華北科技學(xué)院《單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)華北科技學(xué)院《單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)》

2023-2024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20個(gè)小題，每小題1分，共20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)的數(shù)字濾波算法中，假設(shè)我們要對(duì)一個(gè)受到噪聲干擾的輸入信號(hào)進(jìn)行濾波處理，以獲得更準(zhǔn)確的測(cè)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(dòng)平均濾波D.低通濾波2、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3、在單片機(jī)的通信協(xié)議選擇上，需要根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)決定。假設(shè)我們要實(shí)現(xiàn)多個(gè)單片機(jī)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4、在單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)使用到循環(huán)結(jié)構(gòu)。當(dāng)需要在一個(gè)循環(huán)中根據(jù)某個(gè)條件提前退出循環(huán)時(shí)，可以使用以下哪種語(yǔ)句？（）A.BREAK語(yǔ)句B.CONTINUE語(yǔ)句C.RETURN語(yǔ)句D.GOTO語(yǔ)句5、考慮單片機(jī)的輸入輸出接口（I/O口），以下關(guān)于其工作方式和特點(diǎn)的描述，哪一個(gè)是不準(zhǔn)確的？（）A.I/O口可以配置為輸入、輸出或雙向模式，其工作方式的選擇取決于具體的應(yīng)用需求。在輸入模式下，可以通過(guò)上拉電阻或下拉電阻來(lái)設(shè)置默認(rèn)的輸入電平B.某些單片機(jī)的I/O口具有復(fù)用功能，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)字輸入輸出和模擬信號(hào)的輸入。但這種復(fù)用功能可能會(huì)導(dǎo)致端口的驅(qū)動(dòng)能力下降C.I/O口的輸出電流和灌電流能力通常是相同的，所以在連接外部設(shè)備時(shí)不需要考慮電流的方向和大小D.單片機(jī)的I/O口在進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，可能會(huì)受到端口帶寬和信號(hào)完整性的限制，需要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)提高傳輸性能6、在單片機(jī)的ADC（模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換）模塊使用中，假設(shè)我們要測(cè)量一個(gè)0-5V的模擬電壓信號(hào)，并要求轉(zhuǎn)換精度達(dá)到10位。以下關(guān)于ADC配置和轉(zhuǎn)換結(jié)果處理的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.配置ADC的參考電壓為5V，通過(guò)讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器得到數(shù)字值并進(jìn)行計(jì)算B.參考電壓可以任意設(shè)置，不影響轉(zhuǎn)換精度C.ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果無(wú)需處理，直接使用D.10位精度無(wú)法滿足要求，需要使用更高精度的ADC芯片7、在單片機(jī)的低功耗設(shè)計(jì)中，以下哪種方法可以有效降低系統(tǒng)的待機(jī)電流？（）A.關(guān)閉未使用的外設(shè)B.提高系統(tǒng)的工作頻率C.增加程序的運(yùn)行時(shí)間D.減少電源的濾波電容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、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)10、單片機(jī)的Flash存儲(chǔ)器常用于存儲(chǔ)程序和常量數(shù)據(jù)。假設(shè)我們需要頻繁更新程序代碼，以下哪種Flash存儲(chǔ)器的擦寫特性更適合這種需求？（）A.具有較高擦寫次數(shù)的Flash存儲(chǔ)器B.擦寫速度較快的Flash存儲(chǔ)器C.存儲(chǔ)容量較大的Flash存儲(chǔ)器D.價(jià)格較低的Flash存儲(chǔ)器11、8051單片機(jī)的指令“MOVCA,@A+PC”中，PC的值在取指后會(huì)（）。A.加1B.加2C.加3D.不變12、在單片機(jī)的編程開發(fā)中，假設(shè)我們正在編寫一個(gè)復(fù)雜的控制程序，需要對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)。為了提高程序的可讀性和可維護(hù)性，以下哪種編程結(jié)構(gòu)通常是推薦使用的？（）A.面向過(guò)程的編程結(jié)構(gòu)B.面向?qū)ο蟮木幊探Y(jié)構(gòu)C.函數(shù)式編程結(jié)構(gòu)D.以上均可，沒(méi)有區(qū)別13、單片機(jī)的指令MOVA,#30H中，立即數(shù)30H存儲(chǔ)在（）A.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器B.程序存儲(chǔ)器C.寄存器D.堆棧14、關(guān)于單片機(jī)的看門狗定時(shí)器（WatchdogTimer），以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.看門狗定時(shí)器用于監(jiān)測(cè)單片機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，防止程序跑飛或陷入死循環(huán)B.程序需要在規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)看門狗定時(shí)器進(jìn)行清零操作，否則看門狗定時(shí)器將觸發(fā)系統(tǒng)復(fù)位C.看門狗定時(shí)器的超時(shí)時(shí)間可以通過(guò)編程進(jìn)行設(shè)置，以適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景D.看門狗定時(shí)器只會(huì)在程序出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)起作用，正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生任何影響15、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.0023H16、單片機(jī)與外部存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí)，可能會(huì)受到數(shù)據(jù)總線寬度的限制。假設(shè)單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線為8位，而外部存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)寬度為16位。以下關(guān)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶幚矸绞?，哪一?xiàng)是正確的？（）A.分兩次讀取16位數(shù)據(jù)B.直接讀取，忽略數(shù)據(jù)寬度差異C.使用特殊的接口芯片進(jìn)行轉(zhuǎn)換D.以上選項(xiàng)都不正確，無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)交互17、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(cè)量系統(tǒng)，需要精確測(cè)量輸入脈沖的寬度。在這種應(yīng)用場(chǎng)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(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)數(shù)方式來(lái)測(cè)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(cè)量，并對(duì)測(cè)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(wú)法滿足脈沖寬度測(cè)量的需求，采用外部專用測(cè)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(lái)測(cè)量脈沖寬度18、在單片機(jī)的中斷系統(tǒng)中，中斷的響應(yīng)和處理機(jī)制是保障系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和可靠性的重要環(huán)節(jié)。假設(shè)我們有一個(gè)單片機(jī)控制的智能家電系統(tǒng)，需要及時(shí)響應(yīng)各種外部事件，如傳感器信號(hào)、用戶操作等。對(duì)于中斷優(yōu)先級(jí)的設(shè)置，以下哪種理解是最恰當(dāng)?shù)?？（）A.所有中斷具有相同的優(yōu)先級(jí)，按照先來(lái)先服務(wù)的原則進(jìn)行響應(yīng)和處理B.可以為不同的中斷設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)，高優(yōu)先級(jí)的中斷可以打斷低優(yōu)先級(jí)中斷的處理過(guò)程，確保關(guān)鍵事件得到及時(shí)響應(yīng)C.中斷優(yōu)先級(jí)只在同時(shí)發(fā)生多個(gè)中斷時(shí)才有意義，平時(shí)對(duì)系統(tǒng)性能沒(méi)有影響D.中斷優(yōu)先級(jí)的設(shè)置非常復(fù)雜，會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能，應(yīng)盡量避免使用19、單片機(jī)的看門狗（Watchdog）技術(shù)用于防止程序跑飛或陷入死循環(huán)。當(dāng)看門狗超時(shí)未被清零時(shí)，單片機(jī)通常會(huì)：（）A.自動(dòng)重新啟動(dòng)B.繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前程序C.進(jìn)入待機(jī)模式D.停止運(yùn)行20、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)法滿足要求二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）闡述單片機(jī)的輸入輸出接口（I/O）的作用。2、（本題5分）說(shuō)明單片機(jī)的UART通信中的波特率誤差。3、（本題5分）解釋單片機(jī)的SPI通信的四線制和三線制。4、（本題5分）在單片機(jī)開發(fā)中，如何進(jìn)行項(xiàng)目的需求分析和設(shè)計(jì)？5、（本題5分）在單片機(jī)開發(fā)中，如何進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)？三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）編寫程序，使單片機(jī)控制一個(gè)智能浴霸，具備燈光亮度調(diào)節(jié)和溫度分區(qū)控制功能。2、（本題5分）設(shè)計(jì)單片機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部ADC芯片的采樣率動(dòng)態(tài)調(diào)整。3、（本題5分）編寫程序，使單片機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)接口實(shí)現(xiàn)視頻流傳輸。4、（本題5分）用單片機(jī)控制一個(gè)智能溫度控制器，實(shí)現(xiàn)溫度的精確控制。5、（本題5分）在單片機(jī)上控制一個(gè)智能凈水器，具備濾芯更換提醒功能。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）論述單片機(jī)在智能玩具中的創(chuàng)新應(yīng)用和兒童教育意義。探討單片機(jī)如何為玩具帶來(lái)互動(dòng)性、智能化和個(gè)性化的功能，如語(yǔ)音識(shí)別、動(dòng)作控制、編程教育等，分析在兒童使用場(chǎng)景下，單片機(jī)對(duì)玩具安全性、趣味性和教育價(jià)值的影響，以及未來(lái)智能玩具的發(fā)展趨勢(shì)和對(duì)單片機(jī)的新需求。2、（本題10分）詳細(xì)探