辽宁大学《单片机原理及应用》2021-2022学年第一学期期末试卷

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2021-2022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15个小题，每小题1分，共15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、在单片机的软件开发工具选择中，需要考虑多种因素。假设我们要开始一个新的单片机项目开发。以下关于软件开发工具的选择要点，哪一项是最为关键的？（）A.只选择功能最多的开发工具，不考虑其易用性和成本B.综合考虑开发工具的支持芯片型号、编译效率、调试功能、代码生成质量、价格等因素，选择最适合项目需求和团队技术水平的工具，提高开发效率和质量C.选择免费的开发工具，不考虑其功能和性能是否满足要求D.不考虑开发工具，直接使用汇编语言进行开发2、关于单片机的实时操作系统（RTOS）应用，以下说法不正确的是：（）A.RTOS可以提高单片机系统的资源利用率和任务调度效率，使系统更加可靠和稳定B.在单片机上使用RTOS可以方便地实现多任务并发执行和任务间的通信与同步C.常见的单片机RTOS有FreeRTOS、RTX、μC/OS等D.单片机的性能较低，不适合使用RTOS，会增加系统的开销和复杂度3、单片机的PWM（脉冲宽度调制）功能常用于控制电机的速度或LED的亮度。假设我们要实现一个电机的精确调速系统，需要输出不同占空比的PWM信号。以下哪个参数对PWM输出的精度影响最大？（）A.PWM的频率B.PWM的分辨率C.单片机的时钟频率D.电机的类型4、8051单片机的指令“MOVCA,@A+PC”中，PC的值在取指后会（）。A.加1B.加2C.加3D.不变5、对于单片机的存储器结构，以下关于程序存储器和数据存储器的区别与联系的描述，哪一项是正确的？（）A.程序存储器用于存储程序代码，只能读取不能写入；数据存储器用于存储运行时的数据，可以随机读写。两者在物理上是完全独立的，没有任何关联B.程序存储器和数据存储器都可以进行读写操作，但程序存储器的容量通常比数据存储器大C.程序存储器和数据存储器在某些单片机中可以共用相同的存储单元，通过特定的控制信号来区分访问方式D.程序存储器和数据存储器的功能相似，只是名称不同，在实际应用中可以根据需要灵活互换使用6、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7、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8、8051单片机的指令“CJNEA,#data,rel”中，若A的内容等于立即数data，则程序将跳转（）个字节。A.0B.1C.2D.39、8051单片机的外部中断1的触发方式可以通过（）寄存器设置。A.TCONB.IEC.IPD.SCON10、在单片机的系统开发过程中，假设我们已经完成了硬件设计和软件编写，需要进行系统测试。以下哪种测试方法可以全面地检验系统的功能和性能？（）A.单元测试B.集成测试C.系统测试D.以上测试方法结合使用11、单片机在工业控制领域有广泛应用，需要具备较高的可靠性和稳定性。假设我们设计的单片机控制系统工作在恶劣的电磁环境中，以下关于提高系统抗干扰能力的措施，哪一项是关键的？（）A.增加电源滤波电路，提高电源稳定性B.优化软件算法，减少计算错误C.提高单片机的工作频率D.以上选项都不是，恶劣环境下无法保证系统正常工作12、在单片机的EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）使用中，以下关于其特点和应用的描述，哪一项是正确的？（）A.EEPROM可以在单片机运行时进行字节级的擦除和写入操作，数据保存时间长，常用于存储需要频繁修改但掉电不丢失的数据，如设备参数、校准数据等B.EEPROM的写入速度比Flash存储器快，因此在需要快速存储数据的场合应优先选择EEPROMC.EEPROM的容量通常比Flash存储器大，可以存储大量的数据D.EEPROM不需要进行擦除操作就可以直接写入数据，使用非常方便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、若要将8051单片机的P2口作为高8位地址线使用，应将其设置为（）。A.输入模式B.输出模式C.双向模式D.准双向模式15、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二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）单片机如何实现智能路灯控制？2、（本题5分）简述单片机的概念及其在电子领域的应用。3、（本题5分）简述单片机在智能水务中的应用。4、（本题5分）阐述单片机的应用领域。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）全面论述单片机在智能路灯控制系统中的应用，如亮度调节、定时开关、故障报警等。阐述单片机在这些系统中的光照传感器数据处理、节能策略实现和远程监控功能，以及对城市照明节能和管理的优化。以一个城市街道的智能路灯系统为例，说明单片机如何实现根据环境光自动调节路灯亮度。2、（本题5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度，以及如何提高玩具飞机的飞行稳定性和操控性。3、（本题5分）详细论述单片机在医疗可穿戴设备中的关键作用和发展趋势。分析单片机如何实现对生理参数的实时监测、数据处理和无线传输，如心率、血压、血糖等，探讨在可穿戴设备小型化、低功耗和舒适性要求下，单片机的技术创新和未来在个性化医疗领域的应用前景。4、（本题5分）论述单片机在智能眼部热敷仪中的应用，涵盖温度控制、热敷时间设置、自动断电、舒适贴合设计等功能的实现原理，以及其对缓解眼部疲劳的作用。5、（本题5分）全面论述单片机在智能玩具中的应用，如动作控制、声音效果、互动游戏等。阐述单片机在这些玩具中的电机驱动、音频处理和传感器融合功能，以及对玩具趣味性和创新性的增强。以一款智能机器人玩具为例，分析单片机如何实现玩具的多样化动作和与用户的互动。四、编程题（本大题共4个小题，