站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共2頁成都文理學(xué)院《單片機原理與應(yīng)用實驗》2025-2026學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、單片機在驅(qū)動數(shù)碼管顯示時，常用的顯示方式有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示。動態(tài)顯示相比于靜態(tài)顯示的主要優(yōu)點是：（）A.顯示亮度高B.占用I/O口少C.程序編寫簡單D.顯示穩(wěn)定，無閃爍2、在單片機的定時器/計數(shù)器功能中，以下關(guān)于其應(yīng)用場景和配置方法的描述，哪一項是正確的？（）A.定時器/計數(shù)器可以用于產(chǎn)生精確的定時信號、測量脈沖寬度、實現(xiàn)軟件延時等。配置時需要設(shè)置計數(shù)初值、工作模式和中斷使能等參數(shù)B.定時器/計數(shù)器只能用于簡單的定時任務(wù)，如控制LED的閃爍頻率。而且其配置過程復(fù)雜，容易出錯，在實際應(yīng)用中使用較少C.定時器/計數(shù)器的工作模式一旦確定就不能更改，所以在設(shè)計之初需要仔細考慮應(yīng)用需求，選擇最合適的工作模式D.定時器/計數(shù)器的計數(shù)頻率是固定的，不能根據(jù)需要進行調(diào)整，因此在一些對時間精度要求較高的場合可能無法滿足要求3、單片機的指令系統(tǒng)對編程效率和程序性能有重要影響?？紤]以下指令：MOVA,#50H和MOVA,50H，它們的主要區(qū)別在于：（）A.前者是立即數(shù)尋址，后者是直接尋址B.前者是直接尋址，后者是立即數(shù)尋址C.前者訪問的是程序存儲器，后者訪問的數(shù)據(jù)存儲器D.前者訪問的數(shù)據(jù)存儲器，后者訪問的是程序存儲器4、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(shè)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5、單片機的啟動代碼在系統(tǒng)上電時負責(zé)初始化硬件和設(shè)置運行環(huán)境。假設(shè)我們需要對單片機的某些特殊寄存器進行初始化，以下哪種方式可以在啟動代碼中實現(xiàn)？（）A.使用匯編語言直接操作寄存器B.通過C語言的庫函數(shù)進行初始化C.不進行特殊寄存器的初始化D.以上方法均可6、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(shù)來調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速。假設(shè)單片機的定時器產(chǎn)生的PWM信號周期為20ms，要使電機轉(zhuǎn)速為最大轉(zhuǎn)速的50%，則高電平持續(xù)時間應(yīng)為：（）A.10msB.5msC.15msD.8ms7、在單片機的數(shù)字輸入端口讀取外部信號時，可能會由于噪聲導(dǎo)致誤判。假設(shè)我們要讀取一個不穩(wěn)定的數(shù)字信號。以下關(guān)于消除噪聲影響的方法，哪一項是可行的？（）A.設(shè)置軟件濾波B.增加硬件濾波電路C.提高端口的輸入電壓D.以上方法都不可行，無法消除噪聲影響8、在單片機的中斷系統(tǒng)中，關(guān)于中斷優(yōu)先級的設(shè)置和處理，以下哪種說法是恰當(dāng)?shù)模浚ǎ〢.中斷優(yōu)先級決定了多個中斷同時發(fā)生時的響應(yīng)順序，高優(yōu)先級的中斷總是能夠打斷低優(yōu)先級的中斷服務(wù)程序。并且，中斷優(yōu)先級一旦設(shè)置就不能更改B.中斷優(yōu)先級可以分為多個級別，相同優(yōu)先級的中斷不能嵌套，但可以同時響應(yīng)。在系統(tǒng)運行過程中，用戶可以動態(tài)地調(diào)整中斷優(yōu)先級C.中斷優(yōu)先級只影響中斷的響應(yīng)順序，對于中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時間沒有影響。而且，單片機通常只有一個固定的中斷優(yōu)先級設(shè)置，無法進行修改D.中斷優(yōu)先級的概念在簡單的單片機系統(tǒng)中并不重要，因為很少會出現(xiàn)多個中斷同時請求的情況9、考慮單片機的無線通信模塊（如藍牙、Wi-Fi等）集成，以下關(guān)于其挑戰(zhàn)和解決方案的描述，哪一項是正確的？（）A.集成無線通信模塊會增加系統(tǒng)的功耗、成本和設(shè)計復(fù)雜度，同時還需要解決信號干擾、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性等問題?？梢酝ㄟ^優(yōu)化電源管理、選擇合適的天線和通信協(xié)議來應(yīng)對這些挑戰(zhàn)B.無線通信模塊與單片機的接口通常是標準的，不需要進行特殊的驅(qū)動和配置，直接連接即可使用C.單片機的性能對無線通信模塊的工作效果沒有影響，只要選擇高性能的無線通信模塊，就能保證良好的通信質(zhì)量D.無線通信模塊的集成只需要考慮硬件設(shè)計，軟件方面不需要進行任何修改和優(yōu)化10、單片機的軟件復(fù)位和硬件復(fù)位在實現(xiàn)機制和效果上有所不同。假設(shè)我們的系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)了軟件故障，需要進行復(fù)位操作。以下關(guān)于軟件復(fù)位和硬件復(fù)位的選擇，哪種說法是正確的？（）A.優(yōu)先選擇軟件復(fù)位，因為更簡單B.優(yōu)先選擇硬件復(fù)位，因為更可靠C.兩者效果相同，可以任意選擇D.根據(jù)具體情況決定11、在8051單片機中，要進行串行通信，應(yīng)將SCON寄存器的SM0、SM1位設(shè)置為（）。A.00B.01C.10D.1112、在單片機系統(tǒng)中，時鐘信號起著至關(guān)重要的作用。假設(shè)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(shè)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13、單片機的看門狗（Watchdog）技術(shù)用于防止程序跑飛或陷入死循環(huán)。當(dāng)看門狗超時未被清零時，單片機通常會：（）A.自動重新啟動B.繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前程序C.進入待機模式D.停止運行14、單片機在進行數(shù)字信號處理時，經(jīng)常需要用到移位操作。對于一個8位二進制數(shù)0x55，執(zhí)行右移2位操作后，結(jié)果為：（）A.0x15B.0x05C.0xAAD.0x5A15、在單片機的體系結(jié)構(gòu)中，關(guān)于哈佛結(jié)構(gòu)與馮·諾依曼結(jié)構(gòu)的區(qū)別，以下說法正確的是：（）A.哈佛結(jié)構(gòu)和馮·諾依曼結(jié)構(gòu)在指令和數(shù)據(jù)的存儲與讀取方式上沒有明顯區(qū)別，只是名稱不同B.哈佛結(jié)構(gòu)將程序指令和數(shù)據(jù)分開存儲和讀取，而馮·諾依曼結(jié)構(gòu)則將指令和數(shù)據(jù)存儲在同一存儲空間。這使得哈佛結(jié)構(gòu)在處理指令和數(shù)據(jù)時能夠并行進行，提高了運行效率，但硬件成本相對較高；馮·諾依曼結(jié)構(gòu)則具有簡單的結(jié)構(gòu)和較低的成本，但在指令和數(shù)據(jù)的讀取上可能存在沖突C.馮·諾依曼結(jié)構(gòu)比哈佛結(jié)構(gòu)更先進，能適應(yīng)更復(fù)雜的應(yīng)用場景，哈佛結(jié)構(gòu)已逐漸被淘汰D.哈佛結(jié)構(gòu)和馮·諾依曼結(jié)構(gòu)只在大型計算機系統(tǒng)中有區(qū)別，在單片機中沒有實際意義詳細解釋兩種結(jié)構(gòu)的特點、差異、優(yōu)缺點以及在單片機中的應(yīng)用和影響，從而判斷每個選項的正確性二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）說明單片機的串行通信方式及其特點。2、（本題5分）闡述單片機在智能加油站管理系統(tǒng)中的工作。3、（本題5分）說明如何在單片機中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和讀取。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述單片機在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用，例如衛(wèi)星姿態(tài)控制、飛行器導(dǎo)航、太空環(huán)境監(jiān)測等。探討在極端的太空環(huán)境下，單片機所面臨的輻射、溫度變化等挑戰(zhàn)，以及相應(yīng)的防護和容錯技術(shù)。分析單片機如何實現(xiàn)高可靠性和高精度的控制，以確保航空航天任務(wù)的成功完成。研究隨著航空航天技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機在該領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用和未來發(fā)展方向。2、（本題5分）詳細論述單片機在智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括其如何實現(xiàn)對家電設(shè)備的控制、環(huán)境監(jiān)測以及與用戶的交互。分析單片機在智能家居系統(tǒng)中的優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)，并探討未來的發(fā)展趨勢。3、（本題5分）詳細闡述單片機在智能電力監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括電網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、故障診斷和報警。分析單片機如何保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，提高供電質(zhì)量。探討智能電力監(jiān)控系統(tǒng)對單片機的數(shù)據(jù)分析能力、通信規(guī)約支持和抗干擾性能的要求，以及相應(yīng)的故障診斷算法和預(yù)警機制。4、（本題5分）論述單片機在智能空氣凈化器中的應(yīng)用，涵蓋空氣質(zhì)量檢測、風(fēng)機控制、濾網(wǎng)更換提醒等功能的實現(xiàn)方式，以及其對室內(nèi)空氣質(zhì)量改善的作用。5、（本題5分）詳細論述單片機在儀器儀表中的應(yīng)用，如示波器、頻譜分析儀、電子秤等。分析