學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)深圳北理莫斯科大學(xué)《單片機(jī)與接口技術(shù)》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在單片機(jī)的PWM（脈沖寬度調(diào)制）輸出應(yīng)用中，假設(shè)我們需要控制一個(gè)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。以下關(guān)于PWM占空比和電機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.占空比越大，電機(jī)轉(zhuǎn)速越快B.占空比越小，電機(jī)轉(zhuǎn)速越快C.占空比與電機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)D.電機(jī)轉(zhuǎn)速只與電壓有關(guān)，與PWM占空比無(wú)關(guān)2、若要判斷8051單片機(jī)的P1口的某一位是否為高電平，可以使用（）指令。A.JBB.JNBC.JCD.JNC3、單片機(jī)的數(shù)字濾波算法在數(shù)據(jù)處理中用于去除噪聲和干擾。假設(shè)我們有一個(gè)單片機(jī)采集的傳感器數(shù)據(jù)，其中包含大量的噪聲。在選擇數(shù)字濾波算法時(shí)，以下哪種考慮是最為關(guān)鍵的？（）A.選擇計(jì)算量最大、濾波效果最好的算法，不考慮單片機(jī)的計(jì)算能力B.根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)的特點(diǎn)、噪聲類型和單片機(jī)的性能，選擇合適的數(shù)字濾波算法，如中值濾波、均值濾波、卡爾曼濾波等，并優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)，以在去除噪聲的同時(shí)保證實(shí)時(shí)性C.不進(jìn)行濾波處理，直接使用原始數(shù)據(jù)D.隨機(jī)選擇一種濾波算法，不進(jìn)行任何分析和優(yōu)化4、考慮單片機(jī)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）應(yīng)用，以下關(guān)于其優(yōu)點(diǎn)和適用場(chǎng)景的描述，哪一個(gè)是不正確的？（）A.RTOS可以提高單片機(jī)系統(tǒng)的資源利用率、任務(wù)調(diào)度效率和實(shí)時(shí)響應(yīng)能力，適用于多任務(wù)、復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景B.使用RTOS可以簡(jiǎn)化軟件開發(fā)過(guò)程，提高代碼的可維護(hù)性和可移植性C.RTOS會(huì)增加系統(tǒng)的開銷和資源占用，因此對(duì)于簡(jiǎn)單的、實(shí)時(shí)性要求不高的應(yīng)用不適合使用D.只要使用了單片機(jī)，就應(yīng)該引入RTOS，以提高系統(tǒng)的性能和功能5、在單片機(jī)的中斷服務(wù)程序中，假設(shè)我們需要在處理中斷的同時(shí)，不影響主程序的正常執(zhí)行。以下哪種編程技巧可能是有用的？（）A.盡量縮短中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時(shí)間B.使用全局變量在中斷和主程序之間傳遞數(shù)據(jù)C.關(guān)閉其他中斷，專注處理當(dāng)前中斷D.以上方法綜合使用6、在單片機(jī)的輸入輸出接口（I/O口）配置中，需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求來(lái)設(shè)置工作模式。假設(shè)有一個(gè)單片機(jī)控制的智能交通信號(hào)燈系統(tǒng)，其中的I/O口需要連接各種傳感器和信號(hào)燈。對(duì)于I/O口的工作模式選擇，以下哪種考慮是最為重要的？（）A.統(tǒng)一將所有I/O口設(shè)置為輸入模式，以接收外部信號(hào)B.全部設(shè)置為輸出模式，直接控制信號(hào)燈的狀態(tài)C.根據(jù)每個(gè)I/O口所連接的設(shè)備類型（輸入設(shè)備或輸出設(shè)備）和電氣特性，靈活配置為輸入、輸出或者雙向模式，并設(shè)置合適的上拉、下拉電阻，以確保信號(hào)的穩(wěn)定和準(zhǔn)確傳輸D.隨意設(shè)置I/O口的工作模式，不考慮與外部設(shè)備的匹配7、在單片機(jī)的指令系統(tǒng)中，不同的指令具有不同的執(zhí)行效率和功能。假設(shè)我們正在優(yōu)化一個(gè)單片機(jī)控制的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)程序，以提高其響應(yīng)速度和執(zhí)行效率。以下關(guān)于指令選擇和使用的策略，哪一項(xiàng)是最為有效的？（）A.優(yōu)先使用復(fù)雜的指令，認(rèn)為它們能夠完成更多的功能，提高編程效率B.深入了解單片機(jī)的指令特點(diǎn)和執(zhí)行周期，選擇簡(jiǎn)潔高效的指令，并合理安排指令順序，減少指令執(zhí)行時(shí)間和資源消耗C.隨意選擇指令，不考慮其執(zhí)行效率和對(duì)系統(tǒng)性能的影響D.只使用基本指令，避免使用高級(jí)指令，以降低編程難度8、在單片機(jī)的軟件開發(fā)過(guò)程中，使用C語(yǔ)言編程具有很多優(yōu)勢(shì)。假設(shè)我們需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)對(duì)時(shí)間要求非常精確的操作，以下關(guān)于C語(yǔ)言在單片機(jī)編程中的局限性，哪一項(xiàng)是需要考慮的？（）A.C語(yǔ)言的執(zhí)行效率可能不如匯編語(yǔ)言高B.C語(yǔ)言無(wú)法實(shí)現(xiàn)底層硬件的直接控制C.C語(yǔ)言的代碼可讀性差，不利于維護(hù)D.以上選項(xiàng)都不正確，C語(yǔ)言在單片機(jī)編程中沒(méi)有局限性9、在單片機(jī)的軟件開發(fā)工具選擇上，有多種選項(xiàng)可供選擇。假設(shè)我們是初學(xué)者，對(duì)編程環(huán)境的易用性要求較高。以下關(guān)于開發(fā)工具的選擇，哪一項(xiàng)是最合適的？（）A.Keil集成開發(fā)環(huán)境B.純文本編輯器+命令行編譯工具C.在線編程平臺(tái)D.以上選項(xiàng)都不合適，初學(xué)者不適合進(jìn)行單片機(jī)開發(fā)10、單片機(jī)的程序編寫需要考慮代碼的優(yōu)化和效率。對(duì)于一個(gè)需要頻繁執(zhí)行的循環(huán)程序，為了提高執(zhí)行速度，以下哪種方法不太合適？（）A.減少函數(shù)調(diào)用，將功能代碼直接嵌入循環(huán)體B.盡量使用復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法C.利用寄存器存儲(chǔ)頻繁使用的變量D.避免不必要的條件判斷11、在單片機(jī)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(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。對(duì)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(fù)載D.頻繁開關(guān)電源12、單片機(jī)的啟動(dòng)代碼在系統(tǒng)上電時(shí)負(fù)責(zé)初始化硬件和設(shè)置運(yùn)行環(huán)境。假設(shè)我們需要對(duì)單片機(jī)的某些特殊寄存器進(jìn)行初始化，以下哪種方式可以在啟動(dòng)代碼中實(shí)現(xiàn)？（）A.使用匯編語(yǔ)言直接操作寄存器B.通過(guò)C語(yǔ)言的庫(kù)函數(shù)進(jìn)行初始化C.不進(jìn)行特殊寄存器的初始化D.以上方法均可13、在單片機(jī)系統(tǒng)中，時(shí)鐘信號(hào)起著至關(guān)重要的作用。假設(shè)我們使用的單片機(jī)需要一個(gè)精確的10MHz時(shí)鐘信號(hào)來(lái)保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。以下關(guān)于時(shí)鐘源的選擇和配置，哪一項(xiàng)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(gè)石英晶體振蕩器，通過(guò)配置相關(guān)寄存器來(lái)設(shè)定頻率C.使用外部RC振蕩器，成本低且容易實(shí)現(xiàn)D.以上方法都不可行，無(wú)法獲得10MHz的時(shí)鐘信號(hào)14、在單片機(jī)的系統(tǒng)復(fù)位和初始化過(guò)程中，需要確保系統(tǒng)處于正確的初始狀態(tài)。假設(shè)我們正在開發(fā)一個(gè)用于醫(yī)療設(shè)備的單片機(jī)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。以下關(guān)于系統(tǒng)復(fù)位和初始化的要點(diǎn)，哪一項(xiàng)是最為關(guān)鍵的？（）A.簡(jiǎn)單地進(jìn)行硬件復(fù)位，不進(jìn)行軟件初始化，認(rèn)為硬件復(fù)位已經(jīng)能夠使系統(tǒng)處于正常狀態(tài)B.在硬件復(fù)位后，進(jìn)行全面的軟件初始化，包括設(shè)置寄存器、初始化變量、配置外設(shè)等，確保系統(tǒng)在各種情況下都能正確啟動(dòng)和運(yùn)行，同時(shí)處理可能的異常情況，如電源波動(dòng)導(dǎo)致的復(fù)位C.忽略復(fù)位和初始化過(guò)程，認(rèn)為系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到正常狀態(tài)D.進(jìn)行部分初始化，只對(duì)關(guān)鍵部分進(jìn)行設(shè)置，其他部分使用默認(rèn)值15、單片機(jī)在低功耗應(yīng)用中，需要合理控制電源模式和設(shè)備的休眠喚醒。假設(shè)我們?cè)O(shè)計(jì)的一個(gè)電池供電的設(shè)備，大部分時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)。以下關(guān)于低功耗模式選擇和喚醒機(jī)制的設(shè)置，哪一項(xiàng)是最合適的？（）A.選擇深度休眠模式，通過(guò)外部中斷喚醒B.保持正常運(yùn)行模式，定時(shí)喚醒C.關(guān)閉所有功能，無(wú)法喚醒D.以上選項(xiàng)都不合適，無(wú)法實(shí)現(xiàn)低功耗待機(jī)16、單片機(jī)的指令系統(tǒng)對(duì)程序的編寫和執(zhí)行效率有重要影響。假設(shè)我們需要執(zhí)行一個(gè)頻繁的循環(huán)操作，以下關(guān)于指令選擇和優(yōu)化的考慮，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.選擇簡(jiǎn)潔、執(zhí)行周期短的指令來(lái)提高效率B.指令的選擇對(duì)執(zhí)行效率影響不大，隨意選擇即可C.復(fù)雜的指令總是能提高程序的執(zhí)行速度D.以上選項(xiàng)都不正確，指令系統(tǒng)對(duì)循環(huán)操作效率沒(méi)有影響17、對(duì)于單片機(jī)的ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）采樣定理，以下說(shuō)法不正確的是：（）A.采樣定理指出，為了能夠準(zhǔn)確地還原模擬信號(hào)，采樣頻率必須至少是模擬信號(hào)最高頻率的兩倍B.如果采樣頻率低于模擬信號(hào)最高頻率的兩倍，會(huì)導(dǎo)致采樣后的數(shù)字信號(hào)發(fā)生混疊，無(wú)法正確還原原始模擬信號(hào)C.在單片機(jī)的ADC采樣中，必須嚴(yán)格遵循采樣定理，否則會(huì)得到錯(cuò)誤的轉(zhuǎn)換結(jié)果D.采樣定理只適用于理論分析，在實(shí)際的單片機(jī)ADC應(yīng)用中，可以忽略采樣定理，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇合適的采樣頻率18、單片機(jī)的端口配置對(duì)于連接外部設(shè)備至關(guān)重要。假設(shè)我們要將單片機(jī)的一個(gè)端口連接到多個(gè)輸入設(shè)備，并且需要確保每個(gè)輸入設(shè)備的信號(hào)能夠準(zhǔn)確被讀取。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，以下哪種端口配置方式是合適的？（）A.上拉輸入B.下拉輸入C.浮空輸入D.模擬輸入19、在8051單片機(jī)中，要進(jìn)行串行通信，應(yīng)將SCON寄存器的SM0、SM1位設(shè)置為（）。A.00B.01C.10D.1120、單片機(jī)在處理模擬信號(hào)時(shí)，需要進(jìn)行濾波操作。對(duì)于一個(gè)含有高頻噪聲的模擬信號(hào)，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.帶阻濾波器二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）說(shuō)明單片機(jī)的CAN總線應(yīng)用。2、（本題5分）說(shuō)明單片機(jī)的UART通信中的奇偶校驗(yàn)。3、（本題5分）說(shuō)明單片機(jī)的脈沖寬度調(diào)制（PWM）技術(shù)的原理和應(yīng)用。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)單片機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)按鍵分別控制LED燈的亮度增加和減少。2、（本題5分）在單片機(jī)中實(shí)現(xiàn)一個(gè)土壤濕度檢測(cè)系統(tǒng)，自動(dòng)澆水控制。3、（本題5分）利用單片機(jī)和光電開關(guān)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的物體檢測(cè)和計(jì)數(shù)。4、（本題5分）用單片機(jī)控制一個(gè)智能空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站，實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)到服務(wù)器。5、（本題5分）編寫單片機(jī)