吐魯番職業(yè)技術(shù)學(xué)院《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(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(yè)，共3頁(yè)吐魯番職業(yè)技術(shù)學(xué)院《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》

2023-2024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)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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)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2、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,@R03、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(cuò)誤的？（）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)，如果程序出現(xiàn)異?；蚺茱w，看門狗定時(shí)器超時(shí)會(huì)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(duì)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(dòng)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4、單片機(jī)在控制電機(jī)時(shí)，需要考慮電機(jī)的啟動(dòng)、停止和調(diào)速等操作。假設(shè)我們使用PWM控制直流電機(jī)的啟動(dòng)和停止。以下關(guān)于PWM占空比設(shè)置的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.啟動(dòng)時(shí)占空比逐漸增大，停止時(shí)占空比逐漸減小B.啟動(dòng)和停止時(shí)占空比都保持不變C.啟動(dòng)時(shí)占空比為0，停止時(shí)占空比為100%D.以上描述都不正確，PWM無法控制電機(jī)啟動(dòng)和停止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(zhǎng)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）7、在單片機(jī)的ADC轉(zhuǎn)換中，為了提高轉(zhuǎn)換精度，可以采取以下哪種措施？（）A.增加ADC的位數(shù)B.降低輸入信號(hào)的幅度C.提高ADC的轉(zhuǎn)換速度D.減少參考電壓的波動(dòng)8、在單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘源選擇中，以下關(guān)于內(nèi)部時(shí)鐘和外部時(shí)鐘的特點(diǎn)和適用情況的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.內(nèi)部時(shí)鐘由單片機(jī)內(nèi)部的振蕩器產(chǎn)生，精度較低但使用方便，適用于對(duì)時(shí)鐘精度要求不高的場(chǎng)合。外部時(shí)鐘源精度高、穩(wěn)定性好，適用于對(duì)時(shí)鐘要求嚴(yán)格的應(yīng)用B.外部時(shí)鐘總是優(yōu)于內(nèi)部時(shí)鐘，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量使用外部時(shí)鐘源C.內(nèi)部時(shí)鐘和外部時(shí)鐘可以同時(shí)使用，以提高系統(tǒng)的時(shí)鐘性能D.內(nèi)部時(shí)鐘的頻率可以隨意調(diào)整，而外部時(shí)鐘的頻率是固定的9、在8051單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器中，若要啟動(dòng)定時(shí)器1，應(yīng)將（）位置1。A.TR0B.TR1C.TF0D.TF110、在單片機(jī)的中斷系統(tǒng)中，中斷優(yōu)先級(jí)可以通過編程設(shè)置。當(dāng)多個(gè)中斷同時(shí)發(fā)生時(shí)，以下哪種情況會(huì)優(yōu)先響應(yīng)？（）A.優(yōu)先級(jí)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(gè)中斷響應(yīng)11、單片機(jī)在低功耗應(yīng)用中，需要合理控制電源模式和設(shè)備的休眠喚醒。假設(shè)我們?cè)O(shè)計(jì)的一個(gè)電池供電的設(shè)備，大部分時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)。以下關(guān)于低功耗模式選擇和喚醒機(jī)制的設(shè)置，哪一項(xiàng)是最合適的？（）A.選擇深度休眠模式，通過外部中斷喚醒B.保持正常運(yùn)行模式，定時(shí)喚醒C.關(guān)閉所有功能，無法喚醒D.以上選項(xiàng)都不合適，無法實(shí)現(xiàn)低功耗待機(jī)12、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(chǎng)景來決定。假設(shè)我們要實(shí)現(xiàn)多個(gè)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13、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(huì)增加系統(tǒng)的功耗、成本和設(shè)計(jì)復(fù)雜度，同時(shí)還需要解決信號(hào)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(duì)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(dòng)和配置，直接連接即可使用C.單片機(jī)的性能對(duì)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14、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.88H15、關(guān)于單片機(jī)的實(shí)時(shí)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(huì)增加系統(tǒng)的開銷和復(fù)雜度16、單片機(jī)的代碼優(yōu)化不僅可以提高執(zhí)行效率，還可以節(jié)省存儲(chǔ)空間。假設(shè)我們要優(yōu)化一個(gè)計(jì)算密集型的函數(shù)，以下關(guān)于優(yōu)化方法的選擇，哪一項(xiàng)是最有效的？（）A.算法改進(jìn)B.減少變量使用C.縮短函數(shù)名D.以上方法效果相同，可隨意選擇17、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)18、單片機(jī)的指令集結(jié)構(gòu)對(duì)編程風(fēng)格和效率有一定影響。復(fù)雜指令集（CISC）和精簡(jiǎn)指令集（RISC）相比，以下哪項(xiàng)描述是不正確的？（）A.CISC指令長(zhǎng)度不固定，RISC指令長(zhǎng)度通常固定B.CISC指令執(zhí)行周期通常較長(zhǎng)，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(duì)簡(jiǎn)單19、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.P1LOCK20、單片機(jī)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）在復(fù)雜應(yīng)用中可以提高系統(tǒng)的管理效率。假設(shè)我們正在開發(fā)一個(gè)多任務(wù)的智能家居控制單片機(jī)系統(tǒng)，需要同時(shí)處理多個(gè)不同的任務(wù)。在選擇和使用RTOS時(shí)，以下哪種因素是最需要關(guān)注的？（）A.只考慮RTOS的功能豐富性，不考慮其對(duì)單片機(jī)資源的占用B.綜合考慮RTOS的內(nèi)核大小、任務(wù)調(diào)度算法、內(nèi)存管理機(jī)制、中斷響應(yīng)時(shí)間等因素，選擇適合單片機(jī)性能和應(yīng)用需求的RTOS，并進(jìn)行合理的配置和優(yōu)化，以提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性C.不使用RTOS，通過自己編寫任務(wù)調(diào)度代碼來實(shí)現(xiàn)多任務(wù)管理D.隨意選擇一個(gè)RTOS，不進(jìn)行任何定制和優(yōu)化二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋單片機(jī)的USB通信接口的實(shí)現(xiàn)方法。2、（本題5分）說明單片機(jī)在智能電力混合現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的應(yīng)用。3、（本題5分）簡(jiǎn)述單片機(jī)的GPS定位接口。4、（本題5分）簡(jiǎn)述單片機(jī)在智能能源管理中的應(yīng)用。5、（本題5分）簡(jiǎn)述單片機(jī)在智能儀表中的應(yīng)用。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）用單片機(jī)控制一個(gè)電子秤的傳感器，讀取重量數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理。2、（本題5分）用單片機(jī)控制16個(gè)LED燈，實(shí)現(xiàn)流水燈效果。3、（本題5分）用單片機(jī)控制一個(gè)字符型LCD顯示屏，顯示自定義字符。4、（本題5分）設(shè)計(jì)單片機(jī)程序，通過SPI接口驅(qū)動(dòng)一個(gè)觸摸屏，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。5、（本題5分）編寫程序，使用單片機(jī)的CAN接口實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)功能。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）全面論述單片機(jī)在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用，如地震監(jiān)測(cè)儀、地質(zhì)雷達(dá)、礦產(chǎn)探測(cè)設(shè)備等。闡述單片機(jī)在這些設(shè)備中的信號(hào)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和定位功能，以及對(duì)地質(zhì)數(shù)據(jù)的精確采集和分析。以一款地震監(jiān)測(cè)儀為例，分析單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)地震波的檢測(cè)和震源定位。2、（本題10分）深入分析單片機(jī)在智能香薰機(jī)中的工作機(jī)制，包括精油添加控制、噴霧模式選擇、定