邵陽學(xué)院《單片機(jī)原理及應(yīng)用》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁邵陽學(xué)院《單片機(jī)原理及應(yīng)用》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、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(jī)的系統(tǒng)復(fù)位和初始化過程中，需要確保系統(tǒng)處于正確的初始狀態(tài)。假設(shè)我們正在開發(fā)一個用于醫(yī)療設(shè)備的單片機(jī)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。以下關(guān)于系統(tǒng)復(fù)位和初始化的要點，哪一項是最為關(guān)鍵的？（）A.簡單地進(jìn)行硬件復(fù)位，不進(jìn)行軟件初始化，認(rèn)為硬件復(fù)位已經(jīng)能夠使系統(tǒng)處于正常狀態(tài)B.在硬件復(fù)位后，進(jìn)行全面的軟件初始化，包括設(shè)置寄存器、初始化變量、配置外設(shè)等，確保系統(tǒng)在各種情況下都能正確啟動和運(yùn)行，同時處理可能的異常情況，如電源波動導(dǎo)致的復(fù)位C.忽略復(fù)位和初始化過程，認(rèn)為系統(tǒng)會自動恢復(fù)到正常狀態(tài)D.進(jìn)行部分初始化，只對關(guān)鍵部分進(jìn)行設(shè)置，其他部分使用默認(rèn)值2、對于單片機(jī)的實時操作系統(tǒng)（RTOS）應(yīng)用，以下說法不正確的是：（）A.RTOS可以為單片機(jī)系統(tǒng)提供任務(wù)調(diào)度、資源管理、時間管理等功能，提高系統(tǒng)的實時性和可靠性B.在使用RTOS時，需要將應(yīng)用程序劃分為多個任務(wù)，并為每個任務(wù)分配優(yōu)先級和資源C.RTOS會增加單片機(jī)系統(tǒng)的開銷，因此只適用于資源豐富、性能較高的單片機(jī)D.選擇合適的RTOS并進(jìn)行合理的配置，可以大大簡化單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)和維護(hù)工作3、在單片機(jī)的中斷系統(tǒng)中，中斷優(yōu)先級可以通過編程設(shè)置。當(dāng)多個中斷同時發(fā)生時，以下哪種情況會優(yōu)先響應(yīng)？（）A.優(yōu)先級高的中斷B.先發(fā)生的中斷C.占用資源少的中斷D.隨機(jī)選擇一個中斷響應(yīng)4、單片機(jī)的復(fù)位電路對系統(tǒng)的初始化至關(guān)重要。常見的復(fù)位方式包括上電復(fù)位和手動復(fù)位。在一個實際的系統(tǒng)中，為了確?？煽繌?fù)位，通常會在復(fù)位電路中加入：（）A.電容和電阻的串聯(lián)組合B.電感和電容的并聯(lián)組合C.二極管和電阻的串聯(lián)組合D.電容和電感的串聯(lián)組合5、關(guān)于單片機(jī)的實時操作系統(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，會增加系統(tǒng)的開銷和復(fù)雜度6、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)計和軟件編寫，需要進(jìn)行系統(tǒng)測試。以下哪種測試方法可以全面地檢驗系統(tǒng)的功能和性能？（）A.單元測試B.集成測試C.系統(tǒng)測試D.以上測試方法結(jié)合使用7、對于一個需要實時響應(yīng)多個外部中斷的單片機(jī)系統(tǒng)，為了避免中斷嵌套導(dǎo)致的混亂，通常會采取以下哪種措施？（）A.關(guān)閉所有中斷，處理完當(dāng)前中斷后再打開B.設(shè)置中斷優(yōu)先級，高優(yōu)先級中斷可以打斷低優(yōu)先級中斷C.限制中斷響應(yīng)時間，超時則忽略中斷請求D.只允許一個中斷源產(chǎn)生中斷請求8、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)存儲器，應(yīng)使用（）指令。A.MOVX@DPTR,AB.MOVXA,@DPTRC.MOV@R0,AD.MOVA,@R09、在單片機(jī)的通信接口中，I2C（Inter-IntegratedCircuit）總線是一種常用的兩線式串行總線。I2C總線上的主設(shè)備通過發(fā)送以下哪種信號來啟動數(shù)據(jù)傳輸？（）A.起始信號B.停止信號C.應(yīng)答信號D.非應(yīng)答信號10、在單片機(jī)的加密和安全保護(hù)方面，需要防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和代碼篡改。假設(shè)我們正在開發(fā)一個涉及商業(yè)機(jī)密的單片機(jī)產(chǎn)品。以下關(guān)于加密和安全措施的選擇，哪一項是最為重要的？（）A.不采取任何加密和安全措施，認(rèn)為產(chǎn)品不會受到攻擊B.采用硬件加密模塊、軟件加密算法、代碼混淆、訪問權(quán)限控制等多種手段，對程序代碼、數(shù)據(jù)和通信進(jìn)行加密和保護(hù)，提高產(chǎn)品的安全性和保密性C.只使用簡單的密碼保護(hù)，不進(jìn)行其他復(fù)雜的加密操作D.依賴外部的安全設(shè)備，不進(jìn)行單片機(jī)內(nèi)部的安全設(shè)計11、單片機(jī)的Bootloader（引導(dǎo)加載程序）用于系統(tǒng)的升級和更新。假設(shè)我們要通過串口實現(xiàn)單片機(jī)程序的遠(yuǎn)程更新，以下關(guān)于Bootloader的設(shè)計和實現(xiàn)，哪一項是關(guān)鍵的？（）A.確保串口通信的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的正確性B.盡量減少Bootloader占用的存儲空間C.忽略程序更新過程中的錯誤，繼續(xù)更新D.以上選項都不是，通過串口無法實現(xiàn)程序更新12、在單片機(jī)的指令系統(tǒng)中，位操作指令常用于控制單個位的狀態(tài)。對于一個8位的寄存器，要將其第3位置1，以下哪種指令可以實現(xiàn)？（）A.ORLREG,0x08B.ANLREG,0x08C.XRLREG,0x08D.MOVREG,0x0813、在單片機(jī)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14、對于單片機(jī)的ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）采樣定理，以下說法不正確的是：（）A.采樣定理指出，為了能夠準(zhǔn)確地還原模擬信號，采樣頻率必須至少是模擬信號最高頻率的兩倍B.如果采樣頻率低于模擬信號最高頻率的兩倍，會導(dǎo)致采樣后的數(shù)字信號發(fā)生混疊，無法正確還原原始模擬信號C.在單片機(jī)的ADC采樣中，必須嚴(yán)格遵循采樣定理，否則會得到錯誤的轉(zhuǎn)換結(jié)果D.采樣定理只適用于理論分析，在實際的單片機(jī)ADC應(yīng)用中，可以忽略采樣定理，根據(jù)經(jīng)驗選擇合適的采樣頻率15、在單片機(jī)系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計中，以下關(guān)于硬件和軟件抗干擾措施的描述，哪一項是錯誤的？（）A.硬件抗干擾措施包括電源濾波、信號隔離、添加去耦電容等，可以有效減少外部干擾對單片機(jī)系統(tǒng)的影響B(tài).軟件抗干擾措施如數(shù)字濾波、軟件陷阱、指令冗余等，可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性C.硬件抗干擾措施能夠完全消除干擾，因此在設(shè)計中只需要關(guān)注硬件部分，軟件抗干擾措施作用不大D.硬件和軟件抗干擾措施相結(jié)合，可以更好地應(yīng)對復(fù)雜的干擾環(huán)境，提高單片機(jī)系統(tǒng)的魯棒性16、在單片機(jī)的系統(tǒng)調(diào)試過程中，使用邏輯分析儀可以幫助我們分析信號。假設(shè)我們懷疑某個I/O端口的輸出信號存在異常，以下關(guān)于邏輯分析儀的使用，哪一項是正確的？（）A.設(shè)置觸發(fā)條件，捕獲特定時刻的信號狀態(tài)B.直接連接到端口，無需任何設(shè)置即可獲取信號C.邏輯分析儀只能分析數(shù)字信號，不能分析模擬信號D.以上選項都不正確，邏輯分析儀對I/O端口信號分析沒有幫助17、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。假設(shè)我們需要實現(xiàn)一個對時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.以上選項都不正確，C語言在單片機(jī)編程中沒有局限性18、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)19、在單片機(jī)的故障診斷和調(diào)試過程中，使用仿真器可以提供很大的幫助。假設(shè)我們在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)程序運(yùn)行結(jié)果與預(yù)期不符。以下關(guān)于仿真器的使用方法，哪一項是正確的？（）A.單步執(zhí)行程序，觀察變量和寄存器的值B.直接運(yùn)行程序，查看最終結(jié)果C.忽略仿真器，通過實際硬件進(jìn)行調(diào)試D.以上選項都不正確，仿真器對調(diào)試沒有幫助20、在單片機(jī)的系統(tǒng)可靠性設(shè)計中，假設(shè)我們的系統(tǒng)工作在惡劣的環(huán)境中，可能會受到電磁干擾和電源波動的影響。為了提高系統(tǒng)的可靠性，以下哪種措施可能是必要的？（）A.增加電源濾波電路B.采用屏蔽措施減少電磁干擾C.進(jìn)行冗余設(shè)計D.以上都是二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）在單片機(jī)系統(tǒng)中，如何進(jìn)行數(shù)據(jù)加密和解密？2、（本題5分）說明單片機(jī)的UART通信中的奇偶校驗。3、（本題5分）簡述單片機(jī)在智能能源管理中的應(yīng)用。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計單片機(jī)程序，通過SPI接口驅(qū)動一個NANDFlash芯片，實現(xiàn)大容量數(shù)據(jù)存儲。2、（本題5分）在單片機(jī)上讀取一個一氧化碳傳感器的值，進(jìn)行安全報警。3、（本題5分）利用單片機(jī)實現(xiàn)一個智能按摩椅，具備零重力模式。4、（本題5分）在單片機(jī)上實現(xiàn)一個風(fēng)速測量系統(tǒng)，顯示風(fēng)速值。5、（本題5分）在單片機(jī)中實現(xiàn)一個智能按摩器，控制按摩模式和強(qiáng)度。四、論述題（本大題共2個小題，共20分)1、