效率最有幫助？（）A.減少循環(huán)次數(shù)B.優(yōu)化循環(huán)體內(nèi)的代碼C.使用更高效的算法D.以上方法綜合使用2、在單片機(jī)的通信接口中，I2C（Inter-IntegratedCircuit）總線是一種常用的兩線式串行總線。I2C總線上的主設(shè)備通過發(fā)送以下哪種信號(hào)來啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸？（）A.起始信號(hào)B.停止信號(hào)C.應(yīng)答信號(hào)D.非應(yīng)答信號(hào)3、對(duì)于單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力和負(fù)載匹配，以下關(guān)于其重要性和實(shí)現(xiàn)方法的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.單片機(jī)的I/O口驅(qū)動(dòng)能力有限，在連接外部負(fù)載時(shí)需要考慮負(fù)載的電流、電壓要求，確保單片機(jī)能夠正常驅(qū)動(dòng)負(fù)載，否則可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)工作不穩(wěn)定B.可以通過使用三極管、場(chǎng)效應(yīng)管等器件來提高單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力，實(shí)現(xiàn)負(fù)載匹配C.負(fù)載匹配只需要在硬件設(shè)計(jì)中考慮，軟件編程中不需要關(guān)注D.合理的驅(qū)動(dòng)能力和負(fù)載匹配可以保護(hù)單片機(jī)和外部設(shè)備，延長(zhǎng)系統(tǒng)的使用壽命4、在單片機(jī)的中斷系統(tǒng)中，關(guān)于中斷優(yōu)先級(jí)的設(shè)置和處理，以下哪種說法是恰當(dāng)?shù)?？（）A.中斷優(yōu)先級(jí)決定了多個(gè)中斷同時(shí)發(fā)生時(shí)的響應(yīng)順序，高優(yōu)先級(jí)的中斷總是能夠打斷低優(yōu)先級(jí)的中斷服務(wù)程序。并且，中斷優(yōu)先級(jí)一旦設(shè)置就不能更改B.中斷優(yōu)先級(jí)可以分為多個(gè)級(jí)別，相同優(yōu)先級(jí)的中斷不能嵌套，但可以同時(shí)響應(yīng)。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，用戶可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整中斷優(yōu)先級(jí)C.中斷優(yōu)先級(jí)只影響中斷的響應(yīng)順序，對(duì)于中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時(shí)間沒有影響。而且，單片機(jī)通常只有一個(gè)固定的中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)置，無法進(jìn)行修改D.中斷優(yōu)先級(jí)的概念在簡(jiǎn)單的單片機(jī)系統(tǒng)中并不重要，因?yàn)楹苌贂?huì)出現(xiàn)多個(gè)中斷同時(shí)請(qǐng)求的情況5、單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行至關(guān)重要。假設(shè)我們正在優(yōu)化一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的性能，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在處理某些高實(shí)時(shí)性任務(wù)時(shí)存在延遲。在這種情況下，調(diào)整系統(tǒng)時(shí)鐘可能會(huì)帶來以下哪種效果？（）A.提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度，但可能增加功耗B.降低系統(tǒng)的功耗，但可能降低運(yùn)行速度C.對(duì)系統(tǒng)性能沒有影響D.導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定6、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7、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)8、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.119、在8051單片機(jī)中，若要將累加器A的內(nèi)容傳送到外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，應(yīng)使用（）指令。A.MOVX@DPTR,AB.MOVXA,@DPTRC.MOV@R0,AD.MOVA,@R010、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11、在8051單片機(jī)中，若要使P1口的輸出鎖存，應(yīng)將（）位置1。A.P1M0B.P1M1C.P1COND.P1LOCK12、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(shí)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(jiǎn)單的密碼保護(hù)13、單片機(jī)的外部中斷觸發(fā)方式通常有邊沿觸發(fā)和電平觸發(fā)兩種。假設(shè)我們需要檢測(cè)一個(gè)外部按鍵的按下動(dòng)作，按鍵按下時(shí)產(chǎn)生低電平。以下關(guān)于中斷觸發(fā)方式的選擇，哪一項(xiàng)是最合適的？（）A.選擇邊沿觸發(fā)，檢測(cè)下降沿B.選擇邊沿觸發(fā)，檢測(cè)上升沿C.選擇電平觸發(fā)，檢測(cè)低電平D.以上觸發(fā)方式都可以，沒有區(qū)別14、在單片機(jī)系統(tǒng)中，中斷是一種重要的機(jī)制，用于處理突發(fā)事件和提高系統(tǒng)的響應(yīng)能力。假設(shè)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)正在執(zhí)行一個(gè)耗時(shí)的任務(wù)，此時(shí)外部發(fā)生了一個(gè)緊急事件并產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。在中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢后，單片機(jī)通常會(huì)：（）A.繼續(xù)執(zhí)行被中斷的任務(wù)B.重新開始執(zhí)行整個(gè)程序C.隨機(jī)選擇一個(gè)任務(wù)執(zhí)行D.進(jìn)入待機(jī)模式，等待新的指令15、在單片機(jī)的系統(tǒng)復(fù)位過程中，需要對(duì)一些關(guān)鍵寄存器和狀態(tài)進(jìn)行初始化。假設(shè)系統(tǒng)由于電源波動(dòng)導(dǎo)致意外復(fù)位，以下關(guān)于復(fù)位后的處理措施，哪一項(xiàng)是必要的？（）A.重新配置所有的寄存器和變量B.只檢查關(guān)鍵寄存器，其他保持不變C.等待一段時(shí)間后再進(jìn)行操作，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定D.系統(tǒng)復(fù)位后不需要任何處理，直接繼續(xù)運(yùn)行16、8051單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1工作在方式2時(shí)，其最大計(jì)數(shù)值是（）A.256B.65536C.8192D.21617、在單片機(jī)的看門狗定時(shí)器（WatchdogTimer）中，以下描述確切的是：（）A.看門狗定時(shí)器用于監(jiān)測(cè)單片機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如果系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有對(duì)看門狗定時(shí)器進(jìn)行清零操作，看門狗定時(shí)器將產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，使單片機(jī)系統(tǒng)重新啟動(dòng)，以防止系統(tǒng)死機(jī)或出現(xiàn)異常B.看門狗定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間是固定的，不能進(jìn)行調(diào)整C.一旦看門狗定時(shí)器啟動(dòng)，就不能被關(guān)閉D.看門狗定時(shí)器只在單片機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)軟件故障時(shí)起作用，對(duì)于硬件故障無效18、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(shí)，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(shí)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19、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(cuò)誤的？（）A.硬件抗干擾措施包括電源濾波、信號(hào)隔離、添加去耦電容等，可以有效減少外部干擾對(duì)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(duì)復(fù)雜的干擾環(huán)境，提高單片機(jī)系統(tǒng)的魯棒性20、單片機(jī)的Flash存儲(chǔ)器常用于存儲(chǔ)程序和常量數(shù)據(jù)。假設(shè)我們需要頻繁更新程序代碼，以下哪種Flash存儲(chǔ)器的擦寫特性更適合這種需求？（）A.具有較高擦寫次數(shù)的Flash存儲(chǔ)器B.擦寫速度較快的Flash存儲(chǔ)器C.存儲(chǔ)容量較大的Flash存儲(chǔ)器D.價(jià)格較低的Flash存儲(chǔ)器21、對(duì)于單片機(jī)的看門狗定時(shí)器（WatchdogTimer），以下論述不準(zhǔn)確的是（）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)，防止程序出現(xiàn)死鎖或跑飛B.當(dāng)單片機(jī)程序正常運(yùn)行時(shí)，需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)看門狗定時(shí)器進(jìn)行清零操作，否則看門狗定時(shí)器將產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)C.看門狗定時(shí)器的超時(shí)時(shí)間可以通過寄存器進(jìn)行設(shè)置，一般在毫秒到秒的級(jí)別D.一旦看門狗定時(shí)器產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，單片機(jī)將從程序的起始位置重新開始執(zhí)行，而不會(huì)保留之前的運(yùn)行狀態(tài)22、單片機(jī)的程序編寫需要考慮代碼的優(yōu)化和效率。對(duì)于一個(gè)需要頻繁執(zhí)行的循環(huán)程序，為了提高執(zhí)行速度，以下哪種方法不太合適？（）A.減少函數(shù)調(diào)用，將功能代碼直接嵌入循環(huán)體B.盡量使用復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法C.利用寄存器存儲(chǔ)頻繁使用的變量D.避免不必要的條件判斷23、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24、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(gè)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(shí)，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(shí)保證實(shí)時(shí)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25、在單片機(jī)的看門狗（Watchdog）技術(shù)中，以下描述不準(zhǔn)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，防止系統(tǒng)出現(xiàn)死機(jī)或程序跑飛的情況B.單片機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)需要定期對(duì)看門狗進(jìn)行“喂狗”操作，否則看門狗會(huì)觸發(fā)系統(tǒng)復(fù)位C.看門狗的超時(shí)時(shí)間可以通過編程進(jìn)行設(shè)置，一般根據(jù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性要求來確定D.一旦看門狗觸發(fā)了系統(tǒng)復(fù)位，單片機(jī)就無法恢復(fù)正常工作，需要重新上電啟動(dòng)二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）說明單片機(jī)在智能電力規(guī)范場(chǎng)論計(jì)算系統(tǒng)中的應(yīng)用。2、（本題5分）簡(jiǎn)述單片機(jī)在智能電力調(diào)度系統(tǒng)中的功能。3、（本題5分）解釋單片機(jī)如何控制步進(jìn)電機(jī)。4、（本題5分）說明單片機(jī)的CAN總線的遠(yuǎn)程幀。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）通過單片機(jī)讀取一個(gè)煙霧報(bào)警器和溫度傳感器的值，綜合判斷是否發(fā)生火災(zāi)并采取相應(yīng)措施。2、（本題5分）用單片機(jī)控制一個(gè)智能風(fēng)扇，具備自然風(fēng)模擬功能。3、（本題5分）編寫單片機(jī)程序，控制一個(gè)智能燈具，具備人體感應(yīng)自動(dòng)調(diào)光功能。4、（本題5分）編寫程序，使單片機(jī)通過CAN總線與其他設(shè)備通信。5、（本題5分）利用單片機(jī)和紅外接收模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外遙控器按鍵的解碼和響應(yīng)。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）深入探討單片機(jī)在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用，如工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、教育機(jī)器人等。闡述單片機(jī)在機(jī)器人中的運(yùn)動(dòng)控制、傳感器數(shù)據(jù)處理和人機(jī)交