裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁北京體育大學《單片機原理及接口技術》

2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、在單片機的指令系統中，假設我們要執行一系列復雜的數學運算和邏輯操作。不同的指令具有不同的執行周期和功能。如果要在有限的時間內完成大量的計算任務，以下哪種指令通常具有更高的執行效率？（）A.復雜的多功能指令B.簡單的基本指令C.特定的專用指令D.所有指令執行效率相同2、在8051單片機中，若要擴展外部存儲器，其地址總線的寬度通常為（）位。A.8B.16C.32D.643、單片機的電源管理是確保系統穩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.采用動態電源管理技術，根據設備的工作狀態（如待機、運行、低負載、高負載等）實時調整電源供應，降低功耗，延長電池壽命，同時確保系統性能滿足要求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4、在8051單片機中，若要使定時器1產生中斷，需要將（）位置1。A.ET1B.ESC.EX1D.EA5、單片機的ADC（模數轉換器）在數據采集方面具有重要作用。假設我們正在設計一個基于單片機的聲音采集系統，需要將模擬聲音信號轉換為數字信號進行處理。對于ADC的分辨率和采樣率的選擇，以下哪種考慮是最為恰當的？（）A.選擇最高分辨率和采樣率的ADC，不考慮系統的實際需求和資源限制B.根據聲音信號的頻率范圍和精度要求，合理選擇ADC的分辨率和采樣率，在滿足系統性能的前提下，盡量降低資源消耗和成本C.選擇最低分辨率和采樣率的ADC，以簡化設計和降低成本D.不考慮聲音信號的特點，隨機選擇ADC的參數6、在單片機的PWM（脈沖寬度調制）輸出應用中，假設我們需要控制一個直流電機的轉速。以下關于PWM占空比和電機轉速的關系，哪一項是正確的？（）A.占空比越大，電機轉速越快B.占空比越小，電機轉速越快C.占空比與電機轉速無關D.電機轉速只與電壓有關，與PWM占空比無關7、單片機的EEPROM（電可擦可編程只讀存儲器）常用于存儲需要掉電保存的數據。假設我們要在單片機系統中存儲一些用戶設置和校準數據。對于EEPROM的讀寫操作，以下哪種方法是最為可靠和高效的？（）A.頻繁地對EEPROM進行讀寫操作，不考慮其壽命和性能B.合理規劃數據的存儲結構，減少讀寫次數，采用錯誤檢測和糾錯機制，確保數據的準確性和完整性，同時注意EEPROM的壽命和讀寫限制C.只進行寫入操作，不進行讀取操作，以延長EEPROM的壽命D.不使用EEPROM，選擇其他存儲方式替代8、單片機的外部中斷觸發方式有多種，比如電平觸發和邊沿觸發。假設我們的系統需要對一個短暫的外部信號進行準確響應，以下哪種觸發方式可能更合適？（）A.電平觸發B.邊沿觸發C.兩者均可，沒有區別D.以上都不合適9、在單片機的中斷系統中，關于中斷優先級的設置和處理，以下哪種說法是恰當的？（）A.中斷優先級決定了多個中斷同時發生時的響應順序，高優先級的中斷總是能夠打斷低優先級的中斷服務程序。并且，中斷優先級一旦設置就不能更改B.中斷優先級可以分為多個級別，相同優先級的中斷不能嵌套，但可以同時響應。在系統運行過程中，用戶可以動態地調整中斷優先級C.中斷優先級只影響中斷的響應順序，對于中斷服務程序的執行時間沒有影響。而且，單片機通常只有一個固定的中斷優先級設置，無法進行修改D.中斷優先級的概念在簡單的單片機系統中并不重要，因為很少會出現多個中斷同時請求的情況10、單片機的ADC采樣精度不僅取決于ADC本身的性能，還與外部電路有關。假設我們要提高ADC的采樣精度，以下哪種外部電路的改進措施可能是有效的？（）A.增加輸入信號的濾波電容B.提高參考電壓的穩定性C.優化信號源的輸出阻抗D.以上都是11、單片機的存儲結構通常包括程序存儲器和數據存儲器。假設我們正在使用一款單片機開發一個復雜的數據處理應用，需要頻繁地讀寫大量的數據。在這種情況下，對于數據的存儲和讀取，以下哪種存儲器的訪問速度通常更快？（）A.內部數據存儲器B.外部擴展的數據存儲器C.程序存儲器D.以上速度相同12、關于單片機的看門狗定時器（WatchdogTimer），以下說法錯誤的是：（）A.看門狗定時器用于監測單片機系統的運行狀態，防止程序跑飛或陷入死循環B.程序需要在規定的時間間隔內對看門狗定時器進行清零操作，否則看門狗定時器將觸發系統復位C.看門狗定時器的超時時間可以通過編程進行設置，以適應不同的應用場景D.看門狗定時器只會在程序出現錯誤時起作用，正常運行時不會對系統性能產生任何影響13、單片機的指令集結構對編程風格和效率有一定影響。復雜指令集（CISC）和精簡指令集（RISC）相比，以下哪項描述是不正確的？（）A.CISC指令長度不固定，RISC指令長度通常固定B.CISC指令執行周期通常較長，RISC指令執行周期較短C.CISC寄存器數量較多，RISC寄存器數量較少D.CISC指令功能強大，RISC指令功能相對簡單14、單片機的看門狗（Watchdog）技術用于防止程序跑飛或陷入死循環。當看門狗超時未被清零時，單片機通常會：（）A.自動重新啟動B.繼續執行當前程序C.進入待機模式D.停止運行15、單片機的軟件復位和硬件復位在實現機制和效果上有所不同。假設我們的系統在運行過程中出現了軟件故障，需要進行復位操作。以下關于軟件復位和硬件復位的選擇，哪種說法是正確的？（）A.優先選擇軟件復位，因為更簡單B.優先選擇硬件復位，因為更可靠C.兩者效果相同，可以任意選擇D.根據具體情況決定16、在8051單片機中，若要禁止所有中斷，應將IE寄存器的值設置為（）。A.0x00B.0xFFC.0x80D.0x7F17、對于單片機的脈沖寬度調制（PWM）技術，以下關于其原理和應用的描述，哪一項是不準確的？（）A.PWM通過改變脈沖的占空比來實現對模擬信號的等效控制，常用于電機調速、LED亮度調節等領域B.PWM的頻率和占空比可以獨立調節，通過調整這兩個參數可以實現不同的控制效果C.PWM信號的分辨率越高，控制精度就越高，但同時也會增加系統的開銷D.PWM技術只能用于控制直流設備，對于交流設備無法適用18、對于單片機的看門狗定時器（WatchdogTimer），以下論述不準確的是（）A.看門狗定時器用于監測單片機程序的運行狀態，防止程序出現死鎖或跑飛B.當單片機程序正常運行時，需要在規定的時間內對看門狗定時器進行清零操作，否則看門狗定時器將產生復位信號C.看門狗定時器的超時時間可以通過寄存器進行設置，一般在毫秒到秒的級別D.一旦看門狗定時器產生復位信號，單片機將從程序的起始位置重新開始執行，而不會保留之前的運行狀態19、單片機的ADC（模數轉換）功能常用于采集外部模擬信號。假設一個ADC的分辨率為8位，輸入電壓范圍為0-5V，當ADC轉換結果為0x80時，對應的輸入電壓約為：（）A.2.0VB.1.6VC.2.5VD.1.28V20、在單片機的系統開發過程中，假設我們已經完成了硬件設計和軟件編寫，需要進行系統測試。以下哪種測試方法可以全面地檢驗系統的功能和性能？（）A.單元測試B.集成測試C.系統測試D.以上測試方法結合使用二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）在單片機系統中，如何進行系統的性能評估？2、（本題5分）闡述單片機的I2C總線接口。3、（本題5分）單片機的運行速度不夠時，如何進行優化？三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在單片機上實現一個簡易的門禁系統，通過刷卡或密碼開鎖。2、（本題5分）設計單片機程序，通過SPI接口驅動一個北斗定位模塊，獲取位置信息。3、（本題5分）編寫程序，使單片機與NFC模塊通信，進行數據讀寫。4、（本題5分）利用單片機實現一個智能空氣凈化器，具備濾網清潔提醒功能。5、（本題5分）編寫程序，使單片機在工作模式和低功耗模式之間切換。四、論述題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）論述單片機在智能農業中的應用及對農業現代化的推動作用。探討單片機如何實現對農田灌溉系統、溫室環境、農產