西南林業(yè)大學(xué)《單片機(jī)原理含實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁西南林業(yè)大學(xué)《單片機(jī)原理含實(shí)驗(yàn)》

2023-2024學(xué)年第一學(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15個小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、單片機(jī)與外部存儲器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時，可能會受到數(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，無法進(jìn)行數(shù)據(jù)交互2、在單片機(jī)的看門狗定時器（WatchdogTimer）中，以下描述確切的是：（）A.看門狗定時器用于監(jiān)測單片機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如果系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)沒有對看門狗定時器進(jìn)行清零操作，看門狗定時器將產(chǎn)生復(fù)位信號，使單片機(jī)系統(tǒng)重新啟動，以防止系統(tǒng)死機(jī)或出現(xiàn)異常B.看門狗定時器的定時時間是固定的，不能進(jìn)行調(diào)整C.一旦看門狗定時器啟動，就不能被關(guān)閉D.看門狗定時器只在單片機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)軟件故障時起作用，對于硬件故障無效3、單片機(jī)的指令集結(jié)構(gòu)對編程風(fēng)格和效率有一定影響。復(fù)雜指令集（CISC）和精簡指令集（RISC）相比，以下哪項(xiàng)描述是不正確的？（）A.CISC指令長度不固定，RISC指令長度通常固定B.CISC指令執(zhí)行周期通常較長，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指令功能相對簡單4、在單片機(jī)的定時器/計數(shù)器功能中，以下關(guān)于其應(yīng)用場景和配置方法的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.定時器/計數(shù)器可以用于產(chǎn)生精確的定時信號、測量脈沖寬度、實(shí)現(xiàn)軟件延時等。配置時需要設(shè)置計數(shù)初值、工作模式和中斷使能等參數(shù)B.定時器/計數(shù)器只能用于簡單的定時任務(wù)，如控制LED的閃爍頻率。而且其配置過程復(fù)雜，容易出錯，在實(shí)際應(yīng)用中使用較少C.定時器/計數(shù)器的工作模式一旦確定就不能更改，所以在設(shè)計之初需要仔細(xì)考慮應(yīng)用需求，選擇最合適的工作模式D.定時器/計數(shù)器的計數(shù)頻率是固定的，不能根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，因此在一些對時間精度要求較高的場合可能無法滿足要求5、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6、在單片機(jī)的I2C（集成電路總線）通信中，以下敘述不準(zhǔn)確的是：（）A.I2C是一種兩線制的串行通信協(xié)議，只需要兩根信號線：串行數(shù)據(jù)線（SDA）和串行時鐘線（SCL）B.I2C通信采用主從模式，主機(jī)負(fù)責(zé)發(fā)起通信和控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓?jié)奏，從機(jī)根據(jù)主機(jī)的指令進(jìn)行響應(yīng)C.I2C通信支持多主多從架構(gòu)，可以多個主機(jī)同時與多個從機(jī)進(jìn)行通信，不會發(fā)生沖突D.在I2C通信中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾适枪潭ǖ模荒芨鶕?jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整7、單片機(jī)的Flash存儲器常用于存儲程序和常量數(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存儲器B.擦寫速度較快的Flash存儲器C.存儲容量較大的Flash存儲器D.價格較低的Flash存儲器8、在單片機(jī)的應(yīng)用中，經(jīng)常需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲和讀取。對于一個需要掉電不丟失數(shù)據(jù)的應(yīng)用場景，以下哪種存儲方式最合適？（）A.內(nèi)部RAMB.外部RAMC.內(nèi)部Flash存儲器D.外部EPROM9、單片機(jī)的存儲結(jié)構(gòu)通常包括程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。假設(shè)我們正在使用一款單片機(jī)開發(fā)一個復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理應(yīng)用，需要頻繁地讀寫大量的數(shù)據(jù)。在這種情況下，對于數(shù)據(jù)的存儲和讀取，以下哪種存儲器的訪問速度通常更快？（）A.內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器B.外部擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲器C.程序存儲器D.以上速度相同10、在單片機(jī)的通信協(xié)議中，比如I2C和SPI。假設(shè)我們需要在多個從設(shè)備之間進(jìn)行快速、高效的數(shù)據(jù)傳輸，并且對線路的復(fù)雜性要求較低。以下哪種通信協(xié)議可能更適合？（）A.I2C協(xié)議B.SPI協(xié)議C.兩者均可，沒有區(qū)別D.以上都不適合11、單片機(jī)在智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。假設(shè)我們要設(shè)計一個基于單片機(jī)的智能燈光控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)度自動調(diào)節(jié)燈光亮度。以下關(guān)于傳感器選擇和控制策略的考慮，哪一項(xiàng)是關(guān)鍵的？（）A.選擇高精度的環(huán)境光傳感器，并采用PID控制算法B.使用普通的光敏電阻，通過簡單的比較判斷調(diào)節(jié)亮度C.不考慮環(huán)境光變化，固定燈光亮度D.以上選項(xiàng)都不正確，單片機(jī)不適合用于智能燈光控制12、關(guān)于單片機(jī)的SPI（串行外設(shè)接口）通信協(xié)議，以下說法錯誤的是：（）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存儲器、傳感器等B.SPI通信需要至少四根信號線：時鐘線（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，但在傳輸過程中不會進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，因此數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性無法保證13、在單片機(jī)的數(shù)字輸入端口讀取外部信號時，可能會由于噪聲導(dǎo)致誤判。假設(shè)我們要讀取一個不穩(wěn)定的數(shù)字信號。以下關(guān)于消除噪聲影響的方法，哪一項(xiàng)是可行的？（）A.設(shè)置軟件濾波B.增加硬件濾波電路C.提高端口的輸入電壓D.以上方法都不可行，無法消除噪聲影響14、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，同時使能上拉電阻B.將相應(yīng)的位設(shè)置為1，同時使能上拉電阻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15、對于單片機(jī)的加密和安全機(jī)制，以下關(guān)于其作用和實(shí)現(xiàn)方式的描述，哪一個是錯誤的？（）A.單片機(jī)的加密和安全機(jī)制可以防止程序被非法讀取、復(fù)制和篡改，保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)和系統(tǒng)的安全性。常見的實(shí)現(xiàn)方式有代碼加密、硬件加密和認(rèn)證機(jī)制等B.加密和安全機(jī)制會增加單片機(jī)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?yàn)閱纹瑱C(jī)系統(tǒng)的安全性威脅較小C.即使采用了加密和安全機(jī)制，也不能完全保證單片機(jī)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(jī)的加密和安全機(jī)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)用的場景中二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋單片機(jī)的SPI通信的四線制和三線制。2、（本題5分）解釋單片機(jī)的片上資源（如定時器、中斷等）的分配策略。3、（本題5分）解釋單片機(jī)的串行外設(shè)接口（SPI）通信協(xié)議。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)論述單片機(jī)在智能血壓計中的應(yīng)用，包括血壓測量、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析、異常提醒等功能的實(shí)現(xiàn)方式，以及其在健康監(jiān)測中的重要性。2、（本題5分）全面論述單片機(jī)在智能門鎖系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括指紋識別、密碼驗(yàn)證、刷卡開鎖和遠(yuǎn)程控制等功能。分析單片機(jī)如何保證門鎖系統(tǒng)的安全性和可靠性，防止非法入侵。探討智能門鎖系統(tǒng)對單片機(jī)的加密技術(shù)、存儲管理和電源管理的要求，以及在實(shí)際應(yīng)用中的安全風(fēng)險和防范措施。3、（本題5分）全面論述單片機(jī)在智能洗衣機(jī)控制系統(tǒng)中的洗滌模式選擇和水位控制，分析不同衣物材質(zhì)和污漬程度對洗滌參數(shù)的影響。探討單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)智能的洗滌過程控制和節(jié)能節(jié)水效果，以及如何提高洗衣機(jī)的洗凈度和用戶體驗(yàn)。4、（本題5分）論述單片機(jī)在智能血糖儀中的應(yīng)用，比如如何實(shí)現(xiàn)血糖測量、數(shù)據(jù)記錄、異常報警等功能，分析其在糖尿病患者自我管理中的重要性。5、（本題5分）深入分析單片機(jī)在智能電動牙刷中的工作