西南醫(yī)科大學(xué)《單片機(jī)原理與應(yīng)用》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《單片機(jī)原理與應(yīng)用》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、在單片機(jī)的通信協(xié)議選擇上，需要根據(jù)具體應(yīng)用場景來決定。假設(shè)我們要實(shí)現(xiàn)多個單片機(jī)之間的近距離、低速率、低成本通信。以下哪種通信協(xié)議是最合適的？（）A.I2CB.CANC.ZigbeeD.以上協(xié)議都不合適2、在單片機(jī)與外部設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)，SPI（串行外設(shè)接口）是一種常用的同步串行通信協(xié)議。SPI通信中，主設(shè)備通過以下哪種信號控制數(shù)據(jù)的傳輸方向？（）A.CS（片選）信號B.MOSI（主出從入）信號C.MISO（主入從出）信號D.SCLK（時(shí)鐘）信號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)需要對一個短暫的外部信號進(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4、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5、單片機(jī)的復(fù)位電路對系統(tǒng)的初始化至關(guān)重要。常見的復(fù)位方式包括上電復(fù)位和手動復(fù)位。在一個實(shí)際的系統(tǒng)中，為了確?？煽繌?fù)位，通常會在復(fù)位電路中加入：（）A.電容和電阻的串聯(lián)組合B.電感和電容的并聯(lián)組合C.二極管和電阻的串聯(lián)組合D.電容和電感的串聯(lián)組合6、在單片機(jī)系統(tǒng)中，關(guān)于中斷的概念，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)。系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)響應(yīng)外部溫度傳感器的變化，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。如果要確保系統(tǒng)能夠及時(shí)處理這種突發(fā)事件，中斷機(jī)制就顯得尤為重要。那么，中斷的主要作用是什么？（）A.提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度B.實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行處理C.讓系統(tǒng)能夠暫停當(dāng)前任務(wù)，優(yōu)先處理緊急事件D.降低系統(tǒng)的功耗7、在單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會使用到循環(huán)結(jié)構(gòu)。當(dāng)需要在一個循環(huán)中根據(jù)某個條件提前退出循環(huán)時(shí)，可以使用以下哪種語句？（）A.BREAK語句B.CONTINUE語句C.RETURN語句D.GOTO語句8、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9、對于單片機(jī)的看門狗（Watchdog）功能，以下描述恰當(dāng)?shù)氖牵海ǎ〢.看門狗功能會增加單片機(jī)的負(fù)擔(dān)，影響性能B.它用于監(jiān)測單片機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)程序出現(xiàn)異?；蛳萑胨姥h(huán)時(shí)，能夠自動復(fù)位單片機(jī)，提高系統(tǒng)的可靠性C.看門狗的定時(shí)時(shí)間是固定的，不能修改D.單片機(jī)只要正常運(yùn)行，看門狗就不會起作用10、單片機(jī)的存儲器結(jié)構(gòu)包括程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。想象一個需要頻繁更新數(shù)據(jù)并且存儲大量程序代碼的單片機(jī)應(yīng)用，例如一個工業(yè)自動化控制系統(tǒng)。在這種情況下，關(guān)于存儲器的選擇和使用，以下哪種策略是最合適的？（）A.優(yōu)先使用內(nèi)部程序存儲器存儲程序代碼，使用內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器存儲數(shù)據(jù)，以提高訪問速度B.由于外部存儲器擴(kuò)展方便，應(yīng)盡量將程序和數(shù)據(jù)都存儲在外部存儲器中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)部存儲器和外部存儲器，例如將頻繁訪問的數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器中，將較大的程序代碼存儲在外部程序存儲器中D.為了簡化設(shè)計(jì)，不考慮存儲器的優(yōu)化，隨機(jī)選擇存儲器進(jìn)行存儲11、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的輸入。但這種復(fù)用功能可能會導(dǎo)致端口的驅(qū)動能力下降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)，可能會受到端口帶寬和信號完整性的限制，需要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣硖岣邆鬏斝阅?2、單片機(jī)在智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。假設(shè)我們要設(shè)計(jì)一個基于單片機(jī)的智能燈光控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)度自動調(diào)節(jié)燈光亮度。以下關(guān)于傳感器選擇和控制策略的考慮，哪一項(xiàng)是關(guān)鍵的？（）A.選擇高精度的環(huán)境光傳感器，并采用PID控制算法B.使用普通的光敏電阻，通過簡單的比較判斷調(diào)節(jié)亮度C.不考慮環(huán)境光變化，固定燈光亮度D.以上選項(xiàng)都不正確，單片機(jī)不適合用于智能燈光控制13、在單片機(jī)的指令時(shí)序中，假設(shè)我們需要精確控制單片機(jī)與外部設(shè)備之間的通信時(shí)序。以下哪種方式可以幫助我們更好地理解和掌握指令執(zhí)行的時(shí)間特性？（）A.查閱單片機(jī)的數(shù)據(jù)手冊，了解指令周期B.通過實(shí)驗(yàn)測量指令執(zhí)行時(shí)間C.參考其他類似系統(tǒng)的時(shí)序設(shè)置D.以上方法結(jié)合使用14、對于單片機(jī)的ADC采樣精度提高方法，以下關(guān)于其技術(shù)和策略的描述，哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.可以通過增加ADC的位數(shù)、采用過采樣和均值濾波等技術(shù)來提高采樣精度B.提高參考電壓的穩(wěn)定性和精度可以有效提升ADC的采樣精度C.降低采樣頻率可以減少噪聲的影響，從而提高采樣精度D.對輸入信號進(jìn)行前置放大和濾波處理，能夠改善ADC的采樣精度15、在單片機(jī)的看門狗（Watchdog）定時(shí)器應(yīng)用中，以下關(guān)于其功能和設(shè)置的描述，哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.看門狗定時(shí)器用于監(jiān)測單片機(jī)程序的運(yùn)行狀態(tài)，如果程序出現(xiàn)異?；蚺茱w，看門狗定時(shí)器超時(shí)會觸發(fā)系統(tǒng)復(fù)位，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.看門狗定時(shí)器的超時(shí)時(shí)間可以根據(jù)系統(tǒng)的需求進(jìn)行設(shè)置，一般設(shè)置為略大于正常程序執(zhí)行周期的時(shí)間C.在程序正常運(yùn)行時(shí)，需要定期對看門狗定時(shí)器進(jìn)行清零操作，以防止其超時(shí)復(fù)位D.看門狗定時(shí)器只在單片機(jī)系統(tǒng)啟動時(shí)進(jìn)行初始化，后續(xù)運(yùn)行過程中不需要再進(jìn)行任何操作16、單片機(jī)與外部存儲器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí)，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17、在單片機(jī)的加密和安全方面，假設(shè)我們需要保護(hù)單片機(jī)中的敏感數(shù)據(jù)不被非法讀取。以下關(guān)于加密算法和實(shí)現(xiàn)方式的選擇，哪一項(xiàng)是有效的？（）A.使用對稱加密算法，如AES，并將密鑰存儲在單片機(jī)內(nèi)部B.不進(jìn)行加密，依靠單片機(jī)的物理防護(hù)C.使用簡單的異或運(yùn)算進(jìn)行加密D.以上選項(xiàng)都不正確，單片機(jī)無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密18、以下哪種方式可以提高8051單片機(jī)的I/O口驅(qū)動能力？（）A.使用上拉電阻B.增加電源電壓C.使用三極管驅(qū)動D.以上都可以19、在單片機(jī)的I/O口擴(kuò)展中，使用8255可編程并行接口芯片。若將8255的A口設(shè)置為輸入，B口設(shè)置為輸出，控制字應(yīng)為：（）A.90HB.98HC.81HD.88H20、當(dāng)8051單片機(jī)響應(yīng)外部中斷0時(shí)，程序應(yīng)轉(zhuǎn)移到的地址是（）。A.0000HB.0003HC.0013HD.0023H二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋單片機(jī)在智能電力夸克計(jì)算系統(tǒng)中的工作。2、（本題5分）說明單片機(jī)在智能電力納米計(jì)算系統(tǒng)中的應(yīng)用。3、（本題5分）說明單片機(jī)的RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）模塊的功能和使用方法。4、（本題5分）闡述單片機(jī)在智能電力質(zhì)子計(jì)算系統(tǒng)中的功能。5、（本題5分）在單片機(jī)系統(tǒng)中，如何進(jìn)行系統(tǒng)的兼容性測試？三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）編寫程序，使單片機(jī)控制一個智能電飯煲，具備煮粥、煲湯等多種功能。2、（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。3、（本題5分）在單片機(jī)上讀取一個甲醛濃度傳感器的值，進(jìn)行超標(biāo)提示。4、（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。5、（本題5分）編寫單片機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)對一個數(shù)字電位器的控制。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述單片機(jī)在智能物流車輛調(diào)度系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，包括車輛定位跟蹤、任務(wù)分配算法以及路徑規(guī)劃優(yōu)化，探討單片機(jī)如何提高物流運(yùn)輸效率和