邵陽(yáng)學(xué)院《單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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(guò)改變脈沖的寬度來(lái)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(guò)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2、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.P1LOCK3、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4、單片機(jī)的I/O端口配置是實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備通信的關(guān)鍵。假設(shè)我們要將一個(gè)I/O端口設(shè)置為輸入模式，并且具有上拉電阻功能。以下關(guān)于端口配置寄存器的設(shè)置，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.將相應(yīng)的位設(shè)置為0，同時(shí)使能上拉電阻B.將相應(yīng)的位設(shè)置為1，同時(shí)使能上拉電阻C.只需要將相應(yīng)的位設(shè)置為0，上拉電阻會(huì)自動(dòng)啟用D.只需要將相應(yīng)的位設(shè)置為1，上拉電阻會(huì)自動(dòng)啟用5、在8051單片機(jī)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.SCON6、在單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)使用到循環(huán)結(jié)構(gòu)。當(dāng)需要在一個(gè)循環(huán)中根據(jù)某個(gè)條件提前退出循環(huán)時(shí)，可以使用以下哪種語(yǔ)句？（）A.BREAK語(yǔ)句B.CONTINUE語(yǔ)句C.RETURN語(yǔ)句D.GOTO語(yǔ)句7、單片機(jī)的看門(mén)狗（Watchdog）技術(shù)用于防止程序跑飛或陷入死循環(huán)。當(dāng)看門(mén)狗超時(shí)未被清零時(shí)，單片機(jī)通常會(huì)：（）A.自動(dòng)重新啟動(dòng)B.繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前程序C.進(jìn)入待機(jī)模式D.停止運(yùn)行8、對(duì)于單片機(jī)的指令周期、機(jī)器周期和時(shí)鐘周期的關(guān)系，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.時(shí)鐘周期是單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘的最小時(shí)間單位，通常是晶振周期的倒數(shù)B.機(jī)器周期是完成一個(gè)基本操作所需的時(shí)間，通常由若干個(gè)時(shí)鐘周期組成C.指令周期是執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間，不同的指令其指令周期可能不同，一般由若干個(gè)機(jī)器周期組成D.指令周期、機(jī)器周期和時(shí)鐘周期之間的關(guān)系是固定不變的，不能通過(guò)設(shè)置改變它們之間的比例9、單片機(jī)的電源管理模塊對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和功耗至關(guān)重要。假設(shè)我們的系統(tǒng)在不同工作模式下對(duì)電源的需求不同。以下關(guān)于電源管理策略的制定，哪一項(xiàng)是合理的？（）A.根據(jù)工作模式動(dòng)態(tài)調(diào)整電源電壓B.始終保持電源輸出最大電壓C.關(guān)閉電源管理功能，節(jié)省設(shè)計(jì)成本D.以上選項(xiàng)都不合理，電源管理不重要10、若要將8051單片機(jī)的P2口作為高8位地址線使用，應(yīng)將其設(shè)置為（）。A.輸入模式B.輸出模式C.雙向模式D.準(zhǔn)雙向模式11、單片機(jī)在處理模擬信號(hào)時(shí)，需要進(jìn)行濾波操作。對(duì)于一個(gè)含有高頻噪聲的模擬信號(hào)，以下哪種濾波器效果較好？（）A.低通濾波器B.高通濾波器C.帶通濾波器D.帶阻濾波器12、單片機(jī)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)通常包括程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。假設(shè)我們正在使用一款單片機(jī)開(kāi)發(fā)一個(gè)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理應(yīng)用，需要頻繁地讀寫(xiě)大量的數(shù)據(jù)。在這種情況下，對(duì)于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和讀取，以下哪種存儲(chǔ)器的訪問(wèn)速度通常更快？（）A.內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器B.外部擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器C.程序存儲(chǔ)器D.以上速度相同13、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14、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15、在8051單片機(jī)中，若要擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器，其地址總線的寬度通常為（）位。A.8B.16C.32D.64二、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)的開(kāi)發(fā)工具和開(kāi)發(fā)流程。2、（本題5分）簡(jiǎn)述單片機(jī)在智能電表抄表系統(tǒng)中的控制。3、（本題5分）在單片機(jī)開(kāi)發(fā)中，如何進(jìn)行軟件調(diào)試？4、（本題5分）單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)智能路燈控制？三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述單片機(jī)在智能電表抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)和處理。分析單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、自動(dòng)計(jì)費(fèi)和用電數(shù)據(jù)分析。探討智能電表抄表系統(tǒng)對(duì)單片機(jī)的通信能力、數(shù)據(jù)安全性和低功耗的要求，以及在實(shí)際應(yīng)用中的組網(wǎng)方式和故障處理策略。2、（本題5分）深入探討單片機(jī)在智能燃?xì)獗碇械挠?jì)量與遠(yuǎn)程抄表功能實(shí)現(xiàn)，分析燃?xì)獗淼墓ぷ髟砗蛿?shù)據(jù)傳輸方式。闡述單片機(jī)如何保障計(jì)量的準(zhǔn)確性和遠(yuǎn)程抄表的穩(wěn)定性，以及如何防止燃?xì)庑孤z測(cè)和報(bào)警功能的實(shí)現(xiàn)。3、（本題5分）全面論述單片機(jī)在工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)中的應(yīng)用。探討單片機(jī)如何與圖像傳感器、圖像處理算法協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的識(shí)別、定位和檢測(cè)。分析在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，單片機(jī)如何保證視覺(jué)系統(tǒng)的高精度、高速度和穩(wěn)定性。研究工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)單片機(jī)的計(jì)算能力、存儲(chǔ)資源和實(shí)時(shí)響應(yīng)的要求，以及相應(yīng)的硬件和軟件優(yōu)化策略。4、（本題5分）論述單片機(jī)在智能安防監(jiān)控圖像識(shí)別系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括圖像采集與處理、目標(biāo)識(shí)別算法以及報(bào)警機(jī)制，分析單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的圖像識(shí)別與監(jiān)控。5、（本題5分）詳細(xì)闡述單片機(jī)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，如變電站監(jiān)控、智能電表、電力設(shè)備保護(hù)等。論述單片機(jī)在這些應(yīng)用中的數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程通信和故障診斷功能，以及對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的影響。以一個(gè)智能變電站為例，說(shuō)明單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。四、編程