天津職業(yè)技術師范大學《單片機原理及應用實驗》2023-2024學年第二學期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁天津職業(yè)技術師范大學《單片機原理及應用實驗》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、單片機的電源管理是確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行和低功耗的重要方面。假設我們正在設計一個由電池供電的便攜式單片機設備，如手持血糖儀。在電源管理方面，以下哪種策略是最為重要的？（）A.不考慮電源管理，讓設備始終以最大功率運行B.采用動態(tài)電源管理技術，根據(jù)設備的工作狀態(tài)（如待機、運行、低負載、高負載等）實時調(diào)整電源供應，降低功耗，延長電池壽命，同時確保系統(tǒng)性能滿足要求C.選擇大容量電池，而不進行任何電源管理優(yōu)化D.關閉所有不必要的功能模塊，以降低功耗，不考慮對設備功能的影響2、單片機在工業(yè)控制領域有廣泛應用，需要具備較高的可靠性和穩(wěn)定性。假設我們設計的單片機控制系統(tǒng)工作在惡劣的電磁環(huán)境中，以下關于提高系統(tǒng)抗干擾能力的措施，哪一項是關鍵的？（）A.增加電源濾波電路，提高電源穩(wěn)定性B.優(yōu)化軟件算法，減少計算錯誤C.提高單片機的工作頻率D.以上選項都不是，惡劣環(huán)境下無法保證系統(tǒng)正常工作3、在單片機的數(shù)字濾波算法中，假設我們要對一個受到噪聲干擾的輸入信號進行濾波處理，以獲得更準確的測量值。以下哪種數(shù)字濾波算法在去除高頻噪聲方面可能表現(xiàn)更優(yōu)？（）A.算術平均濾波B.中值濾波C.滑動平均濾波D.低通濾波4、8051單片機的指令“MOVCA,@A+PC”中，PC的值在取指后會（）。A.加1B.加2C.加3D.不變5、對于單片機的存儲器結構，以下關于程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的區(qū)別與聯(lián)系的描述，哪一項是正確的？（）A.程序存儲器用于存儲程序代碼，只能讀取不能寫入；數(shù)據(jù)存儲器用于存儲運行時的數(shù)據(jù)，可以隨機讀寫。兩者在物理上是完全獨立的，沒有任何關聯(lián)B.程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器都可以進行讀寫操作，但程序存儲器的容量通常比數(shù)據(jù)存儲器大C.程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器在某些單片機中可以共用相同的存儲單元，通過特定的控制信號來區(qū)分訪問方式D.程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的功能相似，只是名稱不同，在實際應用中可以根據(jù)需要靈活互換使用6、單片機在處理模擬信號時，需要進行濾波操作。對于一個含有高頻噪聲的模擬信號，以下哪種濾波器效果較好？（）A.低通濾波器B.高通濾波器C.帶通濾波器D.帶阻濾波器7、單片機在控制直流電機時，通常需要使用PWM（脈沖寬度調(diào)制）技術來調(diào)節(jié)電機的轉速。假設單片機的定時器產(chǎn)生的PWM信號周期為20ms，要使電機轉速為最大轉速的50%，則高電平持續(xù)時間應為：（）A.10msB.5msC.15msD.8ms8、對于單片機的看門狗（Watchdog）功能，以下描述恰當?shù)氖牵海ǎ〢.看門狗功能會增加單片機的負擔，影響性能B.它用于監(jiān)測單片機的運行狀態(tài)，當程序出現(xiàn)異?；蛳萑胨姥h(huán)時，能夠自動復位單片機，提高系統(tǒng)的可靠性C.看門狗的定時時間是固定的，不能修改D.單片機只要正常運行，看門狗就不會起作用9、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10、在單片機的系統(tǒng)復位過程中，需要對一些關鍵寄存器和狀態(tài)進行初始化。假設系統(tǒng)由于電源波動導致意外復位，以下關于復位后的處理措施，哪一項是必要的？（）A.重新配置所有的寄存器和變量B.只檢查關鍵寄存器，其他保持不變C.等待一段時間后再進行操作，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定D.系統(tǒng)復位后不需要任何處理，直接繼續(xù)運行11、在單片機的指令系統(tǒng)中，位操作指令常用于控制單個位的狀態(tài)。對于一個8位的寄存器，要將其第3位置1，以下哪種指令可以實現(xiàn)？（）A.ORLREG,0x08B.ANLREG,0x08C.XRLREG,0x08D.MOVREG,0x0812、單片機的模擬比較器在信號檢測和判斷中具有重要作用。假設我們正在設計一個基于單片機的溫度自動控制系統(tǒng)，需要根據(jù)溫度傳感器的輸出與設定值進行比較。對于模擬比較器的配置和使用，以下哪種方式是最為合適的？（）A.不配置模擬比較器，通過軟件進行比較計算B.合理設置模擬比較器的參考電壓、觸發(fā)方式和中斷功能，及時響應比較結果，實現(xiàn)快速、精確的溫度控制，同時考慮噪聲和干擾的影響C.隨意設置模擬比較器的參數(shù)，不進行性能評估和優(yōu)化D.不使用模擬比較器，采用其他復雜的檢測方法13、在8051單片機中，若要使T0工作于方式1，定時模式，則TMOD的值應設置為（）。A.0x01B.0x05C.0x10D.0x5014、在單片機的溫度傳感器接口設計中，以下關于傳感器類型和接口方式的描述，哪一個是不正確的？（）A.常見的溫度傳感器有熱敏電阻、熱電偶和數(shù)字式溫度傳感器等，它們具有不同的測量范圍、精度和接口方式B.模擬式溫度傳感器（如熱敏電阻、熱電偶）需要經(jīng)過ADC轉換才能被單片機讀取，數(shù)字式溫度傳感器則可以通過串行接口（如I2C、SPI）直接與單片機通信C.溫度傳感器的接口方式越復雜，測量精度就越高，因此在設計中應優(yōu)先選擇復雜的接口方式D.選擇溫度傳感器時，需要根據(jù)實際應用的測量范圍、精度要求和成本等因素綜合考慮15、單片機的軟件調(diào)試是開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)。在調(diào)試過程中，使用在線仿真器可以：（）A.實時查看程序的執(zhí)行流程和變量值B.直接修改硬件電路的連接C.自動優(yōu)化程序代碼D.跳過錯誤代碼繼續(xù)執(zhí)行16、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17、單片機的指令MOVA,#30H中，源操作數(shù)的尋址方式是（）A.立即尋址B.直接尋址C.寄存器尋址D.寄存器間接尋址18、單片機的代碼優(yōu)化對于提高系統(tǒng)性能和降低資源消耗非常重要。假設我們的程序中存在大量的循環(huán)操作，以下哪種優(yōu)化方法可能對提高程序執(zhí)行效率最有幫助？（）A.減少循環(huán)次數(shù)B.優(yōu)化循環(huán)體內(nèi)的代碼C.使用更高效的算法D.以上方法綜合使用19、若要對8051單片機的外部數(shù)據(jù)存儲器進行讀操作，應將（）引腳置為低電平。A.RDB.WRC.ALED.PSEN20、在單片機的定時器/計數(shù)器應用中，其功能和配置具有多樣性。假設我們正在開發(fā)一個基于單片機的脈沖寬度測量系統(tǒng)，需要精確測量輸入脈沖的寬度。在這種應用場景下，關于定時器/計數(shù)器的配置和使用，以下哪種方法是最有效的？（）A.僅使用一個定時器/計數(shù)器，通過簡單的計數(shù)方式來測量脈沖寬度，不考慮精度和誤差B.利用多個定時器/計數(shù)器協(xié)同工作，結合中斷功能，實現(xiàn)高精度的脈沖寬度測量，并對測量結果進行誤差校正和補償C.認為定時器/計數(shù)器無法滿足脈沖寬度測量的需求，采用外部專用測量芯片D.不進行任何配置，依靠單片機的默認設置來測量脈沖寬度21、單片機的代碼優(yōu)化不僅可以提高執(zhí)行效率，還可以節(jié)省存儲空間。假設我們要優(yōu)化一個計算密集型的函數(shù)，以下關于優(yōu)化方法的選擇，哪一項是最有效的？（）A.算法改進B.減少變量使用C.縮短函數(shù)名D.以上方法效果相同，可隨意選擇22、8051單片機的指令MOVCA,@A+DPTR屬于（）尋址方式。A.寄存器尋址B.變址尋址C.相對尋址D.位尋址23、在單片機的中斷系統(tǒng)中，中斷優(yōu)先級可以通過編程設置。當多個中斷同時發(fā)生時，以下哪種情況會優(yōu)先響應？（）A.優(yōu)先級高的中斷B.先發(fā)生的中斷C.占用資源少的中斷D.隨機選擇一個中斷響應24、在單片機的指令集架構中，假設我們要開發(fā)一個對代碼空間要求非?？量痰膽谩Ｒ韵履姆N指令集架構可能更有利于節(jié)省代碼空間？（）A.CISC（復雜指令集計算機）B.RISC（精簡指令集計算機）C.兩者效果相同D.以上均不對25、8051單片機的指令“DJNZRn,rel”中，若Rn的內(nèi)容減1后不為0，則程序跳轉（）個字節(jié)。A.0B.1C.2D.3二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在單片機編程中，如何處理多任務？2、（本題5分）簡述單片機在消費電子中的應用。3、（本題5分）簡述單片機的GPS定位接口。4、（本題5分）簡述單片機的中央處理器（CPU）的功能。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）用單片機控制一個智能風扇，根據(jù)室內(nèi)人數(shù)自動調(diào)速。2、（本題5分）編寫程序，使單片機控制一個電子琴，彈奏不同的音符。3、（本題5分）編寫程序，使單片機通過CAN總線與其他設備通信。4、（本題5分）編寫單片機程序，控制一個智能加濕器，根據(jù)濕度自動調(diào)節(jié)。5、（本題5分）在單片機中實現(xiàn)一個智能體重秤，具備與手機APP數(shù)據(jù)同步功能。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細分析單片機在航空航天領域的應用，例如衛(wèi)星姿態(tài)控制、飛行器導航和太空環(huán)境監(jiān)測等。探討在極端的太空環(huán)境和高可靠性要求下，單片機系統(tǒng)的抗輻射設計、容錯機制和遠程更新能力。分析隨著太空探索的深入和商業(yè)航天的發(fā)展，單片機在該領域所面臨的技術瓶頸和突破方向。字數(shù)不少于800字。2、（本題10分）深入分析單片機在水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)中的應用，涵蓋對水溫、酸堿度、溶解