梧州職業(yè)學(xué)院《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)》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，共3頁梧州職業(yè)學(xué)院

《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)》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)的人機(jī)交互接口設(shè)計(jì)中，以下關(guān)于按鍵和顯示設(shè)備的選擇與使用，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.按鍵可以采用獨(dú)立按鍵或矩陣按鍵的方式，根據(jù)按鍵數(shù)量和布局的需求進(jìn)行選擇。顯示設(shè)備有LED、LCD等，不同的顯示設(shè)備具有不同的特點(diǎn)和適用場(chǎng)合B.獨(dú)立按鍵比矩陣按鍵更可靠，所以在任何情況下都應(yīng)該優(yōu)先選擇獨(dú)立按鍵C.LCD顯示比LED顯示更清晰，但成本更高，在對(duì)顯示效果要求不高的場(chǎng)合，應(yīng)選擇LED顯示D.按鍵和顯示設(shè)備的接口電路設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，需要專業(yè)的硬件知識(shí)，對(duì)于初學(xué)者來說難以實(shí)現(xiàn)2、在單片機(jī)的程序存儲(chǔ)空間有限的情況下，假設(shè)我們需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)復(fù)雜的功能但代碼量較大。以下關(guān)于代碼優(yōu)化和存儲(chǔ)空間節(jié)省的方法，哪一項(xiàng)是有效的？（）A.減少函數(shù)調(diào)用，使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)B.增加注釋和空行，提高代碼可讀性C.盡量使用全局變量，減少局部變量D.以上方法都不能有效節(jié)省存儲(chǔ)空間3、8051單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作在方式2時(shí)，是（）位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。A.8B.13C.16D.324、在單片機(jī)的I2C（集成電路總線）通信中，以下敘述不準(zhǔn)確的是：（）A.I2C是一種兩線制的串行通信協(xié)議，只需要兩根信號(hào)線：串行數(shù)據(jù)線（SDA）和串行時(shí)鐘線（SCL）B.I2C通信采用主從模式，主機(jī)負(fù)責(zé)發(fā)起通信和控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓?jié)奏，從機(jī)根據(jù)主機(jī)的指令進(jìn)行響應(yīng)C.I2C通信支持多主多從架構(gòu)，可以多個(gè)主機(jī)同時(shí)與多個(gè)從機(jī)進(jìn)行通信，不會(huì)發(fā)生沖突D.在I2C通信中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾适枪潭ǖ?，不能根?jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整5、在單片機(jī)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）應(yīng)用中，假設(shè)我們有多個(gè)任務(wù)需要同時(shí)執(zhí)行，并且對(duì)任務(wù)的響應(yīng)時(shí)間有嚴(yán)格要求。以下關(guān)于任務(wù)調(diào)度和優(yōu)先級(jí)設(shè)置的策略，哪一項(xiàng)是最合理的？（）A.采用基于優(yōu)先級(jí)的搶占式調(diào)度，高優(yōu)先級(jí)任務(wù)優(yōu)先執(zhí)行B.采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度，平均分配CPU時(shí)間C.隨機(jī)調(diào)度任務(wù)，不考慮優(yōu)先級(jí)D.以上策略都不合理，RTOS不適合多任務(wù)環(huán)境6、在單片機(jī)的軟件開發(fā)過程中，使用C語言編程具有很多優(yōu)勢(shì)。假設(shè)我們需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)對(duì)時(shí)間要求非常精確的操作，以下關(guān)于C語言在單片機(jī)編程中的局限性，哪一項(xiàng)是需要考慮的？（）A.C語言的執(zhí)行效率可能不如匯編語言高B.C語言無法實(shí)現(xiàn)底層硬件的直接控制C.C語言的代碼可讀性差，不利于維護(hù)D.以上選項(xiàng)都不正確，C語言在單片機(jī)編程中沒有局限性7、單片機(jī)的串行通信在數(shù)據(jù)傳輸中起著重要作用。假設(shè)我們要設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)與上位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)，例如環(huán)境監(jiān)測(cè)站將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器。在選擇串行通信協(xié)議時(shí)，以下哪種因素是最需要優(yōu)先考慮的？（）A.只考慮通信速度，選擇速度最快的協(xié)議，不考慮其他因素B.綜合考慮通信距離、數(shù)據(jù)量、可靠性、成本等因素，選擇最適合應(yīng)用場(chǎng)景的串行通信協(xié)議，如UART、SPI或I2C等，并合理設(shè)置通信參數(shù)，如波特率、數(shù)據(jù)位、停止位等C.隨意選擇一種串行通信協(xié)議，不進(jìn)行任何參數(shù)設(shè)置D.認(rèn)為串行通信不可靠，采用并行通信方式替代8、單片機(jī)在驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示時(shí)，常用的顯示方式有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示。動(dòng)態(tài)顯示相比于靜態(tài)顯示的主要優(yōu)點(diǎn)是：（）A.顯示亮度高B.占用I/O口少C.程序編寫簡(jiǎn)單D.顯示穩(wěn)定，無閃爍9、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)10、單片機(jī)的Flash存儲(chǔ)器編程在系統(tǒng)升級(jí)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面經(jīng)常用到。假設(shè)我們要對(duì)一個(gè)已經(jīng)投入使用的單片機(jī)設(shè)備進(jìn)行軟件升級(jí)，需要更新Flash中的程序代碼。在進(jìn)行Flash編程時(shí)，以下哪種方法是最為安全和可靠的？（）A.直接在運(yùn)行時(shí)對(duì)Flash進(jìn)行編程，不考慮數(shù)據(jù)備份和錯(cuò)誤處理B.在編程前備份重要數(shù)據(jù)，設(shè)置合適的編程算法和參數(shù)，進(jìn)行嚴(yán)格的錯(cuò)誤檢測(cè)和處理，確保編程過程的可靠性和數(shù)據(jù)的完整性，編程完成后進(jìn)行校驗(yàn)和驗(yàn)證C.不進(jìn)行任何準(zhǔn)備工作，直接進(jìn)行Flash編程，出現(xiàn)問題時(shí)再進(jìn)行處理D.避免對(duì)Flash進(jìn)行編程，認(rèn)為這樣會(huì)帶來風(fēng)險(xiǎn)11、單片機(jī)與上位機(jī)進(jìn)行通信時(shí)，常用的通信協(xié)議有很多種。對(duì)于短距離、高速率的數(shù)據(jù)傳輸，以下哪種通信協(xié)議比較適合？（）A.RS232B.RS485C.USBD.CAN12、在單片機(jī)的系統(tǒng)開發(fā)中，硬件和軟件的協(xié)同設(shè)計(jì)至關(guān)重要。假設(shè)我們?cè)谠O(shè)計(jì)初期發(fā)現(xiàn)硬件資源無法滿足軟件功能的需求，以下關(guān)于解決方法的選擇，哪一項(xiàng)是合理的？（）A.優(yōu)化軟件算法，減少對(duì)硬件資源的需求B.立即更換更強(qiáng)大的單片機(jī)型號(hào)C.放棄部分軟件功能D.以上選項(xiàng)都不正確，硬件和軟件的不匹配無法解決13、單片機(jī)的硬件資源有限，在進(jìn)行算法設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮效率和資源占用。假設(shè)我們需要在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)一個(gè)快速排序算法，以下關(guān)于算法優(yōu)化和資源利用的考慮，哪一項(xiàng)是最重要的？（）A.減少內(nèi)存使用，優(yōu)化算法的時(shí)間復(fù)雜度B.優(yōu)先考慮代碼的簡(jiǎn)潔性，不關(guān)注資源占用C.盡量使用復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提高算法效率D.以上選項(xiàng)都不是，快速排序算法不適合在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)14、在單片機(jī)的低功耗設(shè)計(jì)中，需要從多個(gè)方面入手降低系統(tǒng)能耗。假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一款使用電池供電的便攜式單片機(jī)設(shè)備，如智能手表。以下關(guān)于低功耗設(shè)計(jì)的措施，哪一項(xiàng)是最為關(guān)鍵的？（）A.不采取任何低功耗措施，讓設(shè)備正常運(yùn)行B.關(guān)閉不必要的外設(shè)和功能模塊，降低工作頻率，采用睡眠模式和電源管理芯片等多種手段，根據(jù)設(shè)備的工作狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整功耗，最大限度延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間C.只降低單片機(jī)的工作電壓，不考慮其他因素對(duì)功耗的影響D.選擇低功耗的單片機(jī)型號(hào)，但不進(jìn)行其他方面的優(yōu)化15、單片機(jī)的看門狗定時(shí)器（WatchdogTimer）用于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。假設(shè)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中由于軟件故障陷入死循環(huán)，以下關(guān)于看門狗定時(shí)器的作用，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.看門狗定時(shí)器超時(shí)會(huì)觸發(fā)系統(tǒng)復(fù)位，重新啟動(dòng)B.看門狗定時(shí)器會(huì)自動(dòng)修復(fù)軟件故障C.看門狗定時(shí)器對(duì)死循環(huán)沒有任何作用D.以上選項(xiàng)都不正確，看門狗定時(shí)器與系統(tǒng)故障無關(guān)16、單片機(jī)的串行通信是常見的數(shù)據(jù)傳輸方式，例如UART（通用異步收發(fā)器）。假設(shè)我們要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與另一設(shè)備之間9600波特率的異步串行通信。以下關(guān)于波特率設(shè)置和數(shù)據(jù)格式的選擇，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.根據(jù)時(shí)鐘頻率和公式計(jì)算出波特率寄存器的值，設(shè)置數(shù)據(jù)位為8位、停止位為1位B.波特率固定為9600，無需設(shè)置，數(shù)據(jù)位和停止位可以隨意選擇C.串行通信只能使用固定的波特率和數(shù)據(jù)格式D.以上選項(xiàng)都不正確，無法實(shí)現(xiàn)9600波特率的串行通信17、在單片機(jī)的PWM（脈沖寬度調(diào)制）技術(shù)中，以下敘述不正確的是：（）A.PWM技術(shù)通過改變脈沖的寬度來控制輸出信號(hào)的平均電壓或功率B.PWM信號(hào)的占空比決定了輸出的等效電壓或功率大小C.單片機(jī)可以通過定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方便地生成PWM信號(hào)，用于電機(jī)調(diào)速、燈光亮度控制等應(yīng)用D.PWM信號(hào)的頻率越高越好，因?yàn)轭l率越高，輸出的精度和穩(wěn)定性就越高18、在單片機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要考慮電磁兼容性（EMC）問題。以下哪種方法對(duì)減少電磁干擾效果不明顯？（）A.增加屏蔽層B.縮短信號(hào)線長(zhǎng)度C.提高電源電壓D.合理布線19、對(duì)于單片機(jī)的EEPROM（電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器），以下說法恰當(dāng)?shù)氖牵海ǎ〢.EEPROM可以多次擦寫，用于存儲(chǔ)需要在掉電后仍能保存的數(shù)據(jù)，如系統(tǒng)參數(shù)、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)等。讀寫EEPROM需要特定的時(shí)序和指令B.EEPROM的讀寫速度與Flash存儲(chǔ)器相同C.EEPROM的容量通常比Flash存儲(chǔ)器大D.EEPROM不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，其數(shù)據(jù)不會(huì)丟失20、在單片機(jī)的ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換）功能中，假設(shè)我們需要測(cè)量一個(gè)變化范圍較大的模擬信號(hào)，并且要求有較高的測(cè)量精度。為了達(dá)到這個(gè)要求，以下哪個(gè)因素對(duì)ADC的性能影響最為關(guān)鍵？（）A.ADC的分辨率B.ADC的轉(zhuǎn)換速度C.ADC的參考電壓D.單片機(jī)的工作頻率21、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)22、單片機(jī)的系統(tǒng)總線包括地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。假設(shè)我們要擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器，以下哪個(gè)總線的寬度決定了可擴(kuò)展存儲(chǔ)器的最大容量？（）A.地址總線B.數(shù)據(jù)總線C.控制總線D.以上總線共同決定23、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.TF124、在單片機(jī)的EEPROM（電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器）使用中，以下關(guān)于其特點(diǎn)和應(yīng)用的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.EEPROM可以在單片機(jī)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行字節(jié)級(jí)的擦除和寫入操作，數(shù)據(jù)保存時(shí)間長(zhǎng)，常用于存儲(chǔ)需要頻繁修改但掉電不丟失的數(shù)據(jù)，如設(shè)備參數(shù)、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)等B.EEPROM的寫入速度比Flash存儲(chǔ)器快，因此在需要快速存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的場(chǎng)合應(yīng)優(yōu)先選擇EEPROMC.EEPROM的容量通常比Flash存儲(chǔ)器大，可以存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)D.EEPROM不需要進(jìn)行擦除操作就可以直接寫入數(shù)據(jù)，使用非常方便25、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)雜度二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述單片機(jī)的匯編語言和C語言編程的優(yōu)缺點(diǎn)。2、（本題5分）闡述單片機(jī)在智能電力霧計(jì)算系統(tǒng)中的功能。3、（本題5分）解釋單片機(jī)的機(jī)器人視覺處理。4、（本題5分）解釋單片機(jī)在智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）編寫單片機(jī)程序，控制一個(gè)激光測(cè)距儀，測(cè)量距離并顯示。2、（本題5分）利用單片機(jī)和壓力傳感器，測(cè)量壓力值并通過串口發(fā)送。3、（本題5分）編寫程序，使單片機(jī)控制一個(gè)智能電飯煲，具備米種選擇功能，根據(jù)米種自動(dòng)調(diào)整烹飪參數(shù)。4、（本題5分）用單片機(jī)控制一個(gè)智能燈光系統(tǒng)，根據(jù)環(huán)境光自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度和顏色。5、（本題5分）設(shè)計(jì)單片機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部ADC芯片的通道切換和數(shù)據(jù)采集。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)在智能冰箱控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括溫度控制、濕度調(diào)節(jié)、食