學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁深圳北理莫斯科大學《單片機與接口技術》

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2、若要判斷8051單片機的P1口的某一位是否為高電平，可以使用（）指令。A.JBB.JNBC.JCD.JNC3、單片機的數字濾波算法在數據處理中用于去除噪聲和干擾。假設我們有一個單片機采集的傳感器數據，其中包含大量的噪聲。在選擇數字濾波算法時，以下哪種考慮是最為關鍵的？（）A.選擇計算量最大、濾波效果最好的算法，不考慮單片機的計算能力B.根據傳感器數據的特點、噪聲類型和單片機的性能，選擇合適的數字濾波算法，如中值濾波、均值濾波、卡爾曼濾波等，并優化算法實現，以在去除噪聲的同時保證實時性C.不進行濾波處理，直接使用原始數據D.隨機選擇一種濾波算法，不進行任何分析和優化4、考慮單片機的實時操作系統（RTOS）應用，以下關于其優點和適用場景的描述，哪一個是不正確的？（）A.RTOS可以提高單片機系統的資源利用率、任務調度效率和實時響應能力，適用于多任務、復雜的應用場景B.使用RTOS可以簡化軟件開發過程，提高代碼的可維護性和可移植性C.RTOS會增加系統的開銷和資源占用，因此對于簡單的、實時性要求不高的應用不適合使用D.只要使用了單片機，就應該引入RTOS，以提高系統的性能和功能5、在單片機的中斷服務程序中，假設我們需要在處理中斷的同時，不影響主程序的正常執行。以下哪種編程技巧可能是有用的？（）A.盡量縮短中斷服務程序的執行時間B.使用全局變量在中斷和主程序之間傳遞數據C.關閉其他中斷，專注處理當前中斷D.以上方法綜合使用6、在單片機的輸入輸出接口（I/O口）配置中，需要根據具體的應用需求來設置工作模式。假設有一個單片機控制的智能交通信號燈系統，其中的I/O口需要連接各種傳感器和信號燈。對于I/O口的工作模式選擇，以下哪種考慮是最為重要的？（）A.統一將所有I/O口設置為輸入模式，以接收外部信號B.全部設置為輸出模式，直接控制信號燈的狀態C.根據每個I/O口所連接的設備類型（輸入設備或輸出設備）和電氣特性，靈活配置為輸入、輸出或者雙向模式，并設置合適的上拉、下拉電阻，以確保信號的穩定和準確傳輸D.隨意設置I/O口的工作模式，不考慮與外部設備的匹配7、在單片機的指令系統中，不同的指令具有不同的執行效率和功能。假設我們正在優化一個單片機控制的機器人運動程序，以提高其響應速度和執行效率。以下關于指令選擇和使用的策略，哪一項是最為有效的？（）A.優先使用復雜的指令，認為它們能夠完成更多的功能，提高編程效率B.深入了解單片機的指令特點和執行周期，選擇簡潔高效的指令，并合理安排指令順序，減少指令執行時間和資源消耗C.隨意選擇指令，不考慮其執行效率和對系統性能的影響D.只使用基本指令，避免使用高級指令，以降低編程難度8、在單片機的軟件開發過程中，使用C語言編程具有很多優勢。假設我們需要實現一個對時間要求非常精確的操作，以下關于C語言在單片機編程中的局限性，哪一項是需要考慮的？（）A.C語言的執行效率可能不如匯編語言高B.C語言無法實現底層硬件的直接控制C.C語言的代碼可讀性差，不利于維護D.以上選項都不正確，C語言在單片機編程中沒有局限性9、在單片機的軟件開發工具選擇上，有多種選項可供選擇。假設我們是初學者，對編程環境的易用性要求較高。以下關于開發工具的選擇，哪一項是最合適的？（）A.Keil集成開發環境B.純文本編輯器+命令行編譯工具C.在線編程平臺D.以上選項都不合適，初學者不適合進行單片機開發10、單片機的程序編寫需要考慮代碼的優化和效率。對于一個需要頻繁執行的循環程序，為了提高執行速度，以下哪種方法不太合適？（）A.減少函數調用，將功能代碼直接嵌入循環體B.盡量使用復雜的數據結構和算法C.利用寄存器存儲頻繁使用的變量D.避免不必要的條件判斷11、在單片機的系統開發中，硬件抗干擾措施是保證系統穩定運行的重要環節。對于電源干擾，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.減少電源負載D.頻繁開關電源12、單片機的啟動代碼在系統上電時負責初始化硬件和設置運行環境。假設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？（）A.使用匯編語言直接操作寄存器B.通過C語言的庫函數進行初始化C.不進行特殊寄存器的初始化D.以上方法均可13、在單片機系統中，時鐘信號起著至關重要的作用。假設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的正常運行。以下關于時鐘源的選擇和配置，哪一項是正確的？（）A.直接使用內部振蕩器，其精度可以滿足要求B.外接一個石英晶體振蕩器，通過配置相關寄存器來設定頻率C.使用外部RC振蕩器，成本低且容易實現D.以上方法都不可行，無法獲得10MHz的時鐘信號14、在單片機的系統復位和初始化過程中，需要確保系統處于正確的初始狀態。假設我們正在開發一個用于醫療設備的單片機控制系統，系統的穩定性和可靠性至關重要。以下關于系統復位和初始化的要點，哪一項是最為關鍵的？（）A.簡單地進行硬件復位，不進行軟件初始化，認為硬件復位已經能夠使系統處于正常狀態B.在硬件復位后，進行全面的軟件初始化，包括設置寄存器、初始化變量、配置外設等，確保系統在各種情況下都能正確啟動和運行，同時處理可能的異常情況，如電源波動導致的復位C.忽略復位和初始化過程，認為系統會自動恢復到正常狀態D.進行部分初始化，只對關鍵部分進行設置，其他部分使用默認值15、單片機在低功耗應用中，需要合理控制電源模式和設備的休眠喚醒。假設我們設計的一個電池供電的設備，大部分時間處于待機狀態。以下關于低功耗模式選擇和喚醒機制的設置，哪一項是最合適的？（）A.選擇深度休眠模式，通過外部中斷喚醒B.保持正常運行模式，定時喚醒C.關閉所有功能，無法喚醒D.以上選項都不合適，無法實現低功耗待機16、單片機的指令系統對程序的編寫和執行效率有重要影響。假設我們需要執行一個頻繁的循環操作，以下關于指令選擇和優化的考慮，哪一項是正確的？（）A.選擇簡潔、執行周期短的指令來提高效率B.指令的選擇對執行效率影響不大，隨意選擇即可C.復雜的指令總是能提高程序的執行速度D.以上選項都不正確，指令系統對循環操作效率沒有影響17、對于單片機的ADC（模數轉換器）采樣定理，以下說法不正確的是：（）A.采樣定理指出，為了能夠準確地還原模擬信號，采樣頻率必須至少是模擬信號最高頻率的兩倍B.如果采樣頻率低于模擬信號最高頻率的兩倍，會導致采樣后的數字信號發生混疊，無法正確還原原始模擬信號C.在單片機的ADC采樣中，必須嚴格遵循采樣定理，否則會得到錯誤的轉換結果D.采樣定理只適用于理論分析，在實際的單片機ADC應用中，可以忽略采樣定理，根據經驗選擇合適的采樣頻率18、單片機的端口配置對于連接外部設備至關重要。假設我們要將單片機的一個端口連接到多個輸入設備，并且需要確保每個輸入設備的信號能夠準確被讀取。為了實現這個目標，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單片機中，要進行串行通信，應將SCON寄存器的SM0、SM1位設置為（）。A.00B.01C.10D.1120、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CAN總線應用。2、（本題5分）說明單片機的UART通信中的奇偶校驗。3、（本題5分）說明單片機的脈沖寬度調制（PWM）技術的原理和應用。三、編程題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計單片機程序，實現兩個按鍵分別控制LED燈的亮度增加和減少。2、（本題5分）在單片機中實現一個土壤濕度檢測系統，自動澆水控制。3、（本題5分）利用單片機和光電開關，實現生產線的物體檢測和計數。4、（本題5分）用單片機控制一個智能空氣質量監測站，實時上傳數據到服務器。5、（本題5分）編寫單片機