海南大学《单片机应用系统设计》2023-2024学年第二学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页海南大学《单片机应用系统设计》

2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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、在单片机的开发过程中，代码的可移植性是一个重要的考虑因素。为了提高代码在不同型号单片机之间的可移植性，以下哪种做法是不合适的？（）A.使用标准的C语言语法和库函数B.直接使用单片机特定的寄存器和指令C.将硬件相关的部分封装成独立的模块D.定义统一的接口和配置文件2、当8051单片机的P1口外接8个发光二极管时，要使其中某一个发光二极管点亮，应向P1口写入（）。A.0B.1C.0xFFD.0x003、在单片机的Flash存储器编程中，以下关于编程方法和注意事项的描述，哪一项是正确的？（）A.单片机的Flash存储器可以通过在线编程（ISP）或在系统编程（IAP）的方式进行写入和擦除操作。在编程过程中，需要注意电源稳定性和编程时序的准确性B.Flash存储器的编程次数是无限的，可以随意进行擦写操作，不会影响其性能和寿命C.编程Flash存储器时，不需要考虑数据的安全性和完整性，因为单片机系统会自动处理D.对于不同型号的单片机，Flash存储器的编程方法和命令都是相同的，可以通用4、在单片机的串口通信中，设置波特率为9600bps，系统时钟为11.0592MHz，若采用定时器1作为波特率发生器，工作在方式2下，定时器初值应为：（）A.0xFDB.0xFAC.0xFED.0xFB5、在单片机的定时器/计数器应用中，假设我们需要实现一个精确的1秒定时。已知单片机的时钟频率为12MHz，以下关于定时器初值计算和配置的方法，哪一项是正确的？（）A.通过计算得出定时器初值，然后设置相关控制寄存器B.直接使用默认的定时器配置，无需计算初值C.定时器无法实现1秒的精确定时，需要外接专用芯片D.以上方法都不正确，无法完成1秒定时6、单片机的程序存储区和数据存储区在物理上可以分开，也可以统一。对于哈佛结构的单片机，其特点是：（）A.程序存储区和数据存储区统一编址B.程序存储区和数据存储区相互独立C.程序存储区和数据存储区可以相互访问D.程序存储区和数据存储区容量相同7、在单片机的温度传感器接口设计中，以下关于传感器类型和接口方式的描述，哪一个是不正确的？（）A.常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和数字式温度传感器等，它们具有不同的测量范围、精度和接口方式B.模拟式温度传感器（如热敏电阻、热电偶）需要经过ADC转换才能被单片机读取，数字式温度传感器则可以通过串行接口（如I2C、SPI）直接与单片机通信C.温度传感器的接口方式越复杂，测量精度就越高，因此在设计中应优先选择复杂的接口方式D.选择温度传感器时，需要根据实际应用的测量范围、精度要求和成本等因素综合考虑8、在单片机的UART（通用异步收发器）通信中，以下描述错误的是：（）A.UART是一种异步串行通信接口，常用于单片机与计算机、其他单片机或设备之间的数据传输B.UART通信的数据格式包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位，其中数据位的长度可以是5位、6位、7位或8位C.在UART通信中，发送方和接收方不需要使用相同的波特率，只要数据格式相同即可正确通信D.UART通信通常需要使用两根信号线：发送线（TXD）和接收线（RXD）9、对于单片机的ADC（模数转换器）采样定理，以下说法不正确的是：（）A.采样定理指出，为了能够准确地还原模拟信号，采样频率必须至少是模拟信号最高频率的两倍B.如果采样频率低于模拟信号最高频率的两倍，会导致采样后的数字信号发生混叠，无法正确还原原始模拟信号C.在单片机的ADC采样中，必须严格遵循采样定理，否则会得到错误的转换结果D.采样定理只适用于理论分析，在实际的单片机ADC应用中，可以忽略采样定理，根据经验选择合适的采样频率10、考虑单片机的输入输出接口（I/O口），以下关于其工作方式和特点的描述，哪一个是不准确的？（）A.I/O口可以配置为输入、输出或双向模式，其工作方式的选择取决于具体的应用需求。在输入模式下，可以通过上拉电阻或下拉电阻来设置默认的输入电平B.某些单片机的I/O口具有复用功能，可以同时实现数字输入输出和模拟信号的输入。但这种复用功能可能会导致端口的驱动能力下降C.I/O口的输出电流和灌电流能力通常是相同的，所以在连接外部设备时不需要考虑电流的方向和大小D.单片机的I/O口在进行高速数据传输时，可能会受到端口带宽和信号完整性的限制，需要采取适当的措施来提高传输性能11、在8051单片机中，若要使P1口的输出锁存，应将（）位置1。A.P1M0B.P1M1C.P1COND.P1LOCK12、单片机的指令集结构对编程风格和效率有一定影响。复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC）相比，以下哪项描述是不正确的？（）A.CISC指令长度不固定，RISC指令长度通常固定B.CISC指令执行周期通常较长，RISC指令执行周期较短C.CISC寄存器数量较多，RISC寄存器数量较少D.CISC指令功能强大，RISC指令功能相对简单13、对于一个需要实时响应多个外部中断的单片机系统，为了避免中断嵌套导致的混乱，通常会采取以下哪种措施？（）A.关闭所有中断，处理完当前中断后再打开B.设置中断优先级，高优先级中断可以打断低优先级中断C.限制中断响应时间，超时则忽略中断请求D.只允许一个中断源产生中断请求14、单片机在进行数字信号处理时，经常需要用到移位操作。对于一个8位二进制数0x55，执行右移2位操作后，结果为：（）A.0x15B.0x05C.0xAAD.0x5A15、单片机的指令系统对程序的编写和执行效率有重要影响。假设我们需要执行一个频繁的循环操作，以下关于指令选择和优化的考虑，哪一项是正确的？（）A.选择简洁、执行周期短的指令来提高效率B.指令的选择对执行效率影响不大，随意选择即可C.复杂的指令总是能提高程序的执行速度D.以上选项都不正确，指令系统对循环操作效率没有影响16、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17、在单片机的定时器/计数器应用中，其功能和配置具有多样性。假设我们正在开发一个基于单片机的脉冲宽度测量系统，需要精确测量输入脉冲的宽度。在这种应用场景下，关于定时器/计数器的配置和使用，以下哪种方法是最有效的？（）A.仅使用一个定时器/计数器，通过简单的计数方式来测量脉冲宽度，不考虑精度和误差B.利用多个定时器/计数器协同工作，结合中断功能，实现高精度的脉冲宽度测量，并对测量结果进行误差校正和补偿C.认为定时器/计数器无法满足脉冲宽度测量的需求，采用外部专用测量芯片D.不进行任何配置，依靠单片机的默认设置来测量脉冲宽度18、在单片机的中断优先级设置中，假设我们的系统同时存在多个中断源，且它们的重要性不同。如果要确保最重要的中断能够及时得到响应，以下哪种方式是正确的？（）A.为每个中断源设置相同的优先级B.按照中断源的发生频率设置优先级C.根据中断源的重要性设置不同的优先级D.随机设置中断优先级19、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20、在单片机的数字滤波算法中，假设我们要对一个受到噪声干扰的输入信号进行滤波处理，以获得更准确的测量值。以下哪种数字滤波算法在去除高频噪声方面可能表现更优？（）A.算术平均滤波B.中值滤波C.滑动平均滤波D.低通滤波21、单片机的ADC（模数转换）功能常用于采集外部模拟信号。假设一个ADC的分辨率为8位，输入电压范围为0-5V，当ADC转换结果为0x80时，对应的输入电压约为：（）A.2.0VB.1.6VC.2.5VD.1.28V22、在单片机的指令系统中，位操作指令常用于控制单个位的状态。对于一个8位的寄存器，要将其第3位置1，以下哪种指令可以实现？（）A.ORLREG,0x08B.ANLREG,0x08C.XRLREG,0x08D.MOVREG,0x0823、8051单片机的指令“CJNEA,#data,rel”中，若A的内容等于立即数data，则程序将跳转（）个字节。A.0B.1C.2D.324、单片机的代码移植是将一个在特定型号单片机上运行的程序移植到另一个型号的单片机上。假设我们要进行这样的移植工作，以下哪个方面可能需要重点关注和修改？（）A.硬件相关的寄存器配置B.不同的指令集和编译器特性C.中断处理方式D.以上都是25、单片机的指令执行周期取决于多个因素，包括指令类型、时钟频率等。对于一条单周期指令，在时钟频率为10MHz的情况下，执行时间大约为：（）A.0.1μsB.0.4μsC.1μsD.0.2μs二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）简述单片机在智能电力离子计算系统中的控制。2、（本题5分）简述单片机在航空航天领域的作用。3、（本题5分）简述单片机在智能电力监控中的应用。4、（本题5分）解释单片机的看门狗定时器的工作原理和作用。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）编写程序，使单片机在掉电模式下保存重要数据，并在恢复供电后读取。2、（本题5分）编写单片机程序，通过传感器检测门的开关状态，实现自动开灯。3、（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。4、（本题5分）利用单片机和压力变送器，测量液体压力并进行数据处理。5、（本题5分）编写程序，使单片机与摄像头模块通信，进行图像采集。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）论述单片机在智能水质监测浮标系统中的工作原理，包括多参数水质