鄭州工業(yè)安全職業(yè)學(xué)院《單片機(jī)與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第二學(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25個(gè)小題，每小題1分，共25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、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)自動調(diào)整，中斷服務(wù)程序可以執(zhí)行較長時(shí)間D.以上選項(xiàng)都不正確，無法實(shí)現(xiàn)10ms的定時(shí)中斷2、單片機(jī)在處理中斷服務(wù)程序時(shí)，需要注意一些關(guān)鍵問題。假設(shè)在中斷服務(wù)程序中執(zhí)行了耗時(shí)較長的操作，以下關(guān)于這種情況的影響，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.可能會導(dǎo)致其他中斷響應(yīng)延遲或丟失B.對系統(tǒng)性能沒有影響，可隨意執(zhí)行長時(shí)間操作C.會提高系統(tǒng)的整體響應(yīng)速度D.以上選項(xiàng)都不正確，中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時(shí)間不受限制3、單片機(jī)的軟件復(fù)位和硬件復(fù)位在實(shí)現(xiàn)機(jī)制和效果上有所不同。假設(shè)我們的系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了軟件故障，需要進(jìn)行復(fù)位操作。以下關(guān)于軟件復(fù)位和硬件復(fù)位的選擇，哪種說法是正確的？（）A.優(yōu)先選擇軟件復(fù)位，因?yàn)楦唵蜝.優(yōu)先選擇硬件復(fù)位，因?yàn)楦煽緾.兩者效果相同，可以任意選擇D.根據(jù)具體情況決定4、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)我們設(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)境下無法保證系統(tǒng)正常工作5、對于單片機(jī)的實(shí)時(shí)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(shí)間管理等功能，提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性B.在使用RTOS時(shí)，需要將應(yīng)用程序劃分為多個(gè)任務(wù)，并為每個(gè)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6、當(dāng)8051單片機(jī)響應(yīng)外部中斷0時(shí)，程序應(yīng)轉(zhuǎn)移到的地址是（）。A.0000HB.0003HC.0013HD.0023H7、在單片機(jī)的加密保護(hù)方面，假設(shè)我們開發(fā)的產(chǎn)品涉及重要的知識產(chǎn)權(quán)和商業(yè)機(jī)密。為了防止程序被非法讀取和復(fù)制，以下哪種加密方式可能提供更高的安全性？（）A.軟件加密B.硬件加密C.不進(jìn)行加密D.簡單的密碼保護(hù)8、在單片機(jī)的程序下載方式中，假設(shè)我們需要頻繁地更新單片機(jī)中的程序，并且要求下載過程簡單快捷。以下哪種程序下載方式可能是最方便的？（）A.通過編程器下載B.通過在線調(diào)試器下載C.通過串口下載D.通過USB下載9、關(guān)于單片機(jī)的PWM（脈沖寬度調(diào)制）技術(shù)，以下說法不正確的是：（）A.PWM是一種通過改變脈沖寬度來控制輸出信號平均電壓的技術(shù)，常用于電機(jī)調(diào)速、燈光亮度控制等領(lǐng)域B.PWM的占空比是指高電平在一個(gè)周期中所占的比例，通過改變占空比可以實(shí)現(xiàn)對輸出電壓或功率的調(diào)節(jié)C.單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器可以用于生成PWM信號，通過設(shè)置相關(guān)寄存器來控制脈沖的周期和占空比D.PWM信號的頻率越高越好，因?yàn)檫@樣可以提高控制的精度和響應(yīng)速度10、單片機(jī)在處理模擬信號時(shí)，需要進(jìn)行濾波操作。對于一個(gè)含有高頻噪聲的模擬信號，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11、單片機(jī)的顯示驅(qū)動接口有多種，比如液晶顯示（LCD）和發(fā)光二極管顯示（LED）。假設(shè)我們需要在一個(gè)低功耗的系統(tǒng)中顯示簡單的文本和圖形信息，以下哪種顯示接口可能更適合？（）A.LCD接口B.LED接口C.兩者均可，沒有區(qū)別D.以上都不適合12、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，上拉電阻會自動啟用D.只需要將相應(yīng)的位設(shè)置為1，上拉電阻會自動啟用13、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)備通過以下哪種信號控制數(shù)據(jù)的傳輸方向？（）A.CS（片選）信號B.MOSI（主出從入）信號C.MISO（主入從出）信號D.SCLK（時(shí)鐘）信號14、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。以下哪個(gè)參數(shù)對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15、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.P1LOCK16、在單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用中，其功能和配置具有多樣性。假設(shè)我們正在開發(fā)一個(gè)基于單片機(jī)的脈沖寬度測量系統(tǒng)，需要精確測量輸入脈沖的寬度。在這種應(yīng)用場景下，關(guān)于定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的配置和使用，以下哪種方法是最有效的？（）A.僅使用一個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，通過簡單的計(jì)數(shù)方式來測量脈沖寬度，不考慮精度和誤差B.利用多個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器協(xié)同工作，結(jié)合中斷功能，實(shí)現(xiàn)高精度的脈沖寬度測量，并對測量結(jié)果進(jìn)行誤差校正和補(bǔ)償C.認(rèn)為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器無法滿足脈沖寬度測量的需求，采用外部專用測量芯片D.不進(jìn)行任何配置，依靠單片機(jī)的默認(rèn)設(shè)置來測量脈沖寬度17、單片機(jī)在驅(qū)動數(shù)碼管顯示時(shí)，常用的顯示方式有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示。動態(tài)顯示相比于靜態(tài)顯示的主要優(yōu)點(diǎn)是：（）A.顯示亮度高B.占用I/O口少C.程序編寫簡單D.顯示穩(wěn)定，無閃爍18、單片機(jī)的低功耗模式在電池供電的應(yīng)用中非常重要。假設(shè)我們設(shè)計(jì)的一個(gè)便攜式設(shè)備需要在待機(jī)狀態(tài)下最大限度地延長電池壽命。在這種情況下，以下哪種低功耗模式的選擇可能是最合適的？（）A.睡眠模式B.停機(jī)模式C.空閑模式D.正常運(yùn)行模式19、若要對8051單片機(jī)的外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀操作，應(yīng)將（）引腳置為低電平。A.RDB.WRC.ALED.PSEN20、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(cuò)誤的轉(zhuǎn)換結(jié)果D.采樣定理只適用于理論分析，在實(shí)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(yàn)選擇合適的采樣頻率21、單片機(jī)的指令MOVA,#30H中，源操作數(shù)的尋址方式是（）A.立即尋址B.直接尋址C.寄存器尋址D.寄存器間接尋址22、單片機(jī)的實(shí)時(shí)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(gè)多任務(wù)的智能家居控制單片機(jī)系統(tǒng)，需要同時(shí)處理多個(gè)不同的任務(wù)。在選擇和使用RTOS時(shí)，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(jī)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(jī)制、中斷響應(yīng)時(shí)間等因素，選擇適合單片機(jī)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(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)多任務(wù)管理D.隨意選擇一個(gè)RTOS，不進(jìn)行任何定制和優(yōu)化23、單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘對于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行至關(guān)重要。假設(shè)我們正在優(yōu)化一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的性能，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在處理某些高實(shí)時(shí)性任務(wù)時(shí)存在延遲。在這種情況下，調(diào)整系統(tǒng)時(shí)鐘可能會帶來以下哪種效果？（）A.提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度，但可能增加功耗B.降低系統(tǒng)的功耗，但可能降低運(yùn)行速度C.對系統(tǒng)性能沒有影響D.導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定24、對于單片機(jī)的存儲器結(jié)構(gòu)，以下關(guān)于程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的區(qū)別與聯(lián)系的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.程序存儲器用于存儲程序代碼，只能讀取不能寫入；數(shù)據(jù)存儲器用于存儲運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)，可以隨機(jī)讀寫。兩者在物理上是完全獨(dú)立的，沒有任何關(guān)聯(lián)B.程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器都可以進(jìn)行讀寫操作，但程序存儲器的容量通常比數(shù)據(jù)存儲器大C.程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器在某些單片機(jī)中可以共用相同的存儲單元，通過特定的控制信號來區(qū)分訪問方式D.程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的功能相似，只是名稱不同，在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)需要靈活互換使用25、在單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘源選擇中，以下關(guān)于內(nèi)部時(shí)鐘和外部時(shí)鐘的特點(diǎn)和適用情況的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.內(nèi)部時(shí)鐘由單片機(jī)內(nèi)部的振蕩器產(chǎn)生，精度較低但使用方便，適用于對時(shí)鐘精度要求不高的場合。外部時(shí)鐘源精度高、穩(wěn)定性好，適用于對時(shí)鐘要求嚴(yán)格的應(yīng)用B.外部時(shí)鐘總是優(yōu)于內(nèi)部時(shí)鐘，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量使用外部時(shí)鐘源C.內(nèi)部時(shí)鐘和外部時(shí)鐘可以同時(shí)使用，以提高系統(tǒng)的時(shí)鐘性能D.內(nèi)部時(shí)鐘的頻率可以隨意調(diào)整，而外部時(shí)鐘的頻率是固定的二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）闡述單片機(jī)在智能電力客服系統(tǒng)中的作用。2、（本題5分）在單片機(jī)系統(tǒng)中，如何進(jìn)行系統(tǒng)的升級和維護(hù)？3、（本題5分）單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號處理功能？4、（本題5分）說明單片機(jī)在智能電力高維空間計(jì)算系統(tǒng)中的應(yīng)用。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）利用單片機(jī)和煙霧傳感器，檢測煙霧濃度并控制報(bào)警裝置。2、（本題5分）設(shè)計(jì)單片機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)對外部EEPROM的頁讀寫操作。3、（本題5分）編寫程序，利用單片機(jī)的USB接口實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)控制。4、（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。5、（本題5分）利用單片機(jī)和流量變送器，實(shí)現(xiàn)管道流量的精確控制。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）全面論述單片機(jī)在智能路燈節(jié)能控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括根據(jù)光照和時(shí)間自動調(diào)節(jié)亮度、故障檢測與報(bào)警等功能。分析單片機(jī)在該系統(tǒng)中的節(jié)能效果評估和遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)，以及如何降低路燈的運(yùn)維成本和提高城市照明的智能化水平。2、（本題10分）深入探討單片機(jī)在智能充電樁系統(tǒng)中的充電控制與計(jì)費(fèi)管理。智能充電樁系統(tǒng)依靠單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對電動汽車的