海南大學(xué)《單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁海南大學(xué)《單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、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、在單片機(jī)的開發(fā)過程中，代碼的可移植性是一個(gè)重要的考慮因素。為了提高代碼在不同型號(hào)單片機(jī)之間的可移植性，以下哪種做法是不合適的？（）A.使用標(biāo)準(zhǔn)的C語言語法和庫函數(shù)B.直接使用單片機(jī)特定的寄存器和指令C.將硬件相關(guān)的部分封裝成獨(dú)立的模塊D.定義統(tǒng)一的接口和配置文件2、當(dāng)8051單片機(jī)的P1口外接8個(gè)發(fā)光二極管時(shí)，要使其中某一個(gè)發(fā)光二極管點(diǎn)亮，應(yīng)向P1口寫入（）。A.0B.1C.0xFFD.0x003、在單片機(jī)的Flash存儲(chǔ)器編程中，以下關(guān)于編程方法和注意事項(xiàng)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.單片機(jī)的Flash存儲(chǔ)器可以通過在線編程（ISP）或在系統(tǒng)編程（IAP）的方式進(jìn)行寫入和擦除操作。在編程過程中，需要注意電源穩(wěn)定性和編程時(shí)序的準(zhǔn)確性B.Flash存儲(chǔ)器的編程次數(shù)是無限的，可以隨意進(jìn)行擦寫操作，不會(huì)影響其性能和壽命C.編程Flash存儲(chǔ)器時(shí)，不需要考慮數(shù)據(jù)的安全性和完整性，因?yàn)閱纹瑱C(jī)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)處理D.對于不同型號(hào)的單片機(jī)，F(xiàn)lash存儲(chǔ)器的編程方法和命令都是相同的，可以通用4、在單片機(jī)的串口通信中，設(shè)置波特率為9600bps，系統(tǒng)時(shí)鐘為11.0592MHz，若采用定時(shí)器1作為波特率發(fā)生器，工作在方式2下，定時(shí)器初值應(yīng)為：（）A.0xFDB.0xFAC.0xFED.0xFB5、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，無需計(jì)算初值C.定時(shí)器無法實(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，無法完成1秒定時(shí)6、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7、在單片機(jī)的溫度傳感器接口設(shè)計(jì)中，以下關(guān)于傳感器類型和接口方式的描述，哪一個(gè)是不正確的？（）A.常見的溫度傳感器有熱敏電阻、熱電偶和數(shù)字式溫度傳感器等，它們具有不同的測量范圍、精度和接口方式B.模擬式溫度傳感器（如熱敏電阻、熱電偶）需要經(jīng)過ADC轉(zhuǎn)換才能被單片機(jī)讀取，數(shù)字式溫度傳感器則可以通過串行接口（如I2C、SPI）直接與單片機(jī)通信C.溫度傳感器的接口方式越復(fù)雜，測量精度就越高，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先選擇復(fù)雜的接口方式D.選擇溫度傳感器時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的測量范圍、精度要求和成本等因素綜合考慮8、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）9、對于單片機(jī)的ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）采樣定理，以下說法不正確的是：（）A.采樣定理指出，為了能夠準(zhǔn)確地還原模擬信號(hào)，采樣頻率必須至少是模擬信號(hào)最高頻率的兩倍B.如果采樣頻率低于模擬信號(hào)最高頻率的兩倍，會(huì)導(dǎo)致采樣后的數(shù)字信號(hào)發(fā)生混疊，無法正確還原原始模擬信號(hào)C.在單片機(jī)的ADC采樣中，必須嚴(yán)格遵循采樣定理，否則會(huì)得到錯(cuò)誤的轉(zhuǎn)換結(jié)果D.采樣定理只適用于理論分析，在實(shí)際的單片機(jī)ADC應(yīng)用中，可以忽略采樣定理，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇合適的采樣頻率10、考慮單片機(jī)的輸入輸出接口（I/O口），以下關(guān)于其工作方式和特點(diǎn)的描述，哪一個(gè)是不準(zhǔn)確的？（）A.I/O口可以配置為輸入、輸出或雙向模式，其工作方式的選擇取決于具體的應(yīng)用需求。在輸入模式下，可以通過上拉電阻或下拉電阻來設(shè)置默認(rèn)的輸入電平B.某些單片機(jī)的I/O口具有復(fù)用功能，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)字輸入輸出和模擬信號(hào)的輸入。但這種復(fù)用功能可能會(huì)導(dǎo)致端口的驅(qū)動(dòng)能力下降C.I/O口的輸出電流和灌電流能力通常是相同的，所以在連接外部設(shè)備時(shí)不需要考慮電流的方向和大小D.單片機(jī)的I/O口在進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，可能會(huì)受到端口帶寬和信號(hào)完整性的限制，需要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣硖岣邆鬏斝阅?1、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、單片機(jī)的指令集結(jié)構(gòu)對編程風(fēng)格和效率有一定影響。復(fù)雜指令集（CISC）和精簡指令集（RISC）相比，以下哪項(xiàng)描述是不正確的？（）A.CISC指令長度不固定，RISC指令長度通常固定B.CISC指令執(zhí)行周期通常較長，RISC指令執(zhí)行周期較短C.CISC寄存器數(shù)量較多，RISC寄存器數(shù)量較少D.CISC指令功能強(qiáng)大，RISC指令功能相對簡單13、對于一個(gè)需要實(shí)時(shí)響應(yīng)多個(gè)外部中斷的單片機(jī)系統(tǒng)，為了避免中斷嵌套導(dǎo)致的混亂，通常會(huì)采取以下哪種措施？（）A.關(guān)閉所有中斷，處理完當(dāng)前中斷后再打開B.設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)，高優(yōu)先級(jí)中斷可以打斷低優(yōu)先級(jí)中斷C.限制中斷響應(yīng)時(shí)間，超時(shí)則忽略中斷請求D.只允許一個(gè)中斷源產(chǎn)生中斷請求14、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.0x5A15、單片機(jī)的指令系統(tǒng)對程序的編寫和執(zhí)行效率有重要影響。假設(shè)我們需要執(zhí)行一個(gè)頻繁的循環(huán)操作，以下關(guān)于指令選擇和優(yōu)化的考慮，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.選擇簡潔、執(zhí)行周期短的指令來提高效率B.指令的選擇對執(zhí)行效率影響不大，隨意選擇即可C.復(fù)雜的指令總是能提高程序的執(zhí)行速度D.以上選項(xiàng)都不正確，指令系統(tǒng)對循環(huán)操作效率沒有影響16、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)17、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)我們正在開發(fā)一個(gè)基于單片機(jī)的脈沖寬度測量系統(tǒng)，需要精確測量輸入脈沖的寬度。在這種應(yīng)用場景下，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，通過簡單的計(jì)數(shù)方式來測量脈沖寬度，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量，并對測量結(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)器無法滿足脈沖寬度測量的需求，采用外部專用測量芯片D.不進(jìn)行任何配置，依靠單片機(jī)的默認(rèn)設(shè)置來測量脈沖寬度18、在單片機(jī)的中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)置中，假設(shè)我們的系統(tǒng)同時(shí)存在多個(gè)中斷源，且它們的重要性不同。如果要確保最重要的中斷能夠及時(shí)得到響應(yīng)，以下哪種方式是正確的？（）A.為每個(gè)中斷源設(shè)置相同的優(yōu)先級(jí)B.按照中斷源的發(fā)生頻率設(shè)置優(yōu)先級(jí)C.根據(jù)中斷源的重要性設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)D.隨機(jī)設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)19、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)20、在單片機(jī)的數(shù)字濾波算法中，假設(shè)我們要對一個(gè)受到噪聲干擾的輸入信號(hào)進(jìn)行濾波處理，以獲得更準(zhǔn)確的測量值。以下哪種數(shù)字濾波算法在去除高頻噪聲方面可能表現(xiàn)更優(yōu)？（）A.算術(shù)平均濾波B.中值濾波C.滑動(dòng)平均濾波D.低通濾波21、單片機(jī)的ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換）功能常用于采集外部模擬信號(hào)。假設(shè)一個(gè)ADC的分辨率為8位，輸入電壓范圍為0-5V，當(dāng)ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果為0x80時(shí)，對應(yīng)的輸入電壓約為：（）A.2.0VB.1.6VC.2.5VD.1.28V22、在單片機(jī)的指令系統(tǒng)中，位操作指令常用于控制單個(gè)位的狀態(tài)。對于一個(gè)8位的寄存器，要將其第3位置1，以下哪種指令可以實(shí)現(xiàn)？（）A.ORLREG,0x08B.ANLREG,0x08C.XRLREG,0x08D.MOVREG,0x0823、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.324、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25、單片機(jī)的指令執(zhí)行周期取決于多個(gè)因素，包括指令類型、時(shí)鐘頻率等。對于一條單周期指令，在時(shí)鐘頻率為10MHz的情況下，執(zhí)行時(shí)間大約為：（）A.0.1μsB.0.4μsC.1μsD.0.2μs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)在智能電力離子計(jì)算系統(tǒng)中的控制。2、（本題5分）簡述單片機(jī)在航空航天領(lǐng)域的作用。3、（本題5分）簡述單片機(jī)在智能電力監(jiān)控中的應(yīng)用。4、（本題5分）解釋單片機(jī)的看門狗定時(shí)器的工作原理和作用。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）編寫程序，使單片機(jī)在掉電模式下保存重要數(shù)據(jù)，并在恢復(fù)供電后讀取。2、（本題5分）編寫單片機(jī)程序，通過傳感器檢測門的開關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開燈。3、（本題5分）用單片機(jī)控制一個(gè)智能物流追蹤系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取貨物位置。4、（本題5分）利用單片機(jī)和壓力變送器，測量液體壓力并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。5、（本題5分）編寫程序，使單片機(jī)與攝像頭模塊通信，進(jìn)行圖像采集。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）論述單片機(jī)在智能水質(zhì)監(jiān)測浮標(biāo)系統(tǒng)中的工作原理，包括多參數(shù)水質(zhì)