裝訂線裝訂線PAGE2第1頁(yè)，共3頁(yè)煙臺(tái)大學(xué)《單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30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、單片機(jī)的定時(shí)器中斷可以用于實(shí)現(xiàn)定時(shí)任務(wù)。假設(shè)我們需要每隔10ms產(chǎn)生一次中斷。以下關(guān)于定時(shí)器初值計(jì)算和中斷服務(wù)程序執(zhí)行時(shí)間的考慮，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.精確計(jì)算定時(shí)器初值，確保中斷間隔準(zhǔn)確，中斷服務(wù)程序執(zhí)行時(shí)間盡量短B.初值可以估算，中斷服務(wù)程序執(zhí)行時(shí)間不受限制C.不需要計(jì)算初值，由系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整，中斷服務(wù)程序可以執(zhí)行較長(zhǎng)時(shí)間D.以上選項(xiàng)都不正確，無(wú)法實(shí)現(xiàn)10ms的定時(shí)中斷2、8051單片機(jī)的指令“MOVCA,@A+PC”中，PC的值在取指后會(huì)（）。A.加1B.加2C.加3D.不變3、在單片機(jī)的看門狗（Watchdog）定時(shí)器應(yīng)用中，以下關(guān)于其功能和設(shè)置的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.看門狗定時(shí)器用于監(jiān)測(cè)單片機(jī)程序的運(yùn)行狀態(tài)，如果程序出現(xiàn)異常或跑飛，看門狗定時(shí)器超時(shí)會(huì)觸發(fā)系統(tǒng)復(fù)位，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.看門狗定時(shí)器的超時(shí)時(shí)間可以根據(jù)系統(tǒng)的需求進(jìn)行設(shè)置，一般設(shè)置為略大于正常程序執(zhí)行周期的時(shí)間C.在程序正常運(yùn)行時(shí)，需要定期對(duì)看門狗定時(shí)器進(jìn)行清零操作，以防止其超時(shí)復(fù)位D.看門狗定時(shí)器只在單片機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行初始化，后續(xù)運(yùn)行過程中不需要再進(jìn)行任何操作4、在單片機(jī)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）應(yīng)用中，假設(shè)我們的系統(tǒng)需要同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)，且對(duì)任務(wù)的響應(yīng)時(shí)間有嚴(yán)格要求。以下哪個(gè)特點(diǎn)是RTOS在這種情況下的主要優(yōu)勢(shì)？（）A.任務(wù)調(diào)度的靈活性B.系統(tǒng)資源的高效利用C.降低軟件開發(fā)難度D.以上都是5、單片機(jī)的代碼優(yōu)化不僅可以提高執(zhí)行效率，還可以節(jié)省存儲(chǔ)空間。假設(shè)我們要優(yōu)化一個(gè)計(jì)算密集型的函數(shù)，以下關(guān)于優(yōu)化方法的選擇，哪一項(xiàng)是最有效的？（）A.算法改進(jìn)B.減少變量使用C.縮短函數(shù)名D.以上方法效果相同，可隨意選擇6、在單片機(jī)的數(shù)字輸入端口讀取外部信號(hào)時(shí)，可能會(huì)由于噪聲導(dǎo)致誤判。假設(shè)我們要讀取一個(gè)不穩(wěn)定的數(shù)字信號(hào)。以下關(guān)于消除噪聲影響的方法，哪一項(xiàng)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(wú)法消除噪聲影響7、單片機(jī)的看門狗定時(shí)器（WatchdogTimer）用于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。假設(shè)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中由于軟件故障進(jìn)入了死循環(huán)，看門狗定時(shí)器會(huì)采取以下哪種動(dòng)作？（）A.自動(dòng)重啟系統(tǒng)B.發(fā)送報(bào)警信號(hào)C.停止系統(tǒng)運(yùn)行D.忽略異常，繼續(xù)運(yùn)行8、單片機(jī)的串行通信在數(shù)據(jù)傳輸中起著重要作用。假設(shè)我們要設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)與上位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)，例如環(huán)境監(jiān)測(cè)站將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器。在選擇串行通信協(xié)議時(shí)，以下哪種因素是最需要優(yōu)先考慮的？（）A.只考慮通信速度，選擇速度最快的協(xié)議，不考慮其他因素B.綜合考慮通信距離、數(shù)據(jù)量、可靠性、成本等因素，選擇最適合應(yīng)用場(chǎng)景的串行通信協(xié)議，如UART、SPI或I2C等，并合理設(shè)置通信參數(shù)，如波特率、數(shù)據(jù)位、停止位等C.隨意選擇一種串行通信協(xié)議，不進(jìn)行任何參數(shù)設(shè)置D.認(rèn)為串行通信不可靠，采用并行通信方式替代9、單片機(jī)的ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換）功能常用于采集外部模擬信號(hào)。假設(shè)一個(gè)ADC的分辨率為8位，輸入電壓范圍為0-5V，當(dāng)ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果為0x80時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入電壓約為：（）A.2.0VB.1.6VC.2.5VD.1.28V10、單片機(jī)在驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示時(shí)，常用的顯示方式有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示。動(dòng)態(tài)顯示相比于靜態(tài)顯示的主要優(yōu)點(diǎn)是：（）A.顯示亮度高B.占用I/O口少C.程序編寫簡(jiǎn)單D.顯示穩(wěn)定，無(wú)閃爍11、在單片機(jī)的通信接口中，I2C（Inter-IntegratedCircuit）總線是一種常用的兩線式串行總線。I2C總線上的主設(shè)備通過發(fā)送以下哪種信號(hào)來(lái)啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸？（）A.起始信號(hào)B.停止信號(hào)C.應(yīng)答信號(hào)D.非應(yīng)答信號(hào)12、單片機(jī)的Flash存儲(chǔ)器編程在系統(tǒng)升級(jí)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面經(jīng)常用到。假設(shè)我們要對(duì)一個(gè)已經(jīng)投入使用的單片機(jī)設(shè)備進(jìn)行軟件升級(jí)，需要更新Flash中的程序代碼。在進(jìn)行Flash編程時(shí)，以下哪種方法是最為安全和可靠的？（）A.直接在運(yùn)行時(shí)對(duì)Flash進(jìn)行編程，不考慮數(shù)據(jù)備份和錯(cuò)誤處理B.在編程前備份重要數(shù)據(jù)，設(shè)置合適的編程算法和參數(shù)，進(jìn)行嚴(yán)格的錯(cuò)誤檢測(cè)和處理，確保編程過程的可靠性和數(shù)據(jù)的完整性，編程完成后進(jìn)行校驗(yàn)和驗(yàn)證C.不進(jìn)行任何準(zhǔn)備工作，直接進(jìn)行Flash編程，出現(xiàn)問題時(shí)再進(jìn)行處理D.避免對(duì)Flash進(jìn)行編程，認(rèn)為這樣會(huì)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)13、在單片機(jī)的加密和安全方面，假設(shè)我們需要保護(hù)單片機(jī)中的敏感數(shù)據(jù)不被非法讀取。以下關(guān)于加密算法和實(shí)現(xiàn)方式的選擇，哪一項(xiàng)是有效的？（）A.使用對(duì)稱加密算法，如AES，并將密鑰存儲(chǔ)在單片機(jī)內(nèi)部B.不進(jìn)行加密，依靠單片機(jī)的物理防護(hù)C.使用簡(jiǎn)單的異或運(yùn)算進(jìn)行加密D.以上選項(xiàng)都不正確，單片機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密14、在單片機(jī)的指令集架構(gòu)中，假設(shè)我們要開發(fā)一個(gè)對(duì)代碼空間要求非常苛刻的應(yīng)用。以下哪種指令集架構(gòu)可能更有利于節(jié)省代碼空間？（）A.CISC（復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)）B.RISC（精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)）C.兩者效果相同D.以上均不對(duì)15、單片機(jī)在進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理時(shí)，經(jīng)常需要用到移位操作。對(duì)于一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)0x55，執(zhí)行右移2位操作后，結(jié)果為：（）A.0x15B.0x05C.0xAAD.0x5A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UART通信中的奇偶校驗(yàn)。2、（本題5分）解釋單片機(jī)的尋址方式及其應(yīng)用場(chǎng)景。3、（本題5分）解釋單片機(jī)在智能電力夸克計(jì)算系統(tǒng)中的工作。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）全面論述單片機(jī)在電動(dòng)自行車控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵功能和安全性保障措施。電動(dòng)自行車的速度控制、電池管理、剎車系統(tǒng)等都由單片機(jī)進(jìn)行控制。請(qǐng)分析單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制、電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)和保護(hù)、剎車信號(hào)處理，如何保障騎行過程中的安全性和穩(wěn)定性。探討隨著電動(dòng)自行車技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)在提高性能、增加功能、符合法規(guī)要求等方面的應(yīng)對(duì)策略，以及對(duì)綠色出行的促進(jìn)作用。2、（本題5分）論述單片機(jī)在智能跑步機(jī)中的應(yīng)用，比如如何實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)、坡度控制、心率監(jiān)測(cè)、運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)記錄等功能，分析其對(duì)健身效果的影響。3、（本題5分）闡述單片機(jī)在智能倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人中的作用，如路徑規(guī)劃、貨物搬運(yùn)和避障等。探討在倉(cāng)庫(kù)環(huán)境中，單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的高效導(dǎo)航和精準(zhǔn)操作，以及如何應(yīng)對(duì)貨物的多樣性和環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化。研究隨著倉(cāng)儲(chǔ)物流行業(yè)的自動(dòng)化升級(jí)，智能倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人對(duì)單片機(jī)的運(yùn)算速度和感知能力的提升需求。字?jǐn)?shù)不少于1600字。4、（本題5分）詳細(xì)闡述單片機(jī)在智能血壓計(jì)中的應(yīng)用，如血壓測(cè)量、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、健康分析等。論述單片機(jī)在這些血壓計(jì)中的壓力傳感器控制、數(shù)據(jù)處理算法和用戶界面設(shè)計(jì)，以及對(duì)血壓測(cè)量準(zhǔn)確性和用戶健康管理的支持。以一款家用智能血壓計(jì)為例，分析單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)血壓的準(zhǔn)確測(cè)量和健康數(shù)據(jù)的分析。5、（本題5分）論述單片機(jī)在智能路燈節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)中的工作原理，包括路燈亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)、故障檢