湖南醫(yī)藥學院《單片機C語言程序設計》2023-2024學年第二學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁湖南醫(yī)藥學院《單片機C語言程序設計》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、單片機的I/O口擴展在需要連接大量外部設備時是必要的。假設我們的系統(tǒng)需要連接超過單片機本身I/O口數(shù)量的設備，以下哪種I/O口擴展方式可能具有較高的性價比？（）A.使用專用的I/O擴展芯片B.通過并行接口擴展C.通過串行接口擴展D.減少設備連接數(shù)量，不進行擴展2、在單片機的程序存儲空間有限的情況下，假設我們需要實現(xiàn)一個復雜的功能但代碼量較大。以下關(guān)于代碼優(yōu)化和存儲空間節(jié)省的方法，哪一項是有效的？（）A.減少函數(shù)調(diào)用，使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)B.增加注釋和空行，提高代碼可讀性C.盡量使用全局變量，減少局部變量D.以上方法都不能有效節(jié)省存儲空間3、對于一個需要實時響應多個外部中斷的單片機系統(tǒng)，為了避免中斷嵌套導致的混亂，通常會采取以下哪種措施？（）A.關(guān)閉所有中斷，處理完當前中斷后再打開B.設置中斷優(yōu)先級，高優(yōu)先級中斷可以打斷低優(yōu)先級中斷C.限制中斷響應時間，超時則忽略中斷請求D.只允許一個中斷源產(chǎn)生中斷請求4、在單片機的看門狗（Watchdog）機制應用中，它可以有效地防止系統(tǒng)死機和異常。假設我們正在開發(fā)一個對可靠性要求極高的工業(yè)控制單片機系統(tǒng)。關(guān)于看門狗的配置和使用，以下哪種方式是最為合適的？（）A.不啟用看門狗功能，認為系統(tǒng)不會出現(xiàn)異常情況B.啟用看門狗功能，但設置不合理的超時時間，無法有效檢測系統(tǒng)故障C.合理設置看門狗的超時時間，并在程序正常運行時及時喂狗，當系統(tǒng)出現(xiàn)異常時能夠及時復位，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性D.隨意設置看門狗參數(shù)，不考慮其對系統(tǒng)的影響5、對于單片機的加密和安全機制，以下關(guān)于其作用和實現(xiàn)方式的描述，哪一個是錯誤的？（）A.單片機的加密和安全機制可以防止程序被非法讀取、復制和篡改，保護知識產(chǎn)權(quán)和系統(tǒng)的安全性。常見的實現(xiàn)方式有代碼加密、硬件加密和認證機制等B.加密和安全機制會增加單片機系統(tǒng)的成本和開發(fā)難度，而且在大多數(shù)應用中沒有必要，因為單片機系統(tǒng)的安全性威脅較小C.即使采用了加密和安全機制，也不能完全保證單片機系統(tǒng)的絕對安全，還需要結(jié)合其他安全措施來提高整體安全性D.隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，單片機的加密和安全機制變得越來越重要，尤其是在涉及敏感數(shù)據(jù)和關(guān)鍵應用的場景中6、在單片機的顯示驅(qū)動中，若要控制一個8×8的LED點陣顯示屏，采用逐行掃描的方式，以下關(guān)于掃描頻率的描述，哪一項是合理的？（）A.越高越好，以保證顯示的穩(wěn)定性B.越低越好，以降低系統(tǒng)開銷C.與顯示屏的亮度有關(guān)，亮度越高頻率越高D.固定在一個特定值，與其他因素無關(guān)7、在單片機的UART（通用異步收發(fā)器）通信中，以下描述錯誤的是：（）A.UART是一種異步串行通信接口，常用于單片機與計算機、其他單片機或設備之間的數(shù)據(jù)傳輸B.UART通信的數(shù)據(jù)格式包括起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位和停止位，其中數(shù)據(jù)位的長度可以是5位、6位、7位或8位C.在UART通信中，發(fā)送方和接收方不需要使用相同的波特率，只要數(shù)據(jù)格式相同即可正確通信D.UART通信通常需要使用兩根信號線：發(fā)送線（TXD）和接收線（RXD）8、在單片機的代碼優(yōu)化中，需要考慮代碼的大小、執(zhí)行速度和可讀性。假設我們正在為一個資源受限的單片機項目進行代碼優(yōu)化。以下哪種優(yōu)化策略是最為綜合和有效的？（）A.只關(guān)注代碼的執(zhí)行速度，不考慮代碼大小和可讀性B.平衡代碼的大小、執(zhí)行速度和可讀性，通過算法改進、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、指令選擇等多種手段，在滿足性能要求的前提下，盡量減小代碼體積，提高可讀性，便于維護和升級C.只注重減小代碼大小，不關(guān)心執(zhí)行速度和可讀性D.不進行任何代碼優(yōu)化，認為現(xiàn)有代碼已經(jīng)足夠好9、單片機的PWM（脈沖寬度調(diào)制）功能常用于控制電機的速度或LED的亮度。假設我們要實現(xiàn)一個電機的精確調(diào)速系統(tǒng)，需要輸出不同占空比的PWM信號。以下哪個參數(shù)對PWM輸出的精度影響最大？（）A.PWM的頻率B.PWM的分辨率C.單片機的時鐘頻率D.電機的類型10、在單片機系統(tǒng)中，時鐘信號起著至關(guān)重要的作用。假設我們使用的單片機需要一個精確的10MHz時鐘信號來保證系統(tǒng)的正常運行。以下關(guān)于時鐘源的選擇和配置，哪一項是正確的？（）A.直接使用內(nèi)部振蕩器，其精度可以滿足要求B.外接一個石英晶體振蕩器，通過配置相關(guān)寄存器來設定頻率C.使用外部RC振蕩器，成本低且容易實現(xiàn)D.以上方法都不可行，無法獲得10MHz的時鐘信號11、單片機在處理中斷服務程序時，需要注意一些關(guān)鍵問題。假設在中斷服務程序中執(zhí)行了耗時較長的操作，以下關(guān)于這種情況的影響，哪一項是正確的？（）A.可能會導致其他中斷響應延遲或丟失B.對系統(tǒng)性能沒有影響，可隨意執(zhí)行長時間操作C.會提高系統(tǒng)的整體響應速度D.以上選項都不正確，中斷服務程序的執(zhí)行時間不受限制12、以下哪種方式可以提高8051單片機的I/O口驅(qū)動能力？（）A.使用上拉電阻B.增加電源電壓C.使用三極管驅(qū)動D.以上都可以13、在8051單片機的定時/計數(shù)器中，若要啟動定時器1，應將（）位置1。A.TR0B.TR1C.TF0D.TF114、8051單片機的定時器/計數(shù)器工作在定時模式時，是對（）進行計數(shù)。A.機器周期B.指令周期C.外部脈沖D.內(nèi)部脈沖15、在單片機的系統(tǒng)開發(fā)中，硬件抗干擾措施是保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要環(huán)節(jié)。對于電源干擾，以下哪種方法效果較好？（）A.增加電源濾波電容B.提高電源電壓C.減少電源負載D.頻繁開關(guān)電源二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡述單片機在智能家電中的應用。2、（本題5分）簡述單片機的定時器/計數(shù)器的工作方式。3、（本題5分）單片機的晶振頻率選擇有哪些考慮因素？4、（本題5分）在單片機編程中，如何實現(xiàn)延時功能？三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述單片機在智能洗衣機控制系統(tǒng)中的洗滌模式選擇和水位控制，分析不同衣物材質(zhì)和污漬程度對洗滌參數(shù)的影響。探討單片機如何實現(xiàn)智能的洗滌過程控制和節(jié)能節(jié)水效果，以及如何提高洗衣機的洗凈度和用戶體驗。2、（本題5分）詳細闡述單片機的存儲器結(jié)構(gòu)，包括程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的分類（如ROM、RAM等）、存儲容量的計算方法，以及存儲器的擴展方式。結(jié)合一個大型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，說明如何合理規(guī)劃單片機的存儲器以滿足大量數(shù)據(jù)的存儲需求。3、（本題5分）詳細闡述單片機在通信領(lǐng)域的應用，如手機、路由器、基站等。論述單片機在這些設備中的信號處理、協(xié)議實現(xiàn)和系統(tǒng)控制功能，以及對通信速率和穩(wěn)定性的要求。以一款無線路由器為例，分析單片機如何實現(xiàn)無線信號的收發(fā)和網(wǎng)絡協(xié)議的處理。4、（本題5分）論述單片機在智能按摩披肩中的應用，涵蓋按摩力度調(diào)節(jié)、熱敷功能、模式選擇、自動定時等功能的實現(xiàn)原理，以及其對緩解肩頸疲勞的效果。5、（本題5分）深入探討單片機在智能安防攝像頭中的圖像壓縮與傳輸技術(shù)，分析不同圖像壓縮算法的優(yōu)缺點。闡述單片機如何在有限帶寬下實現(xiàn)高質(zhì)量圖像傳輸，以及如何保障圖像數(shù)據(jù)的安全性和完整性。四、編程題（本大題共4個