長(zhǎng)沙理工大學(xué)城南學(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

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁(yè)，共1頁(yè)長(zhǎng)沙理工大學(xué)城南學(xué)院《單片機(jī)原理及應(yīng)用》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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、8051單片機(jī)的指令“MOVCA,@A+DPTR”屬于（）尋址方式。A.寄存器間接尋址B.變址尋址C.相對(duì)尋址D.位尋址2、單片機(jī)的串行通信在數(shù)據(jù)傳輸中起著重要作用。假設(shè)我們要設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)與上位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)，例如環(huán)境監(jiān)測(cè)站將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器。在選擇串行通信協(xié)議時(shí)，以下哪種因素是最需要優(yōu)先考慮的？（）A.只考慮通信速度，選擇速度最快的協(xié)議，不考慮其他因素B.綜合考慮通信距離、數(shù)據(jù)量、可靠性、成本等因素，選擇最適合應(yīng)用場(chǎng)景的串行通信協(xié)議，如UART、SPI或I2C等，并合理設(shè)置通信參數(shù)，如波特率、數(shù)據(jù)位、停止位等C.隨意選擇一種串行通信協(xié)議，不進(jìn)行任何參數(shù)設(shè)置D.認(rèn)為串行通信不可靠，采用并行通信方式替代3、在單片機(jī)的顯示驅(qū)動(dòng)中，若要控制一個(gè)8×8的LED點(diǎn)陣顯示屏，采用逐行掃描的方式，以下關(guān)于掃描頻率的描述，哪一項(xiàng)是合理的？（）A.越高越好，以保證顯示的穩(wěn)定性B.越低越好，以降低系統(tǒng)開(kāi)銷C.與顯示屏的亮度有關(guān)，亮度越高頻率越高D.固定在一個(gè)特定值，與其他因素?zé)o關(guān)4、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5、在8051單片機(jī)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、關(guān)于單片機(jī)的PWM（脈沖寬度調(diào)制）技術(shù)，以下說(shuō)法不正確的是：（）A.PWM是一種通過(guò)改變脈沖寬度來(lái)控制輸出信號(hào)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(guò)改變占空比可以實(shí)現(xiàn)對(duì)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(hào)，通過(guò)設(shè)置相關(guān)寄存器來(lái)控制脈沖的周期和占空比D.PWM信號(hào)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7、在單片機(jī)系統(tǒng)中，關(guān)于中斷的概念，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)。系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)響應(yīng)外部溫度傳感器的變化，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。如果要確保系統(tǒng)能夠及時(shí)處理這種突發(fā)事件，中斷機(jī)制就顯得尤為重要。那么，中斷的主要作用是什么？（）A.提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度B.實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行處理C.讓系統(tǒng)能夠暫停當(dāng)前任務(wù)，優(yōu)先處理緊急事件D.降低系統(tǒng)的功耗8、單片機(jī)的外部中斷觸發(fā)方式有多種，比如電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)。假設(shè)我們的系統(tǒng)需要對(duì)一個(gè)短暫的外部信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確響應(yīng)，以下哪種觸發(fā)方式可能更合適？（）A.電平觸發(fā)B.邊沿觸發(fā)C.兩者均可，沒(méi)有區(qū)別D.以上都不合適9、在單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器功能中，以下關(guān)于其應(yīng)用場(chǎng)景和配置方法的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器可以用于產(chǎn)生精確的定時(shí)信號(hào)、測(cè)量脈沖寬度、實(shí)現(xiàn)軟件延時(shí)等。配置時(shí)需要設(shè)置計(jì)數(shù)初值、工作模式和中斷使能等參數(shù)B.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器只能用于簡(jiǎn)單的定時(shí)任務(wù)，如控制LED的閃爍頻率。而且其配置過(guò)程復(fù)雜，容易出錯(cuò)，在實(shí)際應(yīng)用中使用較少C.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作模式一旦確定就不能更改，所以在設(shè)計(jì)之初需要仔細(xì)考慮應(yīng)用需求，選擇最合適的工作模式D.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻率是固定的，不能根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，因此在一些對(duì)時(shí)間精度要求較高的場(chǎng)合可能無(wú)法滿足要求10、單片機(jī)的硬件資源有限，在進(jìn)行算法設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮效率和資源占用。假設(shè)我們需要在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)一個(gè)快速排序算法，以下關(guān)于算法優(yōu)化和資源利用的考慮，哪一項(xiàng)是最重要的？（）A.減少內(nèi)存使用，優(yōu)化算法的時(shí)間復(fù)雜度B.優(yōu)先考慮代碼的簡(jiǎn)潔性，不關(guān)注資源占用C.盡量使用復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提高算法效率D.以上選項(xiàng)都不是，快速排序算法不適合在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)11、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12、單片機(jī)的復(fù)位電路在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)起到重要作用。假設(shè)我們?cè)O(shè)計(jì)的單片機(jī)系統(tǒng)在工作過(guò)程中可能會(huì)受到強(qiáng)烈的電磁干擾，導(dǎo)致系統(tǒng)意外死機(jī)。為了確保系統(tǒng)能夠在這種情況下可靠地復(fù)位，以下哪種復(fù)位電路的設(shè)計(jì)可能是最優(yōu)的？（）A.上電復(fù)位電路B.手動(dòng)復(fù)位電路C.看門(mén)狗復(fù)位電路D.以上效果相同13、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14、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15、在單片機(jī)的程序調(diào)試過(guò)程中，假設(shè)我們遇到了一個(gè)難以復(fù)現(xiàn)的錯(cuò)誤，以下哪種調(diào)試工具或方法可能有助于快速定位問(wèn)題？（）A.單步調(diào)試B.斷點(diǎn)調(diào)試C.輸出調(diào)試信息D.以上方法綜合使用16、單片機(jī)的軟件調(diào)試是開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。在調(diào)試過(guò)程中，使用在線仿真器可以：（）A.實(shí)時(shí)查看程序的執(zhí)行流程和變量值B.直接修改硬件電路的連接C.自動(dòng)優(yōu)化程序代碼D.跳過(guò)錯(cuò)誤代碼繼續(xù)執(zhí)行17、在單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘配置中，若需要降低系統(tǒng)功耗，可以采取以下哪種措施？（）A.提高時(shí)鐘頻率B.降低時(shí)鐘頻率C.增加時(shí)鐘源的數(shù)量D.改變時(shí)鐘的占空比18、在單片機(jī)的PWM（脈沖寬度調(diào)制）技術(shù)中，以下敘述不正確的是：（）A.PWM技術(shù)通過(guò)改變脈沖的寬度來(lái)控制輸出信號(hào)的平均電壓或功率B.PWM信號(hào)的占空比決定了輸出的等效電壓或功率大小C.單片機(jī)可以通過(guò)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方便地生成PWM信號(hào)，用于電機(jī)調(diào)速、燈光亮度控制等應(yīng)用D.PWM信號(hào)的頻率越高越好，因?yàn)轭l率越高，輸出的精度和穩(wěn)定性就越高19、單片機(jī)的串行通信是常見(jiàn)的數(shù)據(jù)傳輸方式，例如UART（通用異步收發(fā)器）。假設(shè)我們要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與另一設(shè)備之間9600波特率的異步串行通信。以下關(guān)于波特率設(shè)置和數(shù)據(jù)格式的選擇，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.根據(jù)時(shí)鐘頻率和公式計(jì)算出波特率寄存器的值，設(shè)置數(shù)據(jù)位為8位、停止位為1位B.波特率固定為9600，無(wú)需設(shè)置，數(shù)據(jù)位和停止位可以隨意選擇C.串行通信只能使用固定的波特率和數(shù)據(jù)格式D.以上選項(xiàng)都不正確，無(wú)法實(shí)現(xiàn)9600波特率的串行通信20、在單片機(jī)的應(yīng)用中，有時(shí)需要對(duì)外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。若使用單片機(jī)的計(jì)數(shù)器功能，以下哪種方式可以提高計(jì)數(shù)精度？（）A.增加計(jì)數(shù)器的位數(shù)B.提高系統(tǒng)時(shí)鐘頻率C.采用邊沿觸發(fā)方式D.降低計(jì)數(shù)頻率21、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22、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(duì)時(shí)鐘精度要求不高的場(chǎng)合。外部時(shí)鐘源精度高、穩(wěn)定性好，適用于對(duì)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23、在單片機(jī)的加密和安全方面，假設(shè)我們需要保護(hù)單片機(jī)中的敏感數(shù)據(jù)不被非法讀取。以下關(guān)于加密算法和實(shí)現(xiàn)方式的選擇，哪一項(xiàng)是有效的？（）A.使用對(duì)稱加密算法，如AES，并將密鑰存儲(chǔ)在單片機(jī)內(nèi)部B.不進(jìn)行加密，依靠單片機(jī)的物理防護(hù)C.使用簡(jiǎn)單的異或運(yùn)算進(jìn)行加密D.以上選項(xiàng)都不正確，單片機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密24、關(guān)于單片機(jī)的SPI（串行外設(shè)接口）通信協(xié)議，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.SPI是一種高速、全雙工的串行通信協(xié)議，常用于連接單片機(jī)與外部設(shè)備，如Flash存儲(chǔ)器、傳感器等B.SPI通信需要至少四根信號(hào)線：時(shí)鐘線（SCK）、主機(jī)輸入/從機(jī)輸出線（MISO）、主機(jī)輸出/從機(jī)輸入線（MOSI）和片選線（CS）C.在SPI通信中，主機(jī)和從機(jī)的時(shí)鐘極性和相位可以根據(jù)需要進(jìn)行配置，以適應(yīng)不同的設(shè)備D.SPI通信的數(shù)據(jù)傳輸是同步的，但在傳輸過(guò)程中不會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，因此數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性無(wú)法保證25、單片機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）模塊用于提供準(zhǔn)確的時(shí)間信息。假設(shè)我們的系統(tǒng)需要在掉電情況下仍然保持時(shí)間的準(zhǔn)確，以下關(guān)于RTC電源和備份的措施，哪一項(xiàng)是必要的？（）A.使用備用電池為RTC供電B.將RTC數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Flash中C.依靠系統(tǒng)電源為RTC供電D.以上選項(xiàng)都不正確，掉電后無(wú)法保持時(shí)間準(zhǔn)確26、在單片機(jī)的指令系統(tǒng)中，假設(shè)我們要執(zhí)行一系列復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算和邏輯操作。不同的指令具有不同的執(zhí)行周期和功能。如果要在有限的時(shí)間內(nèi)完成大量的計(jì)算任務(wù)，以下哪種指令通常具有更高的執(zhí)行效率？（）A.復(fù)雜的多功能指令B.簡(jiǎn)單的基本指令C.特定的專用指令D.所有指令執(zhí)行效率相同27、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28、單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘對(duì)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(huì)帶來(lái)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(duì)系統(tǒng)性能沒(méi)有影響D.導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定29、在單片機(jī)的中斷服務(wù)程序中，假設(shè)我們需要在處理中斷的同時(shí)，不影響主程序的正常執(zhí)行。以下哪種編程技巧可能是有用的？（）A.盡量縮短中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時(shí)間B.使用全局變量在中斷和主程序之間傳遞數(shù)據(jù)C.關(guān)閉其他中斷，專注處理當(dāng)前中斷D.以上方法綜合使用30、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(guò)程簡(jiǎn)單快捷。以下哪種程序下載方式可能是最方便的？（）A.通過(guò)編程器下載B.通過(guò)在線調(diào)試器下載C.通過(guò)串口下載D.通過(guò)USB下載二、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入論述單片機(jī)在通信領(lǐng)域的應(yīng)用，例如在基站設(shè)備、路由器中的具體功能，探討單片機(jī)如何適應(yīng)高速數(shù)據(jù)傳輸和復(fù)雜通信協(xié)議的要求。2、（本題5分）論述單片機(jī)在智能家電智能睡眠輔助系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)、睡眠模式設(shè)置以及喚醒功能實(shí)現(xiàn)，分析單片機(jī)如何改善用戶的睡眠質(zhì)量。3、（本題5分）詳細(xì)論述單片機(jī)在醫(yī)療設(shè)備中的重要性和應(yīng)用場(chǎng)景。分析單片機(jī)如何在醫(yī)療器械如血糖儀、血壓計(jì)、心電圖儀等設(shè)備中實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量和數(shù)據(jù)處理，探討醫(yī)療領(lǐng)域?qū)纹瑱C(jī)的精度、穩(wěn)定性和安全性的嚴(yán)格要求，以及相關(guān)的技術(shù)保障措施。4、（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。5、（本題5分）論述單片機(jī)在智能電梯轎廂內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括空氣質(zhì)量檢測(cè)、通風(fēng)