安徽大學《單片機C語言程序設(shè)計》2021-2022學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁安徽大學

《單片機C語言程序設(shè)計》2021-2022學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______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、在單片機的代碼優(yōu)化技巧中，以下關(guān)于減少代碼體積和提高執(zhí)行效率的方法，哪一項是不準確的？（）A.合理使用數(shù)據(jù)類型、優(yōu)化算法、避免不必要的函數(shù)調(diào)用和變量定義等，可以減少代碼體積和提高執(zhí)行效率B.采用匯編語言編寫關(guān)鍵代碼部分，可以獲得比高級語言更高的執(zhí)行效率，但會增加開發(fā)難度和維護成本C.為了提高代碼的可讀性和可維護性，可以適當犧牲一些執(zhí)行效率和代碼體積D.代碼優(yōu)化只在資源受限的單片機系統(tǒng)中重要，對于性能較高的單片機則可以忽略2、單片機的中斷向量表在中斷處理中起著關(guān)鍵作用。假設(shè)我們正在開發(fā)一個對響應(yīng)速度要求極高的單片機安全監(jiān)控系統(tǒng)。關(guān)于中斷向量表的配置和使用，以下哪種做法是最為恰當?shù)?？（）A.不配置中斷向量表，依靠默認設(shè)置處理中斷B.合理配置中斷向量表，將關(guān)鍵中斷的優(yōu)先級設(shè)置為最高，并確保中斷服務(wù)程序的短小精悍、執(zhí)行迅速，以滿足系統(tǒng)的實時性要求C.隨意更改中斷向量表的內(nèi)容，不考慮其對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響D.忽略中斷向量表，認為中斷處理不會影響系統(tǒng)性能3、在單片機的中斷優(yōu)先級設(shè)置中，假設(shè)我們的系統(tǒng)同時存在多個中斷源，且它們的重要性不同。如果要確保最重要的中斷能夠及時得到響應(yīng)，以下哪種方式是正確的？（）A.為每個中斷源設(shè)置相同的優(yōu)先級B.按照中斷源的發(fā)生頻率設(shè)置優(yōu)先級C.根據(jù)中斷源的重要性設(shè)置不同的優(yōu)先級D.隨機設(shè)置中斷優(yōu)先級4、單片機的存儲器結(jié)構(gòu)包括程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。想象一個需要頻繁更新數(shù)據(jù)并且存儲大量程序代碼的單片機應(yīng)用，例如一個工業(yè)自動化控制系統(tǒng)。在這種情況下，關(guān)于存儲器的選擇和使用，以下哪種策略是最合適的？（）A.優(yōu)先使用內(nèi)部程序存儲器存儲程序代碼，使用內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器存儲數(shù)據(jù)，以提高訪問速度B.由于外部存儲器擴展方便，應(yīng)盡量將程序和數(shù)據(jù)都存儲在外部存儲器中C.根據(jù)程序和數(shù)據(jù)的大小、訪問頻率以及成本等因素，合理選擇使用內(nèi)部存儲器和外部存儲器，例如將頻繁訪問的數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器中，將較大的程序代碼存儲在外部程序存儲器中D.為了簡化設(shè)計，不考慮存儲器的優(yōu)化，隨機選擇存儲器進行存儲5、單片機的模擬比較器在信號檢測和判斷中具有重要作用。假設(shè)我們正在設(shè)計一個基于單片機的溫度自動控制系統(tǒng)，需要根據(jù)溫度傳感器的輸出與設(shè)定值進行比較。對于模擬比較器的配置和使用，以下哪種方式是最為合適的？（）A.不配置模擬比較器，通過軟件進行比較計算B.合理設(shè)置模擬比較器的參考電壓、觸發(fā)方式和中斷功能，及時響應(yīng)比較結(jié)果，實現(xiàn)快速、精確的溫度控制，同時考慮噪聲和干擾的影響C.隨意設(shè)置模擬比較器的參數(shù)，不進行性能評估和優(yōu)化D.不使用模擬比較器，采用其他復(fù)雜的檢測方法6、單片機的程序編寫需要考慮代碼的優(yōu)化和效率。對于一個需要頻繁執(zhí)行的循環(huán)程序，為了提高執(zhí)行速度，以下哪種方法不太合適？（）A.減少函數(shù)調(diào)用，將功能代碼直接嵌入循環(huán)體B.盡量使用復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法C.利用寄存器存儲頻繁使用的變量D.避免不必要的條件判斷7、若要判斷8051單片機的P1口的某一位是否為高電平，可以使用（）指令。A.JBB.JNBC.JCD.JNC8、對于單片機的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.在單片機的ADC采樣中，必須嚴格遵循采樣定理，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9、在單片機的人機交互接口設(shè)計中，以下關(guān)于按鍵和顯示設(shè)備的選擇與使用，哪一項是準確的？（）A.按鍵可以采用獨立按鍵或矩陣按鍵的方式，根據(jù)按鍵數(shù)量和布局的需求進行選擇。顯示設(shè)備有LED、LCD等，不同的顯示設(shè)備具有不同的特點和適用場合B.獨立按鍵比矩陣按鍵更可靠，所以在任何情況下都應(yīng)該優(yōu)先選擇獨立按鍵C.LCD顯示比LED顯示更清晰，但成本更高，在對顯示效果要求不高的場合，應(yīng)選擇LED顯示D.按鍵和顯示設(shè)備的接口電路設(shè)計非常復(fù)雜，需要專業(yè)的硬件知識，對于初學者來說難以實現(xiàn)10、對于單片機的指令周期、機器周期和時鐘周期的關(guān)系，以下說法錯誤的是：（）A.時鐘周期是單片機系統(tǒng)時鐘的最小時間單位，通常是晶振周期的倒數(shù)B.機器周期是完成一個基本操作所需的時間，通常由若干個時鐘周期組成C.指令周期是執(zhí)行一條指令所需的時間，不同的指令其指令周期可能不同，一般由若干個機器周期組成D.指令周期、機器周期和時鐘周期之間的關(guān)系是固定不變的，不能通過設(shè)置改變它們之間的比例11、在單片機的指令集架構(gòu)中，假設(shè)我們要開發(fā)一個對代碼空間要求非?？量痰膽?yīng)用。以下哪種指令集架構(gòu)可能更有利于節(jié)省代碼空間？（）A.CISC（復(fù)雜指令集計算機）B.RISC（精簡指令集計算機）C.兩者效果相同D.以上均不對12、在單片機的程序下載方式中，假設(shè)我們需要頻繁地更新單片機中的程序，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13、在單片機的應(yīng)用中，有時需要對外部脈沖進行計數(shù)。若使用單片機的計數(shù)器功能，以下哪種方式可以提高計數(shù)精度？（）A.增加計數(shù)器的位數(shù)B.提高系統(tǒng)時鐘頻率C.采用邊沿觸發(fā)方式D.降低計數(shù)頻率14、在單片機的代碼優(yōu)化中，需要考慮代碼的大小、執(zhí)行速度和可讀性。假設(shè)我們正在為一個資源受限的單片機項目進行代碼優(yōu)化。以下哪種優(yōu)化策略是最為綜合和有效的？（）A.只關(guān)注代碼的執(zhí)行速度，不考慮代碼大小和可讀性B.平衡代碼的大小、執(zhí)行速度和可讀性，通過算法改進、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、指令選擇等多種手段，在滿足性能要求的前提下，盡量減小代碼體積，提高可讀性，便于維護和升級C.只注重減小代碼大小，不關(guān)心執(zhí)行速度和可讀性D.不進行任何代碼優(yōu)化，認為現(xiàn)有代碼已經(jīng)足夠好15、對于單片機的加密和安全機制，以下關(guān)于其作用和實現(xiàn)方式的描述，哪一個是錯誤的？（）A.單片機的加密和安全機制可以防止程序被非法讀取、復(fù)制和篡改，保護知識產(chǎn)權(quán)和系統(tǒng)的安全性。常見的實現(xiàn)方式有代碼加密、硬件加密和認證機制等B.加密和安全機制會增加單片機系統(tǒng)的成本和開發(fā)難度，而且在大多數(shù)應(yīng)用中沒有必要，因為單片機系統(tǒng)的安全性威脅較小C.即使采用了加密和安全機制，也不能完全保證單片機系統(tǒng)的絕對安全，還需要結(jié)合其他安全措施來提高整體安全性D.隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，單片機的加密和安全機制變得越來越重要，尤其是在涉及敏感數(shù)據(jù)和關(guān)鍵應(yīng)用的場景中16、對于單片機的存儲器結(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)存儲器用于存儲運行時的數(shù)據(jù)，可以隨機讀寫。兩者在物理上是完全獨立的，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，在實際應(yīng)用中可以根據(jù)需要靈活互換使用17、在單片機的系統(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18、在單片機的加密和安全保護方面，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)機密的單片機產(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)和通信進行加密和保護，提高產(chǎn)品的安全性和保密性C.只使用簡單的密碼保護，不進行其他復(fù)雜的加密操作D.依賴外部的安全設(shè)備，不進行單片機內(nèi)部的安全設(shè)計19、在單片機的數(shù)字濾波算法中，假設(shè)我們要對一個受到噪聲干擾的輸入信號進行濾波處理，以獲得更準確的測量值。以下哪種數(shù)字濾波算法在去除高頻噪聲方面可能表現(xiàn)更優(yōu)？（）A.算術(shù)平均濾波B.中值濾波C.滑動平均濾波D.低通濾波20、當8051單片機響應(yīng)外部中斷0時，程序應(yīng)轉(zhuǎn)移到的地址是（）。A.0000HB.0003HC.0013HD.0023H二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）說明單片機在智能玩具中的創(chuàng)新應(yīng)用。2、（本題5分）簡述單片機如何實現(xiàn)數(shù)字信號處理。3、（本題5分）說明單片機的串行通信接口的工作方式。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）利用單片機實現(xiàn)一個指紋識別模塊的控制和數(shù)據(jù)處理。2、（本題5分）編寫單片機程序，控制一個激光測距儀，測量距離并顯示。3、（本題5分）通過單片機讀取一個煙霧報警器的狀態(tài)，進行遠程通知。4、（本題5分）編寫程序，使單片機控制蜂鳴器發(fā)出不同頻率的聲音。5、（本題5分）用單片機控制一個電子日歷，顯示年月日和星期。四、論