哈尔滨信息工程学院《单片机技术及应用》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页哈尔滨信息工程学院《单片机技术及应用》

2023-2024学年第二学期期末试卷院(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、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2、在单片机的通信接口中，I2C（Inter-IntegratedCircuit）总线是一种常用的两线式串行总线。I2C总线上的主设备通过发送以下哪种信号来启动数据传输？（）A.起始信号B.停止信号C.应答信号D.非应答信号3、对于单片机的驱动能力和负载匹配，以下关于其重要性和实现方法的描述，哪一项是错误的？（）A.单片机的I/O口驱动能力有限，在连接外部负载时需要考虑负载的电流、电压要求，确保单片机能够正常驱动负载，否则可能会导致系统工作不稳定B.可以通过使用三极管、场效应管等器件来提高单片机的驱动能力，实现负载匹配C.负载匹配只需要在硬件设计中考虑，软件编程中不需要关注D.合理的驱动能力和负载匹配可以保护单片机和外部设备，延长系统的使用寿命4、在单片机的中断系统中，关于中断优先级的设置和处理，以下哪种说法是恰当的？（）A.中断优先级决定了多个中断同时发生时的响应顺序，高优先级的中断总是能够打断低优先级的中断服务程序。并且，中断优先级一旦设置就不能更改B.中断优先级可以分为多个级别，相同优先级的中断不能嵌套，但可以同时响应。在系统运行过程中，用户可以动态地调整中断优先级C.中断优先级只影响中断的响应顺序，对于中断服务程序的执行时间没有影响。而且，单片机通常只有一个固定的中断优先级设置，无法进行修改D.中断优先级的概念在简单的单片机系统中并不重要，因为很少会出现多个中断同时请求的情况5、单片机的系统时钟对于整个系统的运行至关重要。假设我们正在优化一个单片机系统的性能，发现系统在处理某些高实时性任务时存在延迟。在这种情况下，调整系统时钟可能会带来以下哪种效果？（）A.提高系统的运行速度，但可能增加功耗B.降低系统的功耗，但可能降低运行速度C.对系统性能没有影响D.导致系统不稳定6、单片机的指令MOVA,#30H中，源操作数的寻址方式是（）A.立即寻址B.直接寻址C.寄存器寻址D.寄存器间接寻址7、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8、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.119、在8051单片机中，若要将累加器A的内容传送到外部数据存储器，应使用（）指令。A.MOVX@DPTR,AB.MOVXA,@DPTRC.MOV@R0,AD.MOVA,@R010、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11、在8051单片机中，若要使P1口的输出锁存，应将（）位置1。A.P1M0B.P1M1C.P1COND.P1LOCK12、在单片机的加密保护方面，假设我们开发的产品涉及重要的知识产权和商业机密。为了防止程序被非法读取和复制，以下哪种加密方式可能提供更高的安全性？（）A.软件加密B.硬件加密C.不进行加密D.简单的密码保护13、单片机的外部中断触发方式通常有边沿触发和电平触发两种。假设我们需要检测一个外部按键的按下动作，按键按下时产生低电平。以下关于中断触发方式的选择，哪一项是最合适的？（）A.选择边沿触发，检测下降沿B.选择边沿触发，检测上升沿C.选择电平触发，检测低电平D.以上触发方式都可以，没有区别14、在单片机系统中，中断是一种重要的机制，用于处理突发事件和提高系统的响应能力。假设一个单片机系统正在执行一个耗时的任务，此时外部发生了一个紧急事件并产生中断请求。在中断服务程序执行完毕后，单片机通常会：（）A.继续执行被中断的任务B.重新开始执行整个程序C.随机选择一个任务执行D.进入待机模式，等待新的指令15、在单片机的系统复位过程中，需要对一些关键寄存器和状态进行初始化。假设系统由于电源波动导致意外复位，以下关于复位后的处理措施，哪一项是必要的？（）A.重新配置所有的寄存器和变量B.只检查关键寄存器，其他保持不变C.等待一段时间后再进行操作，以确保系统稳定D.系统复位后不需要任何处理，直接继续运行16、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.21617、在单片机的看门狗定时器（WatchdogTimer）中，以下描述确切的是：（）A.看门狗定时器用于监测单片机系统的运行状态，如果系统在规定的时间内没有对看门狗定时器进行清零操作，看门狗定时器将产生复位信号，使单片机系统重新启动，以防止系统死机或出现异常B.看门狗定时器的定时时间是固定的，不能进行调整C.一旦看门狗定时器启动，就不能被关闭D.看门狗定时器只在单片机系统出现软件故障时起作用，对于硬件故障无效18、在单片机的中断服务程序中，假设我们需要在处理中断的同时，不影响主程序的正常执行。以下哪种编程技巧可能是有用的？（）A.尽量缩短中断服务程序的执行时间B.使用全局变量在中断和主程序之间传递数据C.关闭其他中断，专注处理当前中断D.以上方法综合使用19、在单片机系统的抗干扰设计中，以下关于硬件和软件抗干扰措施的描述，哪一项是错误的？（）A.硬件抗干扰措施包括电源滤波、信号隔离、添加去耦电容等，可以有效减少外部干扰对单片机系统的影响B.软件抗干扰措施如数字滤波、软件陷阱、指令冗余等，可以提高系统的稳定性和可靠性C.硬件抗干扰措施能够完全消除干扰，因此在设计中只需要关注硬件部分，软件抗干扰措施作用不大D.硬件和软件抗干扰措施相结合，可以更好地应对复杂的干扰环境，提高单片机系统的鲁棒性20、单片机的Flash存储器常用于存储程序和常量数据。假设我们需要频繁更新程序代码，以下哪种Flash存储器的擦写特性更适合这种需求？（）A.具有较高擦写次数的Flash存储器B.擦写速度较快的Flash存储器C.存储容量较大的Flash存储器D.价格较低的Flash存储器21、对于单片机的看门狗定时器（WatchdogTimer），以下论述不准确的是（）A.看门狗定时器用于监测单片机程序的运行状态，防止程序出现死锁或跑飞B.当单片机程序正常运行时，需要在规定的时间内对看门狗定时器进行清零操作，否则看门狗定时器将产生复位信号C.看门狗定时器的超时时间可以通过寄存器进行设置，一般在毫秒到秒的级别D.一旦看门狗定时器产生复位信号，单片机将从程序的起始位置重新开始执行，而不会保留之前的运行状态22、单片机的程序编写需要考虑代码的优化和效率。对于一个需要频繁执行的循环程序，为了提高执行速度，以下哪种方法不太合适？（）A.减少函数调用，将功能代码直接嵌入循环体B.尽量使用复杂的数据结构和算法C.利用寄存器存储频繁使用的变量D.避免不必要的条件判断23、单片机的外部中断触发方式有多种，比如电平触发和边沿触发。假设我们的系统需要对一个短暂的外部信号进行准确响应，以下哪种触发方式可能更合适？（）A.电平触发B.边沿触发C.两者均可，没有区别D.以上都不合适24、单片机的数字滤波算法在数据处理中用于去除噪声和干扰。假设我们有一个单片机采集的传感器数据，其中包含大量的噪声。在选择数字滤波算法时，以下哪种考虑是最为关键的？（）A.选择计算量最大、滤波效果最好的算法，不考虑单片机的计算能力B.根据传感器数据的特点、噪声类型和单片机的性能，选择合适的数字滤波算法，如中值滤波、均值滤波、卡尔曼滤波等，并优化算法实现，以在去除噪声的同时保证实时性C.不进行滤波处理，直接使用原始数据D.随机选择一种滤波算法，不进行任何分析和优化25、在单片机的看门狗（Watchdog）技术中，以下描述不准确的是：（）A.看门狗是一种用于监测单片机系统运行状态的机制，防止系统出现死机或程序跑飞的情况B.单片机在正常运行时需要定期对看门狗进行“喂狗”操作，否则看门狗会触发系统复位C.看门狗的超时时间可以通过编程进行设置，一般根据系统的稳定性和实时性要求来确定D.一旦看门狗触发了系统复位，单片机就无法恢复正常工作，需要重新上电启动二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）说明单片机在智能电力规范场论计算系统中的应用。2、（本题5分）简述单片机在智能电力调度系统中的功能。3、（本题5分）解释单片机如何控制步进电机。4、（本题5分）说明单片机的CAN总线的远程帧。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（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。2、（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。3、（本题5分）编写单片机程序，控制一个智能灯具，具备人体感应自动调光功能。4、（本题5分）编写程序，使单片机通过CAN总线与其他设备通信。5、（本题5分）利用单片机和红外接收模块，实现对红外遥控器按键的解码和响应。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）深入探讨单片机在机器人领域的应用，如工业机器人、服务机器人、教育机器人等。阐述单片机在机器人中的运动控制、传感器数据处理和人机交