湖南文理学院《单片机原理及应用》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《单片机原理及应用》2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、8051单片机的定时器/计数器T1工作在方式2时，其最大计数值是（）A.256B.65536C.8192D.2162、在单片机的系统可靠性设计中，假设我们的系统工作在恶劣的环境中，可能会受到电磁干扰和电源波动的影响。为了提高系统的可靠性，以下哪种措施可能是必要的？（）A.增加电源滤波电路B.采用屏蔽措施减少电磁干扰C.进行冗余设计D.以上都是3、当8051单片机响应外部中断0时，程序应转移到的地址是（）。A.0000HB.0003HC.0013HD.0023H4、单片机与外部设备进行通信时，可能会遇到数据传输的同步问题。假设我们使用SPI（串行外设接口）与一个传感器进行通信，以下关于SPI时钟和数据同步的理解，哪一项是正确的？（）A.由单片机提供时钟，确保数据在时钟上升沿或下降沿被采样B.传感器提供时钟，单片机根据传感器的时钟进行数据传输C.时钟和数据的同步由外部控制器负责，单片机无需关心D.SPI通信不需要考虑时钟和数据的同步5、在8051单片机中，若要对片内数据存储器进行间接寻址，应使用（）寄存器。A.R0或R1B.DPTRC.PCD.A6、在单片机的键盘接口设计中，行列式键盘相比于独立式键盘的主要优点是：（）A.编程简单B.占用I/O口少C.可靠性高D.响应速度快7、在单片机的通信接口中，比如串行通信和并行通信。假设我们需要在两个距离较远的单片机系统之间进行高速、大量数据的传输。在这种情况下，以下哪种通信方式可能更适合？（）A.串行通信，因为其线路简单B.并行通信，因为其传输速度快C.串行通信，因为其抗干扰能力强D.并行通信，因为其成本低8、在单片机的程序存储空间有限的情况下，假设我们需要实现一个复杂的功能但代码量较大。以下关于代码优化和存储空间节省的方法，哪一项是有效的？（）A.减少函数调用，使用内联函数B.增加注释和空行，提高代码可读性C.尽量使用全局变量，减少局部变量D.以上方法都不能有效节省存储空间9、单片机的EEPROM（电可擦可编程只读存储器）常用于存储需要掉电保存的数据。假设我们要在单片机系统中存储一些用户设置和校准数据。对于EEPROM的读写操作，以下哪种方法是最为可靠和高效的？（）A.频繁地对EEPROM进行读写操作，不考虑其寿命和性能B.合理规划数据的存储结构，减少读写次数，采用错误检测和纠错机制，确保数据的准确性和完整性，同时注意EEPROM的寿命和读写限制C.只进行写入操作，不进行读取操作，以延长EEPROM的寿命D.不使用EEPROM，选择其他存储方式替代10、单片机在控制步进电机时，需要按照特定的时序发送脉冲信号。对于四相步进电机，采用单四拍工作方式，以下哪个时序是正确的？（）A.A-B-C-DB.AB-BC-CD-DAC.A-AB-B-BC-C-CD-D-DAD.A-C-B-D11、在单片机的温度传感器接口设计中，以下关于传感器类型和接口方式的描述，哪一个是不正确的？（）A.常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和数字式温度传感器等，它们具有不同的测量范围、精度和接口方式B.模拟式温度传感器（如热敏电阻、热电偶）需要经过ADC转换才能被单片机读取，数字式温度传感器则可以通过串行接口（如I2C、SPI）直接与单片机通信C.温度传感器的接口方式越复杂，测量精度就越高，因此在设计中应优先选择复杂的接口方式D.选择温度传感器时，需要根据实际应用的测量范围、精度要求和成本等因素综合考虑12、在单片机的存储器体系中，包括程序存储器和数据存储器。假设我们正在开发一个需要大量数据存储和快速读取的应用。以下关于存储器类型和使用的选择，哪一项是最合适的？（）A.使用内部Flash存储器存储程序和数据B.使用外部EEPROM存储器存储数据，内部SRAM存储器用于临时数据处理C.完全依赖外部SD卡存储所有数据D.以上选项都不能满足需求13、单片机的定时器中断可以用于实现定时任务。假设我们需要每隔10ms产生一次中断。以下关于定时器初值计算和中断服务程序执行时间的考虑，哪一项是正确的？（）A.精确计算定时器初值，确保中断间隔准确，中断服务程序执行时间尽量短B.初值可以估算，中断服务程序执行时间不受限制C.不需要计算初值，由系统自动调整，中断服务程序可以执行较长时间D.以上选项都不正确，无法实现10ms的定时中断14、对于单片机的ADC采样精度提高方法，以下关于其技术和策略的描述，哪一项是错误的？（）A.可以通过增加ADC的位数、采用过采样和均值滤波等技术来提高采样精度B.提高参考电压的稳定性和精度可以有效提升ADC的采样精度C.降低采样频率可以减少噪声的影响，从而提高采样精度D.对输入信号进行前置放大和滤波处理，能够改善ADC的采样精度15、对于单片机的看门狗（Watchdog）技术，以下说法正确的是：（）A.看门狗是一种用于监测单片机系统运行状态的机制，如果系统在规定的时间内没有对看门狗进行“喂狗”操作，看门狗将产生复位信号，使系统重新启动，防止系统出现死机或程序跑飞的情况B.看门狗定时器的超时时间是固定的，不能进行调整C.一旦启用了看门狗，就不能再关闭，否则会导致系统异常D.看门狗只在系统出现硬件故障时起作用，对于软件错误无法进行监测和处理16、在单片机的代码优化技巧中，以下关于减少代码体积和提高执行效率的方法，哪一项是不准确的？（）A.合理使用数据类型、优化算法、避免不必要的函数调用和变量定义等，可以减少代码体积和提高执行效率B.采用汇编语言编写关键代码部分，可以获得比高级语言更高的执行效率，但会增加开发难度和维护成本C.为了提高代码的可读性和可维护性，可以适当牺牲一些执行效率和代码体积D.代码优化只在资源受限的单片机系统中重要，对于性能较高的单片机则可以忽略17、在单片机的定时器/计数器应用中，假设我们需要实现一个精确的1秒定时。已知单片机的时钟频率为12MHz，以下关于定时器初值计算和配置的方法，哪一项是正确的？（）A.通过计算得出定时器初值，然后设置相关控制寄存器B.直接使用默认的定时器配置，无需计算初值C.定时器无法实现1秒的精确定时，需要外接专用芯片D.以上方法都不正确，无法完成1秒定时18、在单片机的Flash存储器编程中，以下关于编程方法和注意事项的描述，哪一项是正确的？（）A.单片机的Flash存储器可以通过在线编程（ISP）或在系统编程（IAP）的方式进行写入和擦除操作。在编程过程中，需要注意电源稳定性和编程时序的准确性B.Flash存储器的编程次数是无限的，可以随意进行擦写操作，不会影响其性能和寿命C.编程Flash存储器时，不需要考虑数据的安全性和完整性，因为单片机系统会自动处理D.对于不同型号的单片机，Flash存储器的编程方法和命令都是相同的，可以通用19、在单片机的ADC（模数转换）功能中，假设我们需要测量一个变化范围较大的模拟信号，并且要求有较高的测量精度。为了达到这个要求，以下哪个因素对ADC的性能影响最为关键？（）A.ADC的分辨率B.ADC的转换速度C.ADC的参考电压D.单片机的工作频率20、在单片机的软件开发过程中，使用C语言编程具有很多优势。假设我们需要实现一个对时间要求非常精确的操作，以下关于C语言在单片机编程中的局限性，哪一项是需要考虑的？（）A.C语言的执行效率可能不如汇编语言高B.C语言无法实现底层硬件的直接控制C.C语言的代码可读性差，不利于维护D.以上选项都不正确，C语言在单片机编程中没有局限性21、单片机的代码优化对于提高系统性能和降低资源消耗非常重要。假设我们的程序中存在大量的循环操作，以下哪种优化方法可能对提高程序执行效率最有帮助？（）A.减少循环次数B.优化循环体内的代码C.使用更高效的算法D.以上方法综合使用22、在单片机的EEPROM（电可擦可编程只读存储器）存储中，以下描述不正确的是：（）A.EEPROM可以在系统运行时进行字节级的擦除和写入操作，方便数据的修改和保存B.与Flash存储器相比，EEPROM的写入速度较慢，但擦写次数更多C.单片机可以通过特定的指令和时序对EEPROM进行读写操作D.EEPROM的存储容量通常比Flash存储器大，可以存储大量的数据23、在单片机的I/O口扩展中，使用8255可编程并行接口芯片。若将8255的A口设置为输入，B口设置为输出，控制字应为：（）A.90HB.98HC.81HD.88H24、在8051单片机中，要进行串行通信，应将SCON寄存器的SM0、SM1位设置为（）。A.00B.01C.10D.1125、在单片机的输入输出接口（I/O口）配置中，需要根据具体的应用需求来设置工作模式。假设有一个单片机控制的智能交通信号灯系统，其中的I/O口需要连接各种传感器和信号灯。对于I/O口的工作模式选择，以下哪种考虑是最为重要的？（）A.统一将所有I/O口设置为输入模式，以接收外部信号B.全部设置为输出模式，直接控制信号灯的状态C.根据每个I/O口所连接的设备类型（输入设备或输出设备）和电气特性，灵活配置为输入、输出或者双向模式，并设置合适的上拉、下拉电阻，以确保信号的稳定和准确传输D.随意设置I/O口的工作模式，不考虑与外部设备的匹配二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在单片机系统中，如何进行系统的兼容性测试？2、（本题5分）说明单片机的蓝牙模块的配对和数据传输。3、（本题5分）在单片机系统中，如何进行系统的升级和维护？4、（本题5分）说明单片机的语音识别模块的接口和编程。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）用单片机控制一个智能电力监控系统，监测电网参数。2、（本题5分）通过单片机实现一个智能烤箱，具备童锁和安全保护功能。3、（本题5分）设计单片机程序，实现对外部ADC芯片的程控增益控制。4、（本题5分）通过单片机实现一个智能垃圾桶，自动感应开盖和关闭。5、（本题5分）编写程序，使用单片机的SPI接口驱动一个图形液晶显示屏。四、论述题（本大题共