重慶理工大學(xué)《單片機(jī)原理及應(yīng)用》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線(xiàn)第1頁(yè)，共3頁(yè)重慶理工大學(xué)《單片機(jī)原理及應(yīng)用》

2022-2023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、對(duì)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(kāi)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(qǐng)求D.只允許一個(gè)中斷源產(chǎn)生中斷請(qǐng)求2、對(duì)于單片機(jī)的脈沖寬度調(diào)制（PWM）技術(shù)，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.PWM通過(guò)改變脈沖的占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬信號(hào)的等效控制，常用于電機(jī)調(diào)速、LED亮度調(diào)節(jié)等領(lǐng)域B.PWM的頻率和占空比可以獨(dú)立調(diào)節(jié)，通過(guò)調(diào)整這兩個(gè)參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同的控制效果C.PWM信號(hào)的分辨率越高，控制精度就越高，但同時(shí)也會(huì)增加系統(tǒng)的開(kāi)銷(xiāo)D.PWM技術(shù)只能用于控制直流設(shè)備，對(duì)于交流設(shè)備無(wú)法適用3、關(guān)于單片機(jī)的看門(mén)狗定時(shí)器（WatchdogTimer），以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.看門(mén)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)，防止程序跑飛或陷入死循環(huán)B.程序需要在規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)看門(mén)狗定時(shí)器進(jìn)行清零操作，否則看門(mén)狗定時(shí)器將觸發(fā)系統(tǒng)復(fù)位C.看門(mén)狗定時(shí)器的超時(shí)時(shí)間可以通過(guò)編程進(jìn)行設(shè)置，以適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景D.看門(mén)狗定時(shí)器只會(huì)在程序出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)起作用，正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生任何影響4、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5、8051單片機(jī)的指令“MOVCA,@A+PC”中，PC的值在取指后會(huì)（）。A.加1B.加2C.加3D.不變6、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(xiě)特性更適合這種需求？（）A.具有較高擦寫(xiě)次數(shù)的Flash存儲(chǔ)器B.擦寫(xiě)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7、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)8、在單片機(jī)的晶振選擇中，假設(shè)我們的系統(tǒng)對(duì)時(shí)鐘精度和穩(wěn)定性有較高要求。以下哪種晶振類(lèi)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9、在單片機(jī)的指令系統(tǒng)中，假設(shè)我們要執(zhí)行一系列復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算和邏輯操作。不同的指令具有不同的執(zhí)行周期和功能。如果要在有限的時(shí)間內(nèi)完成大量的計(jì)算任務(wù)，以下哪種指令通常具有更高的執(zhí)行效率？（）A.復(fù)雜的多功能指令B.簡(jiǎn)單的基本指令C.特定的專(zhuān)用指令D.所有指令執(zhí)行效率相同10、在單片機(jī)的存儲(chǔ)器擴(kuò)展中，若要擴(kuò)展8KB的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，使用6264芯片（8K×8位），則需要的地址線(xiàn)數(shù)量至少為：（）A.10根B.13根C.16根D.8根11、關(guān)于單片機(jī)的SPI（串行外設(shè)接口）通信協(xié)議，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.SPI是一種高速、全雙工的串行通信協(xié)議，常用于連接單片機(jī)與外部設(shè)備，如Flash存儲(chǔ)器、傳感器等B.SPI通信需要至少四根信號(hào)線(xiàn)：時(shí)鐘線(xiàn)（SCK）、主機(jī)輸入/從機(jī)輸出線(xiàn)（MISO）、主機(jī)輸出/從機(jī)輸入線(xiàn)（MOSI）和片選線(xiàn)（CS）C.在SPI通信中，主機(jī)和從機(jī)的時(shí)鐘極性和相位可以根據(jù)需要進(jìn)行配置，以適應(yīng)不同的設(shè)備D.SPI通信的數(shù)據(jù)傳輸是同步的，但在傳輸過(guò)程中不會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，因此數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性無(wú)法保證12、單片機(jī)與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，經(jīng)常需要進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。例如，將一個(gè)16位的整數(shù)轉(zhuǎn)換為兩個(gè)8位的字節(jié)進(jìn)行傳輸，以下關(guān)于轉(zhuǎn)換順序的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.先發(fā)送高8位，再發(fā)送低8位B.先發(fā)送低8位，再發(fā)送高8位C.隨機(jī)發(fā)送高低8位，接收端自行判斷D.同時(shí)發(fā)送高低8位13、單片機(jī)的I/O口擴(kuò)展在需要連接大量外部設(shè)備時(shí)是必要的。假設(shè)我們的系統(tǒng)需要連接超過(guò)單片機(jī)本身I/O口數(shù)量的設(shè)備，以下哪種I/O口擴(kuò)展方式可能具有較高的性?xún)r(jià)比？（）A.使用專(zhuān)用的I/O擴(kuò)展芯片B.通過(guò)并行接口擴(kuò)展C.通過(guò)串行接口擴(kuò)展D.減少設(shè)備連接數(shù)量，不進(jìn)行擴(kuò)展14、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15、對(duì)于單片機(jī)的加密和安全機(jī)制，以下關(guān)于其作用和實(shí)現(xiàn)方式的描述，哪一個(gè)是錯(cuò)誤的？（）A.單片機(jī)的加密和安全機(jī)制可以防止程序被非法讀取、復(fù)制和篡改，保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和系統(tǒng)的安全性。常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)方式有代碼加密、硬件加密和認(rèn)證機(jī)制等B.加密和安全機(jī)制會(huì)增加單片機(jī)系統(tǒng)的成本和開(kāi)發(fā)難度，而且在大多數(shù)應(yīng)用中沒(méi)有必要，因?yàn)閱纹瑱C(jī)系統(tǒng)的安全性威脅較小C.即使采用了加密和安全機(jī)制，也不能完全保證單片機(jī)系統(tǒng)的絕對(duì)安全，還需要結(jié)合其他安全措施來(lái)提高整體安全性D.隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，單片機(jī)的加密和安全機(jī)制變得越來(lái)越重要，尤其是在涉及敏感數(shù)據(jù)和關(guān)鍵應(yīng)用的場(chǎng)景中16、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(lèi)型和接口方式的描述，哪一個(gè)是不正確的？（）A.常見(jiàn)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(cè)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(guò)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(guò)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(cè)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(cè)量范圍、精度要求和成本等因素綜合考慮17、單片機(jī)的通信接口（如UART、SPI、I2C等）在與外部設(shè)備交互中至關(guān)重要。假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)與多個(gè)傳感器和執(zhí)行器通信的工業(yè)控制系統(tǒng)。在選擇通信接口和協(xié)議時(shí)，以下哪種考慮是最為全面和重要的？（）A.只根據(jù)通信速度選擇接口和協(xié)議，不考慮設(shè)備的兼容性和成本B.綜合考慮設(shè)備的數(shù)量、通信距離、數(shù)據(jù)量、實(shí)時(shí)性要求、成本等因素，選擇合適的通信接口和協(xié)議，并進(jìn)行相應(yīng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件編程，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠通信C.隨意選擇一種通信接口和協(xié)議，不進(jìn)行任何評(píng)估和測(cè)試D.只選擇自己熟悉的通信接口和協(xié)議，不考慮其是否適合當(dāng)前項(xiàng)目18、在單片機(jī)的ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）模塊中，以下關(guān)于其分辨率和轉(zhuǎn)換速度的描述，哪一個(gè)是準(zhǔn)確的？（）A.ADC的分辨率決定了其能夠分辨的最小模擬輸入變化量，轉(zhuǎn)換速度則表示完成一次模數(shù)轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間。分辨率越高、轉(zhuǎn)換速度越快的ADC性能越好，但成本也越高B.ADC的分辨率和轉(zhuǎn)換速度是相互獨(dú)立的，沒(méi)有直接的關(guān)系?？梢愿鶕?jù)需要單獨(dú)選擇高分辨率或高轉(zhuǎn)換速度的ADCC.ADC的分辨率只影響數(shù)字輸出的精度，對(duì)實(shí)際的測(cè)量結(jié)果沒(méi)有影響。轉(zhuǎn)換速度則主要取決于單片機(jī)的時(shí)鐘頻率D.為了獲得高精度的測(cè)量結(jié)果，應(yīng)該優(yōu)先選擇轉(zhuǎn)換速度快的ADC，而分辨率可以適當(dāng)降低19、在單片機(jī)的PWM（脈沖寬度調(diào)制）輸出應(yīng)用中，假設(shè)我們需要控制一個(gè)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。以下關(guān)于PWM占空比和電機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.占空比越大，電機(jī)轉(zhuǎn)速越快B.占空比越小，電機(jī)轉(zhuǎn)速越快C.占空比與電機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)D.電機(jī)轉(zhuǎn)速只與電壓有關(guān)，與PWM占空比無(wú)關(guān)20、在單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展方面，需要考慮多種外設(shè)和接口的連接。假設(shè)我們要為一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)添加更多的存儲(chǔ)設(shè)備、通信接口和傳感器。對(duì)于系統(tǒng)擴(kuò)展的規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)，以下哪種策略是最為重要的？（）A.盲目地添加各種外設(shè)和接口，不考慮系統(tǒng)的兼容性和資源分配B.充分評(píng)估系統(tǒng)的需求和資源，選擇合適的擴(kuò)展芯片和接口標(biāo)準(zhǔn)，合理規(guī)劃地址空間和中斷資源，確保擴(kuò)展后的系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、性能優(yōu)化C.只選擇最便宜的擴(kuò)展方案，不考慮其性能和質(zhì)量D.不進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展，認(rèn)為原有的資源已經(jīng)足夠滿(mǎn)足需求21、單片機(jī)在智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。假設(shè)我們要設(shè)計(jì)一個(gè)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(dòng)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(guò)簡(jiǎn)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22、單片機(jī)的EEPROM（電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器）常用于存儲(chǔ)需要掉電保存的數(shù)據(jù)。假設(shè)我們要在單片機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)一些用戶(hù)設(shè)置和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。對(duì)于EEPROM的讀寫(xiě)操作，以下哪種方法是最為可靠和高效的？（）A.頻繁地對(duì)EEPROM進(jìn)行讀寫(xiě)操作，不考慮其壽命和性能B.合理規(guī)劃數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，減少讀寫(xiě)次數(shù)，采用錯(cuò)誤檢測(cè)和糾錯(cuò)機(jī)制，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性，同時(shí)注意EEPROM的壽命和讀寫(xiě)限制C.只進(jìn)行寫(xiě)入操作，不進(jìn)行讀取操作，以延長(zhǎng)EEPROM的壽命D.不使用EEPROM，選擇其他存儲(chǔ)方式替代23、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24、在單片機(jī)的模擬信號(hào)采集過(guò)程中，可能會(huì)受到干擾導(dǎo)致采集結(jié)果不準(zhǔn)確。假設(shè)我們使用ADC采集一個(gè)緩慢變化的模擬信號(hào)，以下關(guān)于提高采集精度和抗干擾能力的方法，哪一項(xiàng)是有效的？（）A.增加采樣次數(shù)并取平均值B.提高ADC的轉(zhuǎn)換速度C.降低ADC的參考電壓D.以上選項(xiàng)都不正確，無(wú)法提高采集精度和抗干擾能力25、單片機(jī)的程序編寫(xiě)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二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）在單片機(jī)系統(tǒng)中，如何進(jìn)行系統(tǒng)的可靠性測(cè)試？2、（本題5分）單片機(jī)的EEPROM存儲(chǔ)數(shù)據(jù)有什么特點(diǎn)和使用注意事項(xiàng)？3、（本題5分）單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理功能？4、（本題5分）在單片機(jī)系統(tǒng)中，如何進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化和改進(jìn)？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，通過(guò)SPI接口驅(qū)動(dòng)一個(gè)無(wú)線(xiàn)射頻模塊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。2、（本題5分）編寫(xiě)程序，使單片機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中動(dòng)態(tài)修改定時(shí)器的參數(shù)。3、（本題5分）用單片機(jī)控制一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，使其按一定的步數(shù)旋轉(zhuǎn)。4、（本題5分）用單片機(jī)控制一個(gè)智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，檢測(cè)煙霧和溫度異常。5、（本題5分）編寫(xiě)程序，使單片機(jī)控制一個(gè)智能浴霸，具備換氣功能。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)在智能家電節(jié)能控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括電器功率監(jiān)測(cè)、待機(jī)模式控制以及節(jié)能模式切換策略，分析單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)家電的節(jié)能減排。2、