重庆第二师范学院《单片机技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

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2023-2024学年第一学期期末试卷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2分，共40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2、单片机的指令系统对程序的编写和执行效率有重要影响。假设我们需要执行一个频繁的循环操作，以下关于指令选择和优化的考虑，哪一项是正确的？（）A.选择简洁、执行周期短的指令来提高效率B.指令的选择对执行效率影响不大，随意选择即可C.复杂的指令总是能提高程序的执行速度D.以上选项都不正确，指令系统对循环操作效率没有影响3、单片机的开发工具包括编译器、调试器等。对于一个新的单片机项目，在选择编译器时，以下哪个因素不是关键的？（）A.支持的语言种类B.生成代码的效率C.软件的价格D.编译器的界面美观程度4、在8051单片机中，若要使T0工作于方式1，定时模式，则TMOD的值应设置为（）。A.0x01B.0x05C.0x10D.0x505、单片机的存储结构通常包括程序存储器和数据存储器。假设我们正在使用一款单片机开发一个复杂的数据处理应用，需要频繁地读写大量的数据。在这种情况下，对于数据的存储和读取，以下哪种存储器的访问速度通常更快？（）A.内部数据存储器B.外部扩展的数据存储器C.程序存储器D.以上速度相同6、在单片机的应用中，经常需要进行数据的存储和读取。对于一个需要掉电不丢失数据的应用场景，以下哪种存储方式最合适？（）A.内部RAMB.外部RAMC.内部Flash存储器D.外部EPROM7、在单片机的加密和安全保护方面，需要防止未经授权的访问和代码篡改。假设我们正在开发一个涉及商业机密的单片机产品。以下关于加密和安全措施的选择，哪一项是最为重要的？（）A.不采取任何加密和安全措施，认为产品不会受到攻击B.采用硬件加密模块、软件加密算法、代码混淆、访问权限控制等多种手段，对程序代码、数据和通信进行加密和保护，提高产品的安全性和保密性C.只使用简单的密码保护，不进行其他复杂的加密操作D.依赖外部的安全设备，不进行单片机内部的安全设计8、单片机的硬件资源有限，在进行算法设计时需要考虑效率和资源占用。假设我们需要在单片机上实现一个快速排序算法，以下关于算法优化和资源利用的考虑，哪一项是最重要的？（）A.减少内存使用，优化算法的时间复杂度B.优先考虑代码的简洁性，不关注资源占用C.尽量使用复杂的数据结构提高算法效率D.以上选项都不是，快速排序算法不适合在单片机上实现9、在单片机系统中，时钟信号起着至关重要的作用。假设我们使用的单片机需要一个精确的10MHz时钟信号来保证系统的正常运行。以下关于时钟源的选择和配置，哪一项是正确的？（）A.直接使用内部振荡器，其精度可以满足要求B.外接一个石英晶体振荡器，通过配置相关寄存器来设定频率C.使用外部RC振荡器，成本低且容易实现D.以上方法都不可行，无法获得10MHz的时钟信号10、对于单片机的串行通信接口（如UART、SPI、I2C等），以下关于它们的特点和适用范围的描述，哪一个是错误的？（）A.UART是一种异步串行通信接口，通信线路简单，适用于短距离、低速的数据传输B.SPI是一种同步串行通信接口，传输速度快，支持多从机通信，但需要较多的引脚C.I2C是一种双线式串行通信接口，具有节省引脚、支持多设备通信等优点，但数据传输速率较低D.这三种串行通信接口在功能和性能上没有差异，可以根据个人喜好随意选择使用11、在单片机的指令集架构中，假设我们要开发一个对代码空间要求非常苛刻的应用。以下哪种指令集架构可能更有利于节省代码空间？（）A.CISC（复杂指令集计算机）B.RISC（精简指令集计算机）C.两者效果相同D.以上均不对12、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13、在单片机的中断优先级设置中，假设我们的系统同时存在多个中断源，且它们的重要性不同。如果要确保最重要的中断能够及时得到响应，以下哪种方式是正确的？（）A.为每个中断源设置相同的优先级B.按照中断源的发生频率设置优先级C.根据中断源的重要性设置不同的优先级D.随机设置中断优先级14、在单片机的ADC转换中，为了提高转换精度，可以采取以下哪种措施？（）A.增加ADC的位数B.降低输入信号的幅度C.提高ADC的转换速度D.减少参考电压的波动15、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16、8051单片机的定时器/计数器工作在方式2时，是（）位的定时器/计数器。A.8B.13C.16D.3217、在单片机的PWM（脉冲宽度调制）输出应用中，假设我们需要控制一个直流电机的转速。以下关于PWM占空比和电机转速的关系，哪一项是正确的？（）A.占空比越大，电机转速越快B.占空比越小，电机转速越快C.占空比与电机转速无关D.电机转速只与电压有关，与PWM占空比无关18、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19、8051单片机的P0口在作为通用I/O口使用时，需要外接（）。A.上拉电阻B.下拉电阻C.电容D.电感20、在单片机的软件开发工具选择上，有多种选项可供选择。假设我们是初学者，对编程环境的易用性要求较高。以下关于开发工具的选择，哪一项是最合适的？（）A.Keil集成开发环境B.纯文本编辑器+命令行编译工具C.在线编程平台D.以上选项都不合适，初学者不适合进行单片机开发二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）说明单片机的I2C通信协议及其特点。2、（本题5分）简述单片机的定时器/计数器的工作方式。3、（本题5分）解释单片机的中断系统及其工作原理。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）编写程序，利用单片机的I2C接口与EEPROM芯片进行掉电数据保存。2、（本题5分）用单片机实现一个智能电暖器，具备节能模式。3、（本题5分）用单片机控制一个智能风扇，具备自然风模拟功能。4、（本题5分）通过单片机读取一个燃气传感器的值，进行燃气泄漏报警。5、（本题5分）通过单片机读取一个烟雾报警器和温度传感器的值，综合判断是否发生火灾并采取相应措施。四、论述题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）详细论述单片机在新能源领域的应用场景和技术突破。在太阳能发电、风力发电、储能系统等新能源应用中，单片机