自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁重慶電訊職業學院《單片機原理與應用實驗》

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15個小題，每小題2分，共30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、在單片機的加密和安全方面，假設我們需要保護單片機中的敏感數據不被非法讀取。以下關于加密算法和實現方式的選擇，哪一項是有效的？（）A.使用對稱加密算法，如AES，并將密鑰存儲在單片機內部B.不進行加密，依靠單片機的物理防護C.使用簡單的異或運算進行加密D.以上選項都不正確，單片機無法實現數據加密2、單片機的中斷向量表在中斷處理中起著關鍵作用。假設我們正在開發一個對響應速度要求極高的單片機安全監控系統。關于中斷向量表的配置和使用，以下哪種做法是最為恰當的？（）A.不配置中斷向量表，依靠默認設置處理中斷B.合理配置中斷向量表，將關鍵中斷的優先級設置為最高，并確保中斷服務程序的短小精悍、執行迅速，以滿足系統的實時性要求C.隨意更改中斷向量表的內容，不考慮其對系統穩定性的影響D.忽略中斷向量表，認為中斷處理不會影響系統性能3、單片機的代碼優化不僅可以提高執行效率，還可以節省存儲空間。假設我們要優化一個計算密集型的函數，以下關于優化方法的選擇，哪一項是最有效的？（）A.算法改進B.減少變量使用C.縮短函數名D.以上方法效果相同，可隨意選擇4、在單片機的看門狗（Watchdog）定時器應用中，以下關于其功能和設置的描述，哪一項是錯誤的？（）A.看門狗定時器用于監測單片機程序的運行狀態，如果程序出現異常或跑飛，看門狗定時器超時會觸發系統復位，保證系統的穩定性B.看門狗定時器的超時時間可以根據系統的需求進行設置，一般設置為略大于正常程序執行周期的時間C.在程序正常運行時，需要定期對看門狗定時器進行清零操作，以防止其超時復位D.看門狗定時器只在單片機系統啟動時進行初始化，后續運行過程中不需要再進行任何操作5、在單片機的PWM（脈沖寬度調制）應用中，常用于控制電機速度、燈光亮度等。假設我們要設計一個基于單片機的直流電機調速系統。對于PWM信號的參數設置，以下哪種方法是最為有效的？（）A.隨意設置PWM的占空比和頻率，不考慮電機的特性和調速要求B.根據電機的參數和調速范圍，精確計算和調整PWM的占空比和頻率，實現平滑、精確的電機調速，同時考慮電磁兼容性和噪聲抑制C.只使用固定的PWM參數，不進行任何調整D.不使用PWM調速，采用其他復雜的控制方法6、單片機的指令MOVA,#30H中，源操作數的尋址方式是（）A.立即尋址B.直接尋址C.寄存器尋址D.寄存器間接尋址7、在單片機的EEPROM（電可擦可編程只讀存儲器）存儲中，以下描述不正確的是：（）A.EEPROM可以在系統運行時進行字節級的擦除和寫入操作，方便數據的修改和保存B.與Flash存儲器相比，EEPROM的寫入速度較慢，但擦寫次數更多C.單片機可以通過特定的指令和時序對EEPROM進行讀寫操作D.EEPROM的存儲容量通常比Flash存儲器大，可以存儲大量的數據8、單片機的PWM（脈沖寬度調制）功能常用于控制電機的速度或LED的亮度。假設我們要實現一個電機的精確調速系統，需要輸出不同占空比的PWM信號。以下哪個參數對PWM輸出的精度影響最大？（）A.PWM的頻率B.PWM的分辨率C.單片機的時鐘頻率D.電機的類型9、單片機的定時器中斷可以用于實現定時任務。假設我們需要每隔10ms產生一次中斷。以下關于定時器初值計算和中斷服務程序執行時間的考慮，哪一項是正確的？（）A.精確計算定時器初值，確保中斷間隔準確，中斷服務程序執行時間盡量短B.初值可以估算，中斷服務程序執行時間不受限制C.不需要計算初值，由系統自動調整，中斷服務程序可以執行較長時間D.以上選項都不正確，無法實現10ms的定時中斷10、在單片機的ADC（模擬數字轉換）模塊使用中，假設我們要測量一個0-5V的模擬電壓信號，并要求轉換精度達到10位。以下關于ADC配置和轉換結果處理的描述，哪一項是準確的？（）A.配置ADC的參考電壓為5V，通過讀取轉換結果寄存器得到數字值并進行計算B.參考電壓可以任意設置，不影響轉換精度C.ADC轉換結果無需處理，直接使用D.10位精度無法滿足要求，需要使用更高精度的ADC芯片11、在單片機的通信協議選擇上，需要根據具體應用場景來決定。假設我們要實現多個單片機之間的近距離、低速率、低成本通信。以下哪種通信協議是最合適的？（）A.I2CB.CANC.ZigbeeD.以上協議都不合適12、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13、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.1.28V14、對于單片機的軟件開發工具（如編譯器、調試器等），以下關于其功能和使用方法的描述，哪一項是正確的？（）A.編譯器將高級語言編寫的單片機程序轉換為機器碼，調試器用于在程序運行時查看變量值、設置斷點、單步執行等，幫助開發人員查找和解決問題B.不同的單片機型號需要使用特定的編譯器和調試器，不能通用。而且，這些工具的操作界面復雜，學習難度大C.軟件開發工具只能在Windows操作系統上運行，不支持其他操作系統，限制了開發的靈活性D.一旦編寫好單片機程序并編譯成功，就不再需要調試器進行測試和優化，可以直接下載到單片機中運行15、單片機的代碼移植是將一個在特定型號單片機上運行的程序移植到另一個型號的單片機上。假設我們要進行這樣的移植工作，以下哪個方面可能需要重點關注和修改？（）A.硬件相關的寄存器配置B.不同的指令集和編譯器特性C.中斷處理方式D.以上都是二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋單片機在智能電力量子霍爾效應計算系統中的工作。2、（本題5分）解釋單片機的機器人視覺處理。3、（本題5分）在單片機開發中，如何進行硬件電路設計？三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述單片機在科學研究中的應用，如實驗儀器控制、數據采集與分析、模擬仿真等。闡述單片機在這些科研活動中的靈活配置、高精度測量和實時響應能力，以及對科研成果的支持和推動作用。以一個物理實驗中的激光干涉儀為例，說明單片機如何實現對實驗數據的精確采集和分析。2、（本題5分）深入探討單片機在智能交通信號控制系統中的作用，包括路口車輛檢測、信號燈配時優化和交通流量統計。研究單片機如何根據實時交通狀況動態調整信號燈，提高道路通行效率。探討智能交通信號控制系統對單片機的實時性、準確性和抗干擾能力的要求，以及相應的算法設計和硬件實現方案。3、（本題5分）論述單片機在智能新風系統中的應用，比如如何實現空氣凈化、風量調節、內外循環切換、能耗管理等功能，分析其對室內空氣質量的改善作用。4、（本題5分）深入分析單片機在智能農業溫室控制系統中的作用，包括溫濕度調節、光照控制、通風換氣等。研究單片機如何根據農作物的生長需求，創造最佳的生長環境。探討智能農業溫室控制系統對單片機的環境適應性、遠程監控和自動化控制的要求，以及相應的傳感器選擇和控制策略。5、（本題5分）詳