商洛学院《单片机与接口技术》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《单片机与接口技术》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、在单片机的实时操作系统（RTOS）应用中，假设我们有多个任务需要同时执行，并且对任务的响应时间有严格要求。以下关于任务调度和优先级设置的策略，哪一项是最合理的？（）A.采用基于优先级的抢占式调度，高优先级任务优先执行B.采用时间片轮转调度，平均分配CPU时间C.随机调度任务，不考虑优先级D.以上策略都不合理，RTOS不适合多任务环境2、单片机的存储器结构包括程序存储器和数据存储器。想象一个需要频繁更新数据并且存储大量程序代码的单片机应用，例如一个工业自动化控制系统。在这种情况下，关于存储器的选择和使用，以下哪种策略是最合适的？（）A.优先使用内部程序存储器存储程序代码，使用内部数据存储器存储数据，以提高访问速度B.由于外部存储器扩展方便，应尽量将程序和数据都存储在外部存储器中C.根据程序和数据的大小、访问频率以及成本等因素，合理选择使用内部存储器和外部存储器，例如将频繁访问的数据存储在内部数据存储器中，将较大的程序代码存储在外部程序存储器中D.为了简化设计，不考虑存储器的优化，随机选择存储器进行存储3、单片机的指令MOVCA,@A+DPTR中，操作数的寻址方式是（）A.变址寻址B.相对寻址C.位寻址D.以上都不是4、在单片机的系统开发中，硬件和软件的协同设计至关重要。假设我们在设计初期发现硬件资源无法满足软件功能的需求，以下关于解决方法的选择，哪一项是合理的？（）A.优化软件算法，减少对硬件资源的需求B.立即更换更强大的单片机型号C.放弃部分软件功能D.以上选项都不正确，硬件和软件的不匹配无法解决5、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-D6、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7、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8、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9、单片机的指令MOVA,#30H中，立即数30H存储在（）A.数据存储器B.程序存储器C.寄存器D.堆栈10、单片机的指令系统对编程效率和程序性能有重要影响。考虑以下指令：MOVA,#50H和MOVA,50H，它们的主要区别在于：（）A.前者是立即数寻址，后者是直接寻址B.前者是直接寻址，后者是立即数寻址C.前者访问的是程序存储器，后者访问的数据存储器D.前者访问的数据存储器，后者访问的是程序存储器11、8051单片机的指令MOVCA,@A+DPTR属于（）寻址方式。A.寄存器寻址B.变址寻址C.相对寻址D.位寻址12、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13、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14、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15、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16、在单片机的代码优化中，需要考虑代码的大小、执行速度和可读性。假设我们正在为一个资源受限的单片机项目进行代码优化。以下哪种优化策略是最为综合和有效的？（）A.只关注代码的执行速度，不考虑代码大小和可读性B.平衡代码的大小、执行速度和可读性，通过算法改进、数据结构优化、指令选择等多种手段，在满足性能要求的前提下，尽量减小代码体积，提高可读性，便于维护和升级C.只注重减小代码大小，不关心执行速度和可读性D.不进行任何代码优化，认为现有代码已经足够好17、在单片机的I2C（集成电路总线）通信中，以下叙述不准确的是：（）A.I2C是一种两线制的串行通信协议，只需要两根信号线：串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）B.I2C通信采用主从模式，主机负责发起通信和控制数据传输的节奏，从机根据主机的指令进行响应C.I2C通信支持多主多从架构，可以多个主机同时与多个从机进行通信，不会发生冲突D.在I2C通信中，数据传输的速率是固定的，不能根据实际需求进行调整18、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.88H19、对于单片机的EEPROM（电可擦除可编程只读存储器），以下说法恰当的是：（）A.EEPROM可以多次擦写，用于存储需要在掉电后仍能保存的数据，如系统参数、校准数据等。读写EEPROM需要特定的时序和指令B.EEPROM的读写速度与Flash存储器相同C.EEPROM的容量通常比Flash存储器大D.EEPROM不需要进行数据备份，其数据不会丢失20、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二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）简述单片机在工业控制中的应用。2、（本题5分）解释单片机在智能电力边缘计算系统中的工作。3、（本题5分）解释单片机在智能物流分拣系统中的作用。4、（本题5分）说明单片机的串行通信接口的工作方式。5、（本题5分）解释单片机的DAC转换应用。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）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）利用单片机和风速风向传感器，测量并显示风速和风向信息。4、（本题5分）在单片机上控制一个智能净水器，具备水质净化效果显示功能。5、（本题5分）在单片机中实现一个数据采集系统，采集多个模拟量输入。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）论述单片机在智能物流包裹分拣识别系