华南理工大学《单片机原理及应用》2019-2020学年第一学期期末试卷

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《单片机原理及应用》2019-2020学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、在单片机的传感器接口设计中，假设我们要连接一个模拟输出的温度传感器。为了将传感器的输出信号准确地转换为数字值，以下哪个环节是关键的？（）A.选择合适的ADC通道B.设置ADC的采样频率C.对ADC的输出进行校准D.以上都是2、在单片机的中断系统中，中断的响应和处理机制是保障系统实时性和可靠性的重要环节。假设我们有一个单片机控制的智能家电系统，需要及时响应各种外部事件，如传感器信号、用户操作等。对于中断优先级的设置，以下哪种理解是最恰当的？（）A.所有中断具有相同的优先级，按照先来先服务的原则进行响应和处理B.可以为不同的中断设置不同的优先级，高优先级的中断可以打断低优先级中断的处理过程，确保关键事件得到及时响应C.中断优先级只在同时发生多个中断时才有意义，平时对系统性能没有影响D.中断优先级的设置非常复杂，会严重影响系统性能，应尽量避免使用3、在单片机的体系结构中，关于哈佛结构与冯·诺依曼结构的区别，以下说法正确的是：（）A.哈佛结构和冯·诺依曼结构在指令和数据的存储与读取方式上没有明显区别，只是名称不同B.哈佛结构将程序指令和数据分开存储和读取，而冯·诺依曼结构则将指令和数据存储在同一存储空间。这使得哈佛结构在处理指令和数据时能够并行进行，提高了运行效率，但硬件成本相对较高；冯·诺依曼结构则具有简单的结构和较低的成本，但在指令和数据的读取上可能存在冲突C.冯·诺依曼结构比哈佛结构更先进，能适应更复杂的应用场景，哈佛结构已逐渐被淘汰D.哈佛结构和冯·诺依曼结构只在大型计算机系统中有区别，在单片机中没有实际意义详细解释两种结构的特点、差异、优缺点以及在单片机中的应用和影响，从而判断每个选项的正确性4、单片机的Flash存储器编程在系统升级和数据存储方面经常用到。假设我们要对一个已经投入使用的单片机设备进行软件升级，需要更新Flash中的程序代码。在进行Flash编程时，以下哪种方法是最为安全和可靠的？（）A.直接在运行时对Flash进行编程，不考虑数据备份和错误处理B.在编程前备份重要数据，设置合适的编程算法和参数，进行严格的错误检测和处理，确保编程过程的可靠性和数据的完整性，编程完成后进行校验和验证C.不进行任何准备工作，直接进行Flash编程，出现问题时再进行处理D.避免对Flash进行编程，认为这样会带来风险5、单片机在驱动数码管显示时，常用的显示方式有静态显示和动态显示。动态显示相比于静态显示的主要优点是：（）A.显示亮度高B.占用I/O口少C.程序编写简单D.显示稳定，无闪烁6、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7、在单片机的系统扩展方面，需要考虑多种外设和接口的连接。假设我们要为一个单片机系统添加更多的存储设备、通信接口和传感器。对于系统扩展的规划和实现，以下哪种策略是最为重要的？（）A.盲目地添加各种外设和接口，不考虑系统的兼容性和资源分配B.充分评估系统的需求和资源，选择合适的扩展芯片和接口标准，合理规划地址空间和中断资源，确保扩展后的系统稳定可靠、性能优化C.只选择最便宜的扩展方案，不考虑其性能和质量D.不进行系统扩展，认为原有的资源已经足够满足需求8、在单片机的程序设计中，算法的选择和优化对系统性能有很大影响。假设我们正在编写一个单片机控制的实时图像识别程序，要求在有限的资源和时间内完成复杂的图像分析。以下关于算法选择和优化的策略，哪一项是最为关键的？（）A.优先选择复杂的高级算法，以获得最好的识别效果，不考虑单片机的计算能力和资源限制B.根据单片机的性能和资源，选择简单高效的算法，并进行针对性的优化，如减少计算量、优化数据结构、利用硬件特性等，以满足实时性要求C.不进行算法优化，认为单片机的性能足以应对图像识别任务D.完全依赖现成的程序库，不考虑其对系统资源的占用和性能影响9、在单片机的实时操作系统（RTOS）应用中，假设我们的系统需要同时处理多个任务，且对任务的响应时间有严格要求。以下哪个特点是RTOS在这种情况下的主要优势？（）A.任务调度的灵活性B.系统资源的高效利用C.降低软件开发难度D.以上都是10、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11、在单片机的低功耗设计中，以下哪种方法可以有效降低系统的待机电流？（）A.关闭未使用的外设B.提高系统的工作频率C.增加程序的运行时间D.减少电源的滤波电容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、当8051单片机的P1口外接8个发光二极管时，要使其中某一个发光二极管点亮，应向P1口写入（）。A.0B.1C.0xFFD.0x0014、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.A15、单片机的启动代码在系统上电时负责初始化硬件和设置运行环境。假设我们需要对单片机的某些特殊寄存器进行初始化，以下哪种方式可以在启动代码中实现？（）A.使用汇编语言直接操作寄存器B.通过C语言的库函数进行初始化C.不进行特殊寄存器的初始化D.以上方法均可16、在单片机的系统调试过程中，使用逻辑分析仪可以帮助我们分析信号。假设我们怀疑某个I/O端口的输出信号存在异常，以下关于逻辑分析仪的使用，哪一项是正确的？（）A.设置触发条件，捕获特定时刻的信号状态B.直接连接到端口，无需任何设置即可获取信号C.逻辑分析仪只能分析数字信号，不能分析模拟信号D.以上选项都不正确，逻辑分析仪对I/O端口信号分析没有帮助17、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18、在单片机的PWM（脉冲宽度调制）应用中，常用于控制电机速度、灯光亮度等。假设我们要设计一个基于单片机的直流电机调速系统。对于PWM信号的参数设置，以下哪种方法是最为有效的？（）A.随意设置PWM的占空比和频率，不考虑电机的特性和调速要求B.根据电机的参数和调速范围，精确计算和调整PWM的占空比和频率，实现平滑、精确的电机调速，同时考虑电磁兼容性和噪声抑制C.只使用固定的PWM参数，不进行任何调整D.不使用PWM调速，采用其他复杂的控制方法19、单片机的显示驱动接口有多种，比如液晶显示（LCD）和发光二极管显示（LED）。假设我们需要在一个低功耗的系统中显示简单的文本和图形信息，以下哪种显示接口可能更适合？（）A.LCD接口B.LED接口C.两者均可，没有区别D.以上都不适合20、在8051单片机中，若要使P0口的某一位输出高电平，应使用（）指令。A.SETBB.CLRC.MOVD.CPL二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）单片机的软件开发环境有哪些？2、（本题5分）阐述单片机在智能电力金融服务系统中的功能。3、（本题5分）说明单片机的蓝牙模块的配对和数据传输。4、（本题5分）简述单片机在智能电力分子计算系统中的作用。5、（本题5分）简述单片机的无线传感器网络节点设计。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在单片机中实现一个水质监测系统，检测水质参数并报警。2、（本题5分）用单片机控制一个智能物流追踪系统，实时获取货物位置。3、（本题5分）设计单片机程序，实现对外部RTC芯片的读写操作，获取精确时间。4、（本题5分）利用单片机和温度传感器，读取当前环境温度并在数码管上显示。5、（本题5分）设计单片机程序，通过SPI接口驱动一个Flash芯片进行数据存储。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）深入探讨单片机在智能玩具飞机飞行控制系统中的应用，包括姿态控制、高度保持、航线规划等。分析单片机在处理飞行数据时的实时性要求和算法复杂