商洛學(xué)院《單片機(jī)與接口技術(shù)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《單片機(jī)與接口技術(shù)》2023-2024學(xué)年第二學(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)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2、單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)包括程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。想象一個(gè)需要頻繁更新數(shù)據(jù)并且存儲(chǔ)大量程序代碼的單片機(jī)應(yīng)用，例如一個(gè)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。在這種情況下，關(guān)于存儲(chǔ)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(chǔ)器存儲(chǔ)程序代碼，使用內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，以提高訪問速度B.由于外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展方便，應(yīng)盡量將程序和數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)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(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器，例如將頻繁訪問的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，將較大的程序代碼存儲(chǔ)在外部程序存儲(chǔ)器中D.為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，不考慮存儲(chǔ)器的優(yōu)化，隨機(jī)選擇存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)3、單片機(jī)的指令MOVCA,@A+DPTR中，操作數(shù)的尋址方式是（）A.變址尋址B.相對(duì)尋址C.位尋址D.以上都不是4、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5、單片機(jī)在控制步進(jìn)電機(jī)時(shí)，需要按照特定的時(shí)序發(fā)送脈沖信號(hào)。對(duì)于四相步進(jìn)電機(jī)，采用單四拍工作方式，以下哪個(gè)時(shí)序是正確的？（）A.A-B-C-DB.AB-BC-CD-DAC.A-AB-B-BC-C-CD-D-DAD.A-C-B-D6、對(duì)于單片機(jī)的串行通信接口（如UART、SPI、I2C等），以下關(guān)于它們的特點(diǎn)和適用范圍的描述，哪一個(gè)是錯(cuò)誤的？（）A.UART是一種異步串行通信接口，通信線路簡(jiǎn)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(jī)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(diǎn)，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(gè)人喜好隨意選擇使用7、在單片機(jī)的系統(tǒng)開發(fā)過程中，假設(shè)我們已經(jīng)完成了硬件設(shè)計(jì)和軟件編寫，需要進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試。以下哪種測(cè)試方法可以全面地檢驗(yàn)系統(tǒng)的功能和性能？（）A.單元測(cè)試B.集成測(cè)試C.系統(tǒng)測(cè)試D.以上測(cè)試方法結(jié)合使用8、在單片機(jī)的軟件開發(fā)工具選擇上，有多種選項(xiàng)可供選擇。假設(shè)我們是初學(xué)者，對(duì)編程環(huán)境的易用性要求較高。以下關(guān)于開發(fā)工具的選擇，哪一項(xiàng)是最合適的？（）A.Keil集成開發(fā)環(huán)境B.純文本編輯器+命令行編譯工具C.在線編程平臺(tái)D.以上選項(xiàng)都不合適，初學(xué)者不適合進(jìn)行單片機(jī)開發(fā)9、單片機(jī)的指令MOVA,#30H中，立即數(shù)30H存儲(chǔ)在（）A.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器B.程序存儲(chǔ)器C.寄存器D.堆棧10、單片機(jī)的指令系統(tǒng)對(duì)編程效率和程序性能有重要影響。考慮以下指令：MOVA,#50H和MOVA,50H，它們的主要區(qū)別在于：（）A.前者是立即數(shù)尋址，后者是直接尋址B.前者是直接尋址，后者是立即數(shù)尋址C.前者訪問的是程序存儲(chǔ)器，后者訪問的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D.前者訪問的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，后者訪問的是程序存儲(chǔ)器11、8051單片機(jī)的指令MOVCA,@A+DPTR屬于（）尋址方式。A.寄存器尋址B.變址尋址C.相對(duì)尋址D.位尋址12、在單片機(jī)的中斷系統(tǒng)中，中斷的響應(yīng)和處理機(jī)制是保障系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和可靠性的重要環(huán)節(jié)。假設(shè)我們有一個(gè)單片機(jī)控制的智能家電系統(tǒng)，需要及時(shí)響應(yīng)各種外部事件，如傳感器信號(hào)、用戶操作等。對(duì)于中斷優(yōu)先級(jí)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(jí)，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(jí)，高優(yōu)先級(jí)的中斷可以打斷低優(yōu)先級(jí)中斷的處理過程，確保關(guān)鍵事件得到及時(shí)響應(yīng)C.中斷優(yōu)先級(jí)只在同時(shí)發(fā)生多個(gè)中斷時(shí)才有意義，平時(shí)對(duì)系統(tǒng)性能沒有影響D.中斷優(yōu)先級(jí)的設(shè)置非常復(fù)雜，會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能，應(yīng)盡量避免使用13、單片機(jī)的PWM（脈沖寬度調(diào)制）功能常用于控制電機(jī)的速度或LED的亮度。假設(shè)我們要實(shí)現(xiàn)一個(gè)電機(jī)的精確調(diào)速系統(tǒng)，需要輸出不同占空比的PWM信號(hào)。以下哪個(gè)參數(shù)對(duì)PWM輸出的精度影響最大？（）A.PWM的頻率B.PWM的分辨率C.單片機(jī)的時(shí)鐘頻率D.電機(jī)的類型14、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)速無關(guān)D.電機(jī)轉(zhuǎn)速只與電壓有關(guān)，與PWM占空比無關(guān)15、在單片機(jī)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）應(yīng)用中，假設(shè)我們的系統(tǒng)需要同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)，且對(duì)任務(wù)的響應(yīng)時(shí)間有嚴(yán)格要求。以下哪個(gè)特點(diǎn)是RTOS在這種情況下的主要優(yōu)勢(shì)？（）A.任務(wù)調(diào)度的靈活性B.系統(tǒng)資源的高效利用C.降低軟件開發(fā)難度D.以上都是16、在單片機(jī)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(gè)資源受限的單片機(jī)項(xiàng)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(jí)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17、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模荒芨鶕?jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整18、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.88H19、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)的中斷系統(tǒng)中，關(guān)于中斷優(yōu)先級(jí)的設(shè)置和處理，以下哪種說法是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.中斷優(yōu)先級(jí)決定了多個(gè)中斷同時(shí)發(fā)生時(shí)的響應(yīng)順序，高優(yōu)先級(jí)的中斷總是能夠打斷低優(yōu)先級(jí)的中斷服務(wù)程序。并且，中斷優(yōu)先級(jí)一旦設(shè)置就不能更改B.中斷優(yōu)先級(jí)可以分為多個(gè)級(jí)別，相同優(yōu)先級(jí)的中斷不能嵌套，但可以同時(shí)響應(yīng)。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，用戶可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整中斷優(yōu)先級(jí)C.中斷優(yōu)先級(jí)只影響中斷的響應(yīng)順序，對(duì)于中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時(shí)間沒有影響。而且，單片機(jī)通常只有一個(gè)固定的中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)置，無法進(jìn)行修改D.中斷優(yōu)先級(jí)的概念在簡(jiǎn)單的單片機(jī)系統(tǒng)中并不重要，因?yàn)楹苌贂?huì)出現(xiàn)多個(gè)中斷同時(shí)請(qǐng)求的情況二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述單片機(jī)在工業(yè)控制中的應(yīng)用。2、（本題5分）解釋單片機(jī)在智能電力邊緣計(jì)算系統(tǒng)中的工作。3、（本題5分）解釋單片機(jī)在智能物流分揀系統(tǒng)中的作用。4、（本題5分）說明單片機(jī)的串行通信接口的工作方式。5、（本題5分）解釋單片機(jī)的DAC轉(zhuǎn)換應(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)智能電力監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)電網(wǎng)參數(shù)。2、（本題5分）用單片機(jī)控制一個(gè)智能物流追蹤系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取貨物位置。3、（本題5分）利用單片機(jī)和風(fēng)速風(fēng)向傳感器，測(cè)量并顯示風(fēng)速和風(fēng)向信息。4、（本題5分）在單片機(jī)上控制一個(gè)智能凈水器，具備水質(zhì)凈化效果顯示功能。5、（本題5分）在單片機(jī)中實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采集多個(gè)模擬量輸入。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)在智能物流包裹分揀識(shí)別系