廣東亞視演藝職業(yè)學(xué)院《單片機原理與應(yīng)用實驗》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《單片機原理與應(yīng)用實驗》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷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2分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在單片機的PWM（脈沖寬度調(diào)制）輸出應(yīng)用中，假設(shè)我們需要控制一個直流電機的轉(zhuǎn)速。以下關(guān)于PWM占空比和電機轉(zhuǎn)速的關(guān)系，哪一項是正確的？（）A.占空比越大，電機轉(zhuǎn)速越快B.占空比越小，電機轉(zhuǎn)速越快C.占空比與電機轉(zhuǎn)速無關(guān)D.電機轉(zhuǎn)速只與電壓有關(guān)，與PWM占空比無關(guān)2、單片機的ADC采樣精度不僅取決于ADC本身的性能，還與外部電路有關(guān)。假設(shè)我們要提高ADC的采樣精度，以下哪種外部電路的改進(jìn)措施可能是有效的？（）A.增加輸入信號的濾波電容B.提高參考電壓的穩(wěn)定性C.優(yōu)化信號源的輸出阻抗D.以上都是3、在單片機的存儲器擴(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4、在單片機的數(shù)字濾波算法應(yīng)用中，假設(shè)我們從傳感器采集到的數(shù)據(jù)存在噪聲干擾。以下關(guān)于數(shù)字濾波算法的選擇和效果，哪一項是正確的？（）A.中值濾波可以有效去除脈沖噪聲B.均值濾波對所有類型的噪聲都有很好的效果C.數(shù)字濾波算法會增加系統(tǒng)的延遲D.以上選項都不正確，數(shù)字濾波對去除噪聲沒有作用5、在單片機的輸入輸出接口（I/O口）配置中，需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求來設(shè)置工作模式。假設(shè)有一個單片機控制的智能交通信號燈系統(tǒng)，其中的I/O口需要連接各種傳感器和信號燈。對于I/O口的工作模式選擇，以下哪種考慮是最為重要的？（）A.統(tǒng)一將所有I/O口設(shè)置為輸入模式，以接收外部信號B.全部設(shè)置為輸出模式，直接控制信號燈的狀態(tài)C.根據(jù)每個I/O口所連接的設(shè)備類型（輸入設(shè)備或輸出設(shè)備）和電氣特性，靈活配置為輸入、輸出或者雙向模式，并設(shè)置合適的上拉、下拉電阻，以確保信號的穩(wěn)定和準(zhǔn)確傳輸D.隨意設(shè)置I/O口的工作模式，不考慮與外部設(shè)備的匹配6、在單片機的程序下載方式中，假設(shè)我們需要頻繁地更新單片機中的程序，并且要求下載過程簡單快捷。以下哪種程序下載方式可能是最方便的？（）A.通過編程器下載B.通過在線調(diào)試器下載C.通過串口下載D.通過USB下載7、單片機的外部中斷觸發(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8、在單片機的中斷系統(tǒng)中，中斷的響應(yīng)和處理機制是保障系統(tǒng)實時性和可靠性的重要環(huán)節(jié)。假設(shè)我們有一個單片機控制的智能家電系統(tǒng)，需要及時響應(yīng)各種外部事件，如傳感器信號、用戶操作等。對于中斷優(yōu)先級的設(shè)置，以下哪種理解是最恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.所有中斷具有相同的優(yōu)先級，按照先來先服務(wù)的原則進(jìn)行響應(yīng)和處理B.可以為不同的中斷設(shè)置不同的優(yōu)先級，高優(yōu)先級的中斷可以打斷低優(yōu)先級中斷的處理過程，確保關(guān)鍵事件得到及時響應(yīng)C.中斷優(yōu)先級只在同時發(fā)生多個中斷時才有意義，平時對系統(tǒng)性能沒有影響D.中斷優(yōu)先級的設(shè)置非常復(fù)雜，會嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能，應(yīng)盡量避免使用9、對于單片機的串行通信接口（如UART、SPI、I2C等），以下關(guān)于它們的特點和適用范圍的描述，哪一個是錯誤的？（）A.UART是一種異步串行通信接口，通信線路簡單，適用于短距離、低速的數(shù)據(jù)傳輸B.SPI是一種同步串行通信接口，傳輸速度快，支持多從機通信，但需要較多的引腳C.I2C是一種雙線式串行通信接口，具有節(jié)省引腳、支持多設(shè)備通信等優(yōu)點，但數(shù)據(jù)傳輸速率較低D.這三種串行通信接口在功能和性能上沒有差異，可以根據(jù)個人喜好隨意選擇使用10、在單片機的鍵盤接口設(shè)計中，行列式鍵盤相比于獨立式鍵盤的主要優(yōu)點是：（）A.編程簡單B.占用I/O口少C.可靠性高D.響應(yīng)速度快11、關(guān)于單片機的SPI（串行外設(shè)接口）通信協(xié)議，以下說法錯誤的是：（）A.SPI是一種高速、全雙工的串行通信協(xié)議，常用于連接單片機與外部設(shè)備，如Flash存儲器、傳感器等B.SPI通信需要至少四根信號線：時鐘線（SCK）、主機輸入/從機輸出線（MISO）、主機輸出/從機輸入線（MOSI）和片選線（CS）C.在SPI通信中，主機和從機的時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，但在傳輸過程中不會進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗，因此數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性無法保證12、在單片機的代碼優(yōu)化中，需要考慮代碼的大小、執(zhí)行速度和可讀性。假設(shè)我們正在為一個資源受限的單片機項目進(jìn)行代碼優(yōu)化。以下哪種優(yōu)化策略是最為綜合和有效的？（）A.只關(guān)注代碼的執(zhí)行速度，不考慮代碼大小和可讀性B.平衡代碼的大小、執(zhí)行速度和可讀性，通過算法改進(jìn)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、指令選擇等多種手段，在滿足性能要求的前提下，盡量減小代碼體積，提高可讀性，便于維護(hù)和升級C.只注重減小代碼大小，不關(guān)心執(zhí)行速度和可讀性D.不進(jìn)行任何代碼優(yōu)化，認(rèn)為現(xiàn)有代碼已經(jīng)足夠好13、在單片機的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，只需要兩根信號線：串行數(shù)據(jù)線（SDA）和串行時鐘線（SCL）B.I2C通信采用主從模式，主機負(fù)責(zé)發(fā)起通信和控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓?jié)奏，從機根據(jù)主機的指令進(jìn)行響應(yīng)C.I2C通信支持多主多從架構(gòu)，可以多個主機同時與多個從機進(jìn)行通信，不會發(fā)生沖突D.在I2C通信中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾适枪潭ǖ模荒芨鶕?jù)實際需求進(jìn)行調(diào)整14、單片機的實時時鐘（RTC）模塊用于提供準(zhǔn)確的時間信息。假設(shè)我們的系統(tǒng)需要在掉電情況下仍然保持時間的準(zhǔn)確，以下關(guān)于RTC電源和備份的措施，哪一項是必要的？（）A.使用備用電池為RTC供電B.將RTC數(shù)據(jù)存儲在Flash中C.依靠系統(tǒng)電源為RTC供電D.以上選項都不正確，掉電后無法保持時間準(zhǔn)確15、單片機的程序存儲區(qū)和數(shù)據(jù)存儲區(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，其特點是：（）A.程序存儲區(qū)和數(shù)據(jù)存儲區(qū)統(tǒng)一編址B.程序存儲區(qū)和數(shù)據(jù)存儲區(qū)相互獨立C.程序存儲區(qū)和數(shù)據(jù)存儲區(qū)可以相互訪問D.程序存儲區(qū)和數(shù)據(jù)存儲區(qū)容量相同16、單片機的代碼優(yōu)化不僅可以提高執(zhí)行效率，還可以節(jié)省存儲空間。假設(shè)我們要優(yōu)化一個計算密集型的函數(shù)，以下關(guān)于優(yōu)化方法的選擇，哪一項是最有效的？（）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、在單片機的UART（通用異步收發(fā)器）通信中，以下描述錯誤的是：（）A.UART是一種異步串行通信接口，常用于單片機與計算機、其他單片機或設(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線：發(fā)送線（TXD）和接收線（RXD）18、在8051單片機中，若要進(jìn)行外部中斷的觸發(fā)方式設(shè)置，應(yīng)使用（）寄存器。A.TCONB.IEC.IPD.SCON19、在單片機的數(shù)字濾波算法中，假設(shè)我們要對一個受到噪聲干擾的輸入信號進(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.滑動平均濾波D.低通濾波20、單片機的中斷向量表在中斷處理中起著關(guān)鍵作用。假設(shè)我們正在開發(fā)一個對響應(yīng)速度要求極高的單片機安全監(jiān)控系統(tǒng)。關(guān)于中斷向量表的配置和使用，以下哪種做法是最為恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.不配置中斷向量表，依靠默認(rèn)設(shè)置處理中斷B.合理配置中斷向量表，將關(guān)鍵中斷的優(yōu)先級設(shè)置為最高，并確保中斷服務(wù)程序的短小精悍、執(zhí)行迅速，以滿足系統(tǒng)的實時性要求C.隨意更改中斷向量表的內(nèi)容，不考慮其對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響D.忽略中斷向量表，認(rèn)為中斷處理不會影響系統(tǒng)性能二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）在單片機編程中，如何進(jìn)行代碼的注釋和文檔編寫？2、（本題5分）說明單片機的觸摸屏幕的驅(qū)動和控制方法。3、（本題5分）說明單片機的串行通信方式及其特點。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）用單片機控制一個智能浴霸，根據(jù)室溫自動調(diào)節(jié)功能。2、（本題5分）設(shè)計單片機程序，實現(xiàn)對外部ADC芯片的通道切換和數(shù)據(jù)采集。3、（本題5分）在單片機上實現(xiàn)一個電子秤的程序，測量物體重量。4、（本題5分）編寫程序，使單片機通過以太網(wǎng)接口實現(xiàn)遠(yuǎn)程固件升級。5、（本題5分）在單片機中實現(xiàn)一個智能按摩器，控制按摩模式和強度。四、論述題（本大題共2個小題，共20分)