鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院《單片機(jī)原理及應(yīng)用》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2021-2022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30個(gè)小題，每小題1分，共30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)的傳感器接口設(shè)計(jì)中，假設(shè)我們要連接一個(gè)模擬輸出的溫度傳感器。為了將傳感器的輸出信號(hào)準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，以下哪個(gè)環(huán)節(jié)是關(guān)鍵的？（）A.選擇合適的ADC通道B.設(shè)置ADC的采樣頻率C.對(duì)ADC的輸出進(jìn)行校準(zhǔn)D.以上都是2、在單片機(jī)的UART（通用異步收發(fā)器）通信中，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.UART是一種異步串行通信接口，常用于單片機(jī)與計(jì)算機(jī)、其他單片機(jī)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(yàn)位和停止位，其中數(shù)據(jù)位的長(zhǎng)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(hào)線：發(fā)送線（TXD）和接收線（RXD）3、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.SCON4、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(wèn)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(wèn)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(wèn)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)5、在單片機(jī)的堆棧操作中，假設(shè)我們的程序需要進(jìn)行大量的函數(shù)調(diào)用和嵌套，并且要保證數(shù)據(jù)的正確存儲(chǔ)和恢復(fù)。以下關(guān)于堆棧大小的設(shè)置，哪種做法是合理的？（）A.盡量設(shè)置較小的堆棧，以節(jié)省內(nèi)存B.根據(jù)程序的復(fù)雜程度和可能的嵌套層數(shù)，合理設(shè)置堆棧大小C.將堆棧設(shè)置為最大可能的值，以避免溢出D.不考慮堆棧大小，由系統(tǒng)自動(dòng)管理6、考慮單片機(jī)的無(wú)線通信模塊（如藍(lán)牙、Wi-Fi等）集成，以下關(guān)于其挑戰(zhàn)和解決方案的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.集成無(wú)線通信模塊會(huì)增加系統(tǒng)的功耗、成本和設(shè)計(jì)復(fù)雜度，同時(shí)還需要解決信號(hào)干擾、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性等問(wèn)題?？梢酝ㄟ^(guò)優(yōu)化電源管理、選擇合適的天線和通信協(xié)議來(lái)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)B.無(wú)線通信模塊與單片機(jī)的接口通常是標(biāo)準(zhǔn)的，不需要進(jìn)行特殊的驅(qū)動(dòng)和配置，直接連接即可使用C.單片機(jī)的性能對(duì)無(wú)線通信模塊的工作效果沒(méi)有影響，只要選擇高性能的無(wú)線通信模塊，就能保證良好的通信質(zhì)量D.無(wú)線通信模塊的集成只需要考慮硬件設(shè)計(jì)，軟件方面不需要進(jìn)行任何修改和優(yōu)化7、8051單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作在方式0時(shí)，是（）位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器。A.8B.13C.16D.328、在單片機(jī)的ADC轉(zhuǎn)換中，為了提高轉(zhuǎn)換精度，可以采取以下哪種措施？（）A.增加ADC的位數(shù)B.降低輸入信號(hào)的幅度C.提高ADC的轉(zhuǎn)換速度D.減少參考電壓的波動(dòng)9、8051單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作在定時(shí)模式時(shí)，是對(duì)（）進(jìn)行計(jì)數(shù)。A.機(jī)器周期B.指令周期C.外部脈沖D.內(nèi)部脈沖10、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(guò)發(fā)送以下哪種信號(hào)來(lái)啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸？（）A.起始信號(hào)B.停止信號(hào)C.應(yīng)答信號(hào)D.非應(yīng)答信號(hào)11、8051單片機(jī)的程序狀態(tài)字PSW中的RS1、RS0位用于（）。A.選擇工作寄存器區(qū)B.選擇定時(shí)器/計(jì)數(shù)器C.選擇中斷優(yōu)先級(jí)D.選擇串行口工作方式12、對(duì)于單片機(jī)的ADC采樣精度提高方法，以下關(guān)于其技術(shù)和策略的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.可以通過(guò)增加ADC的位數(shù)、采用過(guò)采樣和均值濾波等技術(shù)來(lái)提高采樣精度B.提高參考電壓的穩(wěn)定性和精度可以有效提升ADC的采樣精度C.降低采樣頻率可以減少噪聲的影響，從而提高采樣精度D.對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行前置放大和濾波處理，能夠改善ADC的采樣精度13、在單片機(jī)的ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）和DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）中，以下描述不準(zhǔn)確的是（）A.ADC用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，DAC用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)B.ADC的分辨率和轉(zhuǎn)換速度是其重要的性能指標(biāo)，分辨率越高，轉(zhuǎn)換速度越快，性能越好C.在使用ADC進(jìn)行模擬信號(hào)采樣時(shí)，需要考慮采樣定理，以保證采樣后的數(shù)字信號(hào)能夠準(zhǔn)確還原原始模擬信號(hào)D.DAC的輸出精度和線性度是其關(guān)鍵性能參數(shù)，輸出精度越高，線性度越好，輸出的模擬信號(hào)質(zhì)量越高14、單片機(jī)的指令集結(jié)構(gòu)對(duì)編程風(fēng)格和效率有一定影響。復(fù)雜指令集（CISC）和精簡(jiǎn)指令集（RISC）相比，以下哪項(xiàng)描述是不正確的？（）A.CISC指令長(zhǎng)度不固定，RISC指令長(zhǎng)度通常固定B.CISC指令執(zhí)行周期通常較長(zhǎng)，RISC指令執(zhí)行周期較短C.CISC寄存器數(shù)量較多，RISC寄存器數(shù)量較少D.CISC指令功能強(qiáng)大，RISC指令功能相對(duì)簡(jiǎn)單15、單片機(jī)的定時(shí)器中斷可以用于實(shí)現(xiàn)定時(shí)任務(wù)。假設(shè)我們需要每隔10ms產(chǎn)生一次中斷。以下關(guān)于定時(shí)器初值計(jì)算和中斷服務(wù)程序執(zhí)行時(shí)間的考慮，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.精確計(jì)算定時(shí)器初值，確保中斷間隔準(zhǔn)確，中斷服務(wù)程序執(zhí)行時(shí)間盡量短B.初值可以估算，中斷服務(wù)程序執(zhí)行時(shí)間不受限制C.不需要計(jì)算初值，由系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整，中斷服務(wù)程序可以執(zhí)行較長(zhǎng)時(shí)間D.以上選項(xiàng)都不正確，無(wú)法實(shí)現(xiàn)10ms的定時(shí)中斷16、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17、單片機(jī)的中斷系統(tǒng)是處理突發(fā)事件的重要機(jī)制。假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)產(chǎn)生中斷。以下關(guān)于中斷優(yōu)先級(jí)和嵌套的理解，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.中斷優(yōu)先級(jí)越高，響應(yīng)速度越快，并且高優(yōu)先級(jí)中斷可以打斷低優(yōu)先級(jí)中斷的執(zhí)行B.中斷優(yōu)先級(jí)只影響響應(yīng)順序，不能嵌套執(zhí)行C.所有中斷的優(yōu)先級(jí)相同，按照先來(lái)先服務(wù)的原則響應(yīng)D.中斷嵌套會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，應(yīng)盡量避免18、單片機(jī)的I/O口擴(kuò)展在需要連接大量外部設(shè)備時(shí)是必要的。假設(shè)我們的系統(tǒng)需要連接超過(guò)單片機(jī)本身I/O口數(shù)量的設(shè)備，以下哪種I/O口擴(kuò)展方式可能具有較高的性價(jià)比？（）A.使用專用的I/O擴(kuò)展芯片B.通過(guò)并行接口擴(kuò)展C.通過(guò)串行接口擴(kuò)展D.減少設(shè)備連接數(shù)量，不進(jìn)行擴(kuò)展19、單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，需要具備較高的可靠性和穩(wěn)定性。假設(shè)我們?cè)O(shè)計(jì)的單片機(jī)控制系統(tǒng)工作在惡劣的電磁環(huán)境中，以下關(guān)于提高系統(tǒng)抗干擾能力的措施，哪一項(xiàng)是關(guān)鍵的？（）A.增加電源濾波電路，提高電源穩(wěn)定性B.優(yōu)化軟件算法，減少計(jì)算錯(cuò)誤C.提高單片機(jī)的工作頻率D.以上選項(xiàng)都不是，惡劣環(huán)境下無(wú)法保證系統(tǒng)正常工作20、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(guò)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(wú)法喚醒D.以上選項(xiàng)都不合適，無(wú)法實(shí)現(xiàn)低功耗待機(jī)21、在單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用中，假設(shè)我們需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)精確的1秒定時(shí)。已知單片機(jī)的時(shí)鐘頻率為12MHz，以下關(guān)于定時(shí)器初值計(jì)算和配置的方法，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.通過(guò)計(jì)算得出定時(shí)器初值，然后設(shè)置相關(guān)控制寄存器B.直接使用默認(rèn)的定時(shí)器配置，無(wú)需計(jì)算初值C.定時(shí)器無(wú)法實(shí)現(xiàn)1秒的精確定時(shí)，需要外接專用芯片D.以上方法都不正確，無(wú)法完成1秒定時(shí)22、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.88H23、8051單片機(jī)的P0口在作為通用I/O口使用時(shí)，需要外接（）。A.上拉電阻B.下拉電阻C.電容D.電感24、在單片機(jī)的鍵盤接口設(shè)計(jì)中，行列式鍵盤相比于獨(dú)立式鍵盤的主要優(yōu)點(diǎn)是：（）A.編程簡(jiǎn)單B.占用I/O口少C.可靠性高D.響應(yīng)速度快25、在單片機(jī)與外部設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)，SPI（串行外設(shè)接口）是一種常用的同步串行通信協(xié)議。SPI通信中，主設(shè)備通過(guò)以下哪種信號(hào)控制數(shù)據(jù)的傳輸方向？（）A.CS（片選）信號(hào)B.MOSI（主出從入）信號(hào)C.MISO（主入從出）信號(hào)D.SCLK（時(shí)鐘）信號(hào)26、單片機(jī)在進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理時(shí)，經(jīng)常需要用到移位操作。對(duì)于一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)0x55，執(zhí)行右移2位操作后，結(jié)果為：（）A.0x15B.0x05C.0xAAD.0x5A27、單片機(jī)的程序存儲(chǔ)區(qū)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)在物理上可以分開，也可以統(tǒng)一。對(duì)于哈佛結(jié)構(gòu)的單片機(jī)，其特點(diǎn)是：（）A.程序存儲(chǔ)區(qū)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)統(tǒng)一編址B.程序存儲(chǔ)區(qū)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)相互獨(dú)立C.程序存儲(chǔ)區(qū)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)可以相互訪問(wèn)D.程序存儲(chǔ)區(qū)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)容量相同28、在單片機(jī)的系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)中，假設(shè)我們的系統(tǒng)工作在惡劣的環(huán)境中，可能會(huì)受到電磁干擾和電源波動(dòng)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(jì)D.以上都是29、單片機(jī)的外部中斷觸發(fā)方式通常有邊沿觸發(fā)和電平觸發(fā)兩種。假設(shè)我們需要檢測(cè)一個(gè)外部按鍵的按下動(dòng)作，按鍵按下時(shí)產(chǎn)生低電平。以下關(guān)于中斷觸發(fā)方式的選擇，哪一項(xiàng)是最合適的？（）A.選擇邊沿觸發(fā)，檢測(cè)下降沿B.選擇邊沿觸發(fā)，檢測(cè)上升沿C.選擇電平觸發(fā)，檢測(cè)低電平D.以上觸發(fā)方式都可以，沒(méi)有區(qū)別30、單片機(jī)的代碼移植是將一個(gè)在特定型號(hào)單片機(jī)上運(yùn)行的程序移植到另一個(gè)型號(hào)的單片機(jī)上。假設(shè)我們要進(jìn)行這樣的移植工作，以下哪個(gè)方面可能需要重點(diǎn)關(guān)注和修改？（）A.硬件相關(guān)的寄存器配置B.不同的指令集和編譯器特性C.中斷處理方式D.以上都是二、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）論述單片機(jī)在智能車庫(kù)門控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，涵蓋門的升降控制、障礙物檢測(cè)、遠(yuǎn)程操作、安全防護(hù)等功能的實(shí)現(xiàn)方式，以及其對(duì)車輛停放管理的便利性。2、（本題5分）論述單片機(jī)在智能物流包裹稱重計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中的工作原理，包括稱重傳感器數(shù)據(jù)采集、計(jì)費(fèi)算法實(shí)現(xiàn)以及數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)，分析單片機(jī)如何確保包裹計(jì)費(fèi)的準(zhǔn)確性和高效性。3、（本題5分）詳細(xì)論述單片機(jī)在智能卷發(fā)棒中的應(yīng)用，包括溫度調(diào)節(jié)、卷發(fā)直徑選擇、自動(dòng)斷電、負(fù)離子護(hù)發(fā)等方面的工作原理，以及其對(duì)發(fā)型塑造的效果。4、（本題5分）深入分析單片機(jī)在智能寵物喂食器中的工作機(jī)制，包括定時(shí)定量喂食、余糧監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程控制、寵物識(shí)別等方面的實(shí)現(xiàn)，以及其對(duì)寵物飼養(yǎng)的便利性。5、（本題5分）詳細(xì)論述單片機(jī)在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的核心地位和面臨的挑戰(zhàn)。分析單片機(jī)如何作為物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的控制核心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理和通信功能，探討在物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模部署和多樣化應(yīng)用場(chǎng)景下，單片機(jī)在低功耗設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)連接穩(wěn)定性、設(shè)備互操作性等方面所面