吐魯番職業(yè)技術(shù)學(xué)院《單片機應(yīng)用技術(shù)》2023-2024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頁吐魯番職業(yè)技術(shù)學(xué)院《單片機應(yīng)用技術(shù)》

2023-2024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批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、在單片機系統(tǒng)中，中斷是一種重要的機制，用于處理突發(fā)事件和提高系統(tǒng)的響應(yīng)能力。假設(shè)一個單片機系統(tǒng)正在執(zhí)行一個耗時的任務(wù)，此時外部發(fā)生了一個緊急事件并產(chǎn)生中斷請求。在中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢后，單片機通常會：（）A.繼續(xù)執(zhí)行被中斷的任務(wù)B.重新開始執(zhí)行整個程序C.隨機選擇一個任務(wù)執(zhí)行D.進(jìn)入待機模式，等待新的指令2、在8051單片機中，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,@R03、在單片機的看門狗（Watchdog）定時器應(yīng)用中，以下關(guān)于其功能和設(shè)置的描述，哪一項是錯誤的？（）A.看門狗定時器用于監(jiān)測單片機程序的運行狀態(tài)，如果程序出現(xiàn)異常或跑飛，看門狗定時器超時會觸發(fā)系統(tǒng)復(fù)位，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.看門狗定時器的超時時間可以根據(jù)系統(tǒng)的需求進(jìn)行設(shè)置，一般設(shè)置為略大于正常程序執(zhí)行周期的時間C.在程序正常運行時，需要定期對看門狗定時器進(jìn)行清零操作，以防止其超時復(fù)位D.看門狗定時器只在單片機系統(tǒng)啟動時進(jìn)行初始化，后續(xù)運行過程中不需要再進(jìn)行任何操作4、單片機在控制電機時，需要考慮電機的啟動、停止和調(diào)速等操作。假設(shè)我們使用PWM控制直流電機的啟動和停止。以下關(guān)于PWM占空比設(shè)置的描述，哪一項是正確的？（）A.啟動時占空比逐漸增大，停止時占空比逐漸減小B.啟動和停止時占空比都保持不變C.啟動時占空比為0，停止時占空比為100%D.以上描述都不正確，PWM無法控制電機啟動和停止5、在8051單片機中，若要禁止所有中斷，應(yīng)將IE寄存器的值設(shè)置為（）。A.0x00B.0xFFC.0x80D.0x7F6、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）7、在單片機的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.降低輸入信號的幅度C.提高ADC的轉(zhuǎn)換速度D.減少參考電壓的波動8、在單片機的系統(tǒng)時鐘源選擇中，以下關(guān)于內(nèi)部時鐘和外部時鐘的特點和適用情況的描述，哪一項是準(zhǔn)確的？（）A.內(nèi)部時鐘由單片機內(nèi)部的振蕩器產(chǎn)生，精度較低但使用方便，適用于對時鐘精度要求不高的場合。外部時鐘源精度高、穩(wěn)定性好，適用于對時鐘要求嚴(yán)格的應(yīng)用B.外部時鐘總是優(yōu)于內(nèi)部時鐘，因此在設(shè)計中應(yīng)盡量使用外部時鐘源C.內(nèi)部時鐘和外部時鐘可以同時使用，以提高系統(tǒng)的時鐘性能D.內(nèi)部時鐘的頻率可以隨意調(diào)整，而外部時鐘的頻率是固定的9、在8051單片機的定時/計數(shù)器中，若要啟動定時器1，應(yīng)將（）位置1。A.TR0B.TR1C.TF0D.TF110、在單片機的中斷系統(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.隨機選擇一個中斷響應(yīng)11、單片機在低功耗應(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)我們設(shè)計的一個電池供電的設(shè)備，大部分時間處于待機狀態(tài)。以下關(guān)于低功耗模式選擇和喚醒機制的設(shè)置，哪一項是最合適的？（）A.選擇深度休眠模式，通過外部中斷喚醒B.保持正常運行模式，定時喚醒C.關(guān)閉所有功能，無法喚醒D.以上選項都不合適，無法實現(xiàn)低功耗待機12、在單片機的通信協(xié)議選擇上，需要根據(jù)具體應(yīng)用場景來決定。假設(shè)我們要實現(xiàn)多個單片機之間的近距離、低速率、低成本通信。以下哪種通信協(xié)議是最合適的？（）A.I2CB.CANC.ZigbeeD.以上協(xié)議都不合適13、考慮單片機的無線通信模塊（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，哪一項是正確的？（）A.集成無線通信模塊會增加系統(tǒng)的功耗、成本和設(shè)計復(fù)雜度，同時還需要解決信號干擾、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性等問題。可以通過優(yōu)化電源管理、選擇合適的天線和通信協(xié)議來應(yīng)對這些挑戰(zhàn)B.無線通信模塊與單片機的接口通常是標(biāo)準(zhǔn)的，不需要進(jìn)行特殊的驅(qū)動和配置，直接連接即可使用C.單片機的性能對無線通信模塊的工作效果沒有影響，只要選擇高性能的無線通信模塊，就能保證良好的通信質(zhì)量D.無線通信模塊的集成只需要考慮硬件設(shè)計，軟件方面不需要進(jìn)行任何修改和優(yōu)化14、在單片機的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.88H15、關(guān)于單片機的實時操作系統(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RTOS有FreeRTOS、RTX、μC/OS等D.單片機的性能較低，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、在單片機的定時器/計數(shù)器應(yīng)用中，假設(shè)我們需要實現(xiàn)一個精確的1秒定時。已知單片機的時鐘頻率為12MHz，以下關(guān)于定時器初值計算和配置的方法，哪一項是正確的？（）A.通過計算得出定時器初值，然后設(shè)置相關(guān)控制寄存器B.直接使用默認(rèn)的定時器配置，無需計算初值C.定時器無法實現(xiàn)1秒的精確定時，需要外接專用芯片D.以上方法都不正確，無法完成1秒定時18、單片機的指令集結(jié)構(gòu)對編程風(fēng)格和效率有一定影響。復(fù)雜指令集（CISC）和精簡指令集（RISC）相比，以下哪項描述是不正確的？（）A.CISC指令長度不固定，RISC指令長度通常固定B.CISC指令執(zhí)行周期通常較長，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指令功能強大，RISC指令功能相對簡單19、在8051單片機中，若要使P1口的輸出鎖存，應(yīng)將（）位置1。A.P1M0B.P1M1C.P1COND.P1LOCK20、單片機的實時操作系統(tǒng)（RTOS）在復(fù)雜應(yīng)用中可以提高系統(tǒng)的管理效率。假設(shè)我們正在開發(fā)一個多任務(wù)的智能家居控制單片機系統(tǒng)，需要同時處理多個不同的任務(wù)。在選擇和使用RTOS時，以下哪種因素是最需要關(guān)注的？（）A.只考慮RTOS的功能豐富性，不考慮其對單片機資源的占用B.綜合考慮RTOS的內(nèi)核大小、任務(wù)調(diào)度算法、內(nèi)存管理機制、中斷響應(yīng)時間等因素，選擇適合單片機性能和應(yīng)用需求的RTOS，并進(jìn)行合理的配置和優(yōu)化，以提高系統(tǒng)的實時性和可靠性C.不使用RTOS，通過自己編寫任務(wù)調(diào)度代碼來實現(xiàn)多任務(wù)管理D.隨意選擇一個RTOS，不進(jìn)行任何定制和優(yōu)化二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋單片機的USB通信接口的實現(xiàn)方法。2、（本題5分）說明單片機在智能電力混合現(xiàn)實系統(tǒng)中的應(yīng)用。3、（本題5分）簡述單片機的GPS定位接口。4、（本題5分）簡述單片機在智能能源管理中的應(yīng)用。5、（本題5分）簡述單片機在智能儀表中的應(yīng)用。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）用單片機控制一個電子秤的傳感器，讀取重量數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理。2、（本題5分）用單片機控制16個LED燈，實現(xiàn)流水燈效果。3、（本題5分）用單片機控制一個字符型LCD顯示屏，顯示自定義字符。4、（本題5分）設(shè)計單片機程序，通過SPI接口驅(qū)動一個觸摸屏，實現(xiàn)人機交互。5、（本題5分）編寫程序，使用單片機的CAN接口實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣影l(fā)現(xiàn)功能。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述單片機在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用，如地震監(jiān)測儀、地質(zhì)雷達(dá)、礦產(chǎn)探測設(shè)備等。闡述單片機在這些設(shè)備中的信號處理、數(shù)據(jù)存儲和定位功能，以及對地質(zhì)數(shù)據(jù)的精確采集和分析。以一款地震監(jiān)測儀為例，分析單片機如何實現(xiàn)對地震波的檢測和震源定位。2、（本題10分）深入分析單片機在智能香薰機中的工作機制，包括精油添加控制、噴霧模式選擇、定