西南科技大學(xué)《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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)的看門(mén)狗定時(shí)器（WatchdogTimer）中，以下描述確切的是：（）A.看門(mén)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)，如果系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有對(duì)看門(mén)狗定時(shí)器進(jìn)行清零操作，看門(mén)狗定時(shí)器將產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，使單片機(jī)系統(tǒng)重新啟動(dòng)，以防止系統(tǒng)死機(jī)或出現(xiàn)異常B.看門(mén)狗定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間是固定的，不能進(jìn)行調(diào)整C.一旦看門(mén)狗定時(shí)器啟動(dòng)，就不能被關(guān)閉D.看門(mén)狗定時(shí)器只在單片機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)軟件故障時(shí)起作用，對(duì)于硬件故障無(wú)效2、在8051單片機(jī)中，若要使T0工作于方式1，定時(shí)模式，則TMOD的值應(yīng)設(shè)置為（）。A.0x01B.0x05C.0x10D.0x503、單片機(jī)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(kāi)發(fā)一個(gè)對(duì)響應(yīng)速度要求極高的單片機(jī)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(dāng)?shù)模浚ǎ〢.不配置中斷向量表，依靠默認(rèn)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(jí)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(shí)時(shí)性要求C.隨意更改中斷向量表的內(nèi)容，不考慮其對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響D.忽略中斷向量表，認(rèn)為中斷處理不會(huì)影響系統(tǒng)性能4、在單片機(jī)的代碼移植過(guò)程中，由于不同型號(hào)的單片機(jī)可能具有不同的寄存器和硬件特性。假設(shè)我們要將一個(gè)基于某型號(hào)單片機(jī)的程序移植到另一型號(hào)上，以下關(guān)于移植過(guò)程中的注意事項(xiàng)，哪一項(xiàng)是最重要的？（）A.仔細(xì)對(duì)比兩個(gè)型號(hào)單片機(jī)的手冊(cè)，修改相關(guān)寄存器配置B.直接編譯原代碼，期望能在新單片機(jī)上正常運(yùn)行C.只關(guān)注功能實(shí)現(xiàn)，不考慮硬件差異D.以上選項(xiàng)都不正確，單片機(jī)代碼無(wú)法移植5、對(duì)于單片機(jī)的脈沖寬度調(diào)制（PWM）技術(shù)，以下關(guān)于其原理和應(yīng)用的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.PWM通過(guò)改變脈沖的占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬信號(hào)的等效控制，常用于電機(jī)調(diào)速、LED亮度調(diào)節(jié)等領(lǐng)域B.PWM的頻率和占空比可以獨(dú)立調(diào)節(jié)，通過(guò)調(diào)整這兩個(gè)參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同的控制效果C.PWM信號(hào)的分辨率越高，控制精度就越高，但同時(shí)也會(huì)增加系統(tǒng)的開(kāi)銷D.PWM技術(shù)只能用于控制直流設(shè)備，對(duì)于交流設(shè)備無(wú)法適用6、關(guān)于單片機(jī)的看門(mén)狗定時(shí)器（WatchdogTimer），以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.看門(mén)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(mén)狗定時(shí)器進(jìn)行清零操作，否則看門(mén)狗定時(shí)器將觸發(fā)系統(tǒng)復(fù)位C.看門(mén)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(mén)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7、單片機(jī)的電源管理是確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和低功耗的重要方面。假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個(gè)由電池供電的便攜式單片機(jī)設(shè)備，如手持血糖儀。在電源管理方面，以下哪種策略是最為重要的？（）A.不考慮電源管理，讓設(shè)備始終以最大功率運(yùn)行B.采用動(dòng)態(tài)電源管理技術(shù)，根據(jù)設(shè)備的工作狀態(tài)（如待機(jī)、運(yùn)行、低負(fù)載、高負(fù)載等）實(shí)時(shí)調(diào)整電源供應(yīng)，降低功耗，延長(zhǎng)電池壽命，同時(shí)確保系統(tǒng)性能滿足要求C.選擇大容量電池，而不進(jìn)行任何電源管理優(yōu)化D.關(guān)閉所有不必要的功能模塊，以降低功耗，不考慮對(duì)設(shè)備功能的影響8、在8051單片機(jī)中，若要進(jìn)行外部中斷的觸發(fā)方式設(shè)置，應(yīng)使用（）寄存器。A.TCONB.IEC.IPD.SCON9、8051單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1工作在方式2時(shí)，其最大計(jì)數(shù)值是（）A.256B.65536C.8192D.21610、在單片機(jī)的指令時(shí)序中，假設(shè)我們需要精確控制單片機(jī)與外部設(shè)備之間的通信時(shí)序。以下哪種方式可以幫助我們更好地理解和掌握指令執(zhí)行的時(shí)間特性？（）A.查閱單片機(jī)的數(shù)據(jù)手冊(cè)，了解指令周期B.通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量指令執(zhí)行時(shí)間C.參考其他類似系統(tǒng)的時(shí)序設(shè)置D.以上方法結(jié)合使用11、在單片機(jī)的加密和安全保護(hù)方面，需要防止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)和代碼篡改。假設(shè)我們正在開(kāi)發(fā)一個(gè)涉及商業(yè)機(jī)密的單片機(jī)產(chǎn)品。以下關(guān)于加密和安全措施的選擇，哪一項(xiàng)是最為重要的？（）A.不采取任何加密和安全措施，認(rèn)為產(chǎn)品不會(huì)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(wèn)權(quán)限控制等多種手段，對(duì)程序代碼、數(shù)據(jù)和通信進(jìn)行加密和保護(hù)，提高產(chǎn)品的安全性和保密性C.只使用簡(jiǎn)單的密碼保護(hù)，不進(jìn)行其他復(fù)雜的加密操作D.依賴外部的安全設(shè)備，不進(jìn)行單片機(jī)內(nèi)部的安全設(shè)計(jì)12、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13、單片機(jī)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(chǔ)空間。假設(shè)我們要優(yōu)化一個(gè)計(jì)算密集型的函數(shù)，以下關(guān)于優(yōu)化方法的選擇，哪一項(xiàng)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14、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15、單片機(jī)的指令系統(tǒng)對(duì)編程效率和程序性能有重要影響?？紤]以下指令：MOVA,#50H和MOVA,50H，它們的主要區(qū)別在于：（）A.前者是立即數(shù)尋址，后者是直接尋址B.前者是直接尋址，后者是立即數(shù)尋址C.前者訪問(wèn)的是程序存儲(chǔ)器，后者訪問(wèn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D.前者訪問(wèn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，后者訪問(wèn)的是程序存儲(chǔ)器16、在單片機(jī)的低功耗設(shè)計(jì)中，需要從多個(gè)方面入手降低系統(tǒng)能耗。假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一款使用電池供電的便攜式單片機(jī)設(shè)備，如智能手表。以下關(guān)于低功耗設(shè)計(jì)的措施，哪一項(xiàng)是最為關(guān)鍵的？（）A.不采取任何低功耗措施，讓設(shè)備正常運(yùn)行B.關(guān)閉不必要的外設(shè)和功能模塊，降低工作頻率，采用睡眠模式和電源管理芯片等多種手段，根據(jù)設(shè)備的工作狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整功耗，最大限度延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間C.只降低單片機(jī)的工作電壓，不考慮其他因素對(duì)功耗的影響D.選擇低功耗的單片機(jī)型號(hào)，但不進(jìn)行其他方面的優(yōu)化17、單片機(jī)與上位機(jī)進(jìn)行通信時(shí)，常用的通信協(xié)議有很多種。對(duì)于短距離、高速率的數(shù)據(jù)傳輸，以下哪種通信協(xié)議比較適合？（）A.RS232B.RS485C.USBD.CAN18、在單片機(jī)的存儲(chǔ)器體系中，包括程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。假設(shè)我們正在開(kāi)發(fā)一個(gè)需要大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和快速讀取的應(yīng)用。以下關(guān)于存儲(chǔ)器類型和使用的選擇，哪一項(xiàng)是最合適的？（）A.使用內(nèi)部Flash存儲(chǔ)器存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)B.使用外部EEPROM存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，內(nèi)部SRAM存儲(chǔ)器用于臨時(shí)數(shù)據(jù)處理C.完全依賴外部SD卡存儲(chǔ)所有數(shù)據(jù)D.以上選項(xiàng)都不能滿足需求19、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.P1LOCK20、在單片機(jī)系統(tǒng)中，時(shí)鐘信號(hào)起著至關(guān)重要的作用。假設(shè)我們使用的單片機(jī)需要一個(gè)精確的10MHz時(shí)鐘信號(hào)來(lái)保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。以下關(guān)于時(shí)鐘源的選擇和配置，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.直接使用內(nèi)部振蕩器，其精度可以滿足要求B.外接一個(gè)石英晶體振蕩器，通過(guò)配置相關(guān)寄存器來(lái)設(shè)定頻率C.使用外部RC振蕩器，成本低且容易實(shí)現(xiàn)D.以上方法都不可行，無(wú)法獲得10MHz的時(shí)鐘信號(hào)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)的語(yǔ)音識(shí)別接口。2、（本題5分）簡(jiǎn)述單片機(jī)在智能電力圈量子引力計(jì)算系統(tǒng)中的控制。3、（本題5分）單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理功能？4、（本題5分）解釋單片機(jī)在智能電力大數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的工作。5、（本題5分）說(shuō)明單片機(jī)在電力系統(tǒng)中的角色。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在單片機(jī)中實(shí)現(xiàn)一個(gè)智能燈具，調(diào)節(jié)亮度和顏色。2、（本題5分）在單片機(jī)中讀取一個(gè)土壤肥力傳感器的值，為種植提供施肥建議。3、（本題5分）使用單片機(jī)控制8個(gè)LED燈，實(shí)現(xiàn)依次點(diǎn)亮的效果。4、（本題5分）利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一個(gè)指紋識(shí)別模塊的控制和數(shù)據(jù)處理。5、（本題5分）利用單片機(jī)和扭矩傳感器，測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸的扭矩。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述單片機(jī)在智能足療機(jī)中的應(yīng)用，包括按摩模式選擇、力度調(diào)節(jié)、穴位定位、溫度控制等方面的工作流程，以及其對(duì)足部保健的效果。2、（本題10分）深入探討單片機(jī)在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中的應(yīng)用，包括農(nóng)田灌溉控制、溫室環(huán)境調(diào)節(jié)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)等方面。分析單片機(jī)如何結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化和自動(dòng)化管理。研究在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，單片機(jī)面臨的防水、防塵、抗干擾等問(wèn)題，以