江西農(nóng)業(yè)大學(xué)南昌商學(xué)院《單片機(jī)原理及嵌入式應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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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)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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、在8051單片機(jī)中，若要使P0口的某一位輸出高電平，應(yīng)使用（）指令。A.SETBB.CLRC.MOVD.CPL2、對(duì)于單片機(jī)的ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）采樣定理，以下說(shuō)法不正確的是：（）A.采樣定理指出，為了能夠準(zhǔn)確地還原模擬信號(hào)，采樣頻率必須至少是模擬信號(hào)最高頻率的兩倍B.如果采樣頻率低于模擬信號(hào)最高頻率的兩倍，會(huì)導(dǎo)致采樣后的數(shù)字信號(hào)發(fā)生混疊，無(wú)法正確還原原始模擬信號(hào)C.在單片機(jī)的ADC采樣中，必須嚴(yán)格遵循采樣定理，否則會(huì)得到錯(cuò)誤的轉(zhuǎn)換結(jié)果D.采樣定理只適用于理論分析，在實(shí)際的單片機(jī)ADC應(yīng)用中，可以忽略采樣定理，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇合適的采樣頻率3、單片機(jī)的低功耗模式在電池供電的應(yīng)用中非常重要。假設(shè)我們?cè)O(shè)計(jì)的一個(gè)便攜式設(shè)備需要在待機(jī)狀態(tài)下最大限度地延長(zhǎng)電池壽命。在這種情況下，以下哪種低功耗模式的選擇可能是最合適的？（）A.睡眠模式B.停機(jī)模式C.空閑模式D.正常運(yùn)行模式4、在8051單片機(jī)中，若要使P1口的輸出鎖存，應(yīng)將（）位置1。A.P1M0B.P1M1C.P1COND.P1LOCK5、單片機(jī)的軟件調(diào)試是開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。在調(diào)試過(guò)程中，使用在線仿真器可以：（）A.實(shí)時(shí)查看程序的執(zhí)行流程和變量值B.直接修改硬件電路的連接C.自動(dòng)優(yōu)化程序代碼D.跳過(guò)錯(cuò)誤代碼繼續(xù)執(zhí)行6、在單片機(jī)系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)中，以下關(guān)于硬件和軟件抗干擾措施的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.硬件抗干擾措施包括電源濾波、信號(hào)隔離、添加去耦電容等，可以有效減少外部干擾對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的影響B(tài).軟件抗干擾措施如數(shù)字濾波、軟件陷阱、指令冗余等，可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性C.硬件抗干擾措施能夠完全消除干擾，因此在設(shè)計(jì)中只需要關(guān)注硬件部分，軟件抗干擾措施作用不大D.硬件和軟件抗干擾措施相結(jié)合，可以更好地應(yīng)對(duì)復(fù)雜的干擾環(huán)境，提高單片機(jī)系統(tǒng)的魯棒性7、在單片機(jī)系統(tǒng)中，關(guān)于中斷的概念，假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)響應(yīng)外部溫度傳感器的變化，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。如果要確保系統(tǒng)能夠及時(shí)處理這種突發(fā)事件，中斷機(jī)制就顯得尤為重要。那么，中斷的主要作用是什么？（）A.提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度B.實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行處理C.讓系統(tǒng)能夠暫停當(dāng)前任務(wù)，優(yōu)先處理緊急事件D.降低系統(tǒng)的功耗8、單片機(jī)與外部設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)，可能會(huì)遇到數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐絾?wèn)題。假設(shè)我們使用SPI（串行外設(shè)接口）與一個(gè)傳感器進(jìn)行通信，以下關(guān)于SPI時(shí)鐘和數(shù)據(jù)同步的理解，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.由單片機(jī)提供時(shí)鐘，確保數(shù)據(jù)在時(shí)鐘上升沿或下降沿被采樣B.傳感器提供時(shí)鐘，單片機(jī)根據(jù)傳感器的時(shí)鐘進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸C.時(shí)鐘和數(shù)據(jù)的同步由外部控制器負(fù)責(zé)，單片機(jī)無(wú)需關(guān)心D.SPI通信不需要考慮時(shí)鐘和數(shù)據(jù)的同步9、單片機(jī)的看門(mén)狗（Watchdog）技術(shù)用于防止程序跑飛或陷入死循環(huán)。當(dāng)看門(mén)狗超時(shí)未被清零時(shí)，單片機(jī)通常會(huì)：（）A.自動(dòng)重新啟動(dòng)B.繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前程序C.進(jìn)入待機(jī)模式D.停止運(yùn)行10、單片機(jī)在控制直流電機(jī)時(shí)，通常需要使用PWM（脈沖寬度調(diào)制）技術(shù)來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。假設(shè)單片機(jī)的定時(shí)器產(chǎn)生的PWM信號(hào)周期為20ms，要使電機(jī)轉(zhuǎn)速為最大轉(zhuǎn)速的50%，則高電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)為：（）A.10msB.5msC.15msD.8ms11、在單片機(jī)的中斷服務(wù)程序中，假設(shè)我們需要在處理中斷的同時(shí)，不影響主程序的正常執(zhí)行。以下哪種編程技巧可能是有用的？（）A.盡量縮短中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時(shí)間B.使用全局變量在中斷和主程序之間傳遞數(shù)據(jù)C.關(guān)閉其他中斷，專注處理當(dāng)前中斷D.以上方法綜合使用12、在單片機(jī)的中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)置中，假設(shè)我們的系統(tǒng)同時(shí)存在多個(gè)中斷源，且它們的重要性不同。如果要確保最重要的中斷能夠及時(shí)得到響應(yīng)，以下哪種方式是正確的？（）A.為每個(gè)中斷源設(shè)置相同的優(yōu)先級(jí)B.按照中斷源的發(fā)生頻率設(shè)置優(yōu)先級(jí)C.根據(jù)中斷源的重要性設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)D.隨機(jī)設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)13、在單片機(jī)的溫度傳感器接口設(shè)計(jì)中，以下關(guān)于傳感器類型和接口方式的描述，哪一個(gè)是不正確的？（）A.常見(jiàn)的溫度傳感器有熱敏電阻、熱電偶和數(shù)字式溫度傳感器等，它們具有不同的測(cè)量范圍、精度和接口方式B.模擬式溫度傳感器（如熱敏電阻、熱電偶）需要經(jīng)過(guò)ADC轉(zhuǎn)換才能被單片機(jī)讀取，數(shù)字式溫度傳感器則可以通過(guò)串行接口（如I2C、SPI）直接與單片機(jī)通信C.溫度傳感器的接口方式越復(fù)雜，測(cè)量精度就越高，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先選擇復(fù)雜的接口方式D.選擇溫度傳感器時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的測(cè)量范圍、精度要求和成本等因素綜合考慮14、在單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘配置中，若需要降低系統(tǒng)功耗，可以采取以下哪種措施？（）A.提高時(shí)鐘頻率B.降低時(shí)鐘頻率C.增加時(shí)鐘源的數(shù)量D.改變時(shí)鐘的占空比15、單片機(jī)的指令MOVCA,@A+DPTR中，操作數(shù)的尋址方式是（）A.變址尋址B.相對(duì)尋址C.位尋址D.以上都不是16、單片機(jī)的指令系統(tǒng)對(duì)程序的編寫(xiě)和執(zhí)行效率有重要影響。假設(shè)我們需要執(zhí)行一個(gè)頻繁的循環(huán)操作，以下關(guān)于指令選擇和優(yōu)化的考慮，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.選擇簡(jiǎn)潔、執(zhí)行周期短的指令來(lái)提高效率B.指令的選擇對(duì)執(zhí)行效率影響不大，隨意選擇即可C.復(fù)雜的指令總是能提高程序的執(zhí)行速度D.以上選項(xiàng)都不正確，指令系統(tǒng)對(duì)循環(huán)操作效率沒(méi)有影響17、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(xiě)簡(jiǎn)單D.顯示穩(wěn)定，無(wú)閃爍18、單片機(jī)的I/O端口配置是實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備通信的關(guān)鍵。假設(shè)我們要將一個(gè)I/O端口設(shè)置為輸入模式，并且具有上拉電阻功能。以下關(guān)于端口配置寄存器的設(shè)置，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.將相應(yīng)的位設(shè)置為0，同時(shí)使能上拉電阻B.將相應(yīng)的位設(shè)置為1，同時(shí)使能上拉電阻C.只需要將相應(yīng)的位設(shè)置為0，上拉電阻會(huì)自動(dòng)啟用D.只需要將相應(yīng)的位設(shè)置為1，上拉電阻會(huì)自動(dòng)啟用19、在8051單片機(jī)中，若要禁止所有中斷，應(yīng)將IE寄存器的值設(shè)置為（）。A.0x00B.0xFFC.0x80D.0x7F20、在單片機(jī)的晶振選擇中，假設(shè)我們的系統(tǒng)對(duì)時(shí)鐘精度和穩(wěn)定性有較高要求。以下哪種晶振類型可能是最合適的？（）A.陶瓷諧振器B.石英晶體振蕩器C.RC振蕩器D.內(nèi)部振蕩器二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋單片機(jī)的中斷系統(tǒng)及其工作原理。2、（本題5分）解釋單片機(jī)在物聯(lián)網(wǎng)中的地位。3、（本題5分）解釋單片機(jī)的串行外設(shè)接口（SPI）通信協(xié)議。4、（本題5分）單片機(jī)復(fù)位電路的作用是什么？常見(jiàn)的復(fù)位方式有哪些？5、（本題5分）闡述單片機(jī)在智能倉(cāng)儲(chǔ)貨架管理中的應(yīng)用。三、編程題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)單片機(jī)程序，通過(guò)矩陣鍵盤(pán)輸入數(shù)字，并在數(shù)碼管上顯示。2、（本題5分）在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)一個(gè)電子秤的程序，測(cè)量物體重量。3、（本題5分）編寫(xiě)單片機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)一個(gè)音樂(lè)播放器，能播放簡(jiǎn)單的旋律。4、（本題5分）編寫(xiě)程序，使單片機(jī)控制一個(gè)智能電飯煲，具備語(yǔ)音控制功能。5、（本題5分）利用單片機(jī)和超聲波測(cè)距模塊，實(shí)現(xiàn)距離測(cè)量并通過(guò)無(wú)線模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）論述單片機(jī)在智能農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及對(duì)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推動(dòng)作用。探討單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田灌溉系統(tǒng)、溫室環(huán)境、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)等方面的智能化控制，分析在農(nóng)業(yè)復(fù)雜環(huán)境下單片機(jī)應(yīng)用的難點(diǎn)和解決方案，以及未來(lái)在智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展前景。2、（本題10分）論述單片機(jī)在機(jī)器人控制系統(tǒng)中的核心地位和技術(shù)難點(diǎn)。探討單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制、感知處理、任務(wù)規(guī)劃等功能，分析機(jī)器人復(fù)雜的工作環(huán)境和多樣化的任務(wù)對(duì)單片機(jī)計(jì)算能力、實(shí)時(shí)響應(yīng)和多傳感器融合的高