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頁湖南醫藥學院《單片機C語言程序設計》

2023-2024學年第二學期期末試卷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1分，共15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、單片機的I/O口擴展在需要連接大量外部設備時是必要的。假設我們的系統需要連接超過單片機本身I/O口數量的設備，以下哪種I/O口擴展方式可能具有較高的性價比？（）A.使用專用的I/O擴展芯片B.通過并行接口擴展C.通過串行接口擴展D.減少設備連接數量，不進行擴展2、在單片機的程序存儲空間有限的情況下，假設我們需要實現一個復雜的功能但代碼量較大。以下關于代碼優化和存儲空間節省的方法，哪一項是有效的？（）A.減少函數調用，使用內聯函數B.增加注釋和空行，提高代碼可讀性C.盡量使用全局變量，減少局部變量D.以上方法都不能有效節省存儲空間3、對于一個需要實時響應多個外部中斷的單片機系統，為了避免中斷嵌套導致的混亂，通常會采取以下哪種措施？（）A.關閉所有中斷，處理完當前中斷后再打開B.設置中斷優先級，高優先級中斷可以打斷低優先級中斷C.限制中斷響應時間，超時則忽略中斷請求D.只允許一個中斷源產生中斷請求4、在單片機的看門狗（Watchdog）機制應用中，它可以有效地防止系統死機和異常。假設我們正在開發一個對可靠性要求極高的工業控制單片機系統。關于看門狗的配置和使用，以下哪種方式是最為合適的？（）A.不啟用看門狗功能，認為系統不會出現異常情況B.啟用看門狗功能，但設置不合理的超時時間，無法有效檢測系統故障C.合理設置看門狗的超時時間，并在程序正常運行時及時喂狗，當系統出現異常時能夠及時復位，提高系統的可靠性和穩定性D.隨意設置看門狗參數，不考慮其對系統的影響5、對于單片機的加密和安全機制，以下關于其作用和實現方式的描述，哪一個是錯誤的？（）A.單片機的加密和安全機制可以防止程序被非法讀取、復制和篡改，保護知識產權和系統的安全性。常見的實現方式有代碼加密、硬件加密和認證機制等B.加密和安全機制會增加單片機系統的成本和開發難度，而且在大多數應用中沒有必要，因為單片機系統的安全性威脅較小C.即使采用了加密和安全機制，也不能完全保證單片機系統的絕對安全，還需要結合其他安全措施來提高整體安全性D.隨著物聯網的發展，單片機的加密和安全機制變得越來越重要，尤其是在涉及敏感數據和關鍵應用的場景中6、在單片機的顯示驅動中，若要控制一個8×8的LED點陣顯示屏，采用逐行掃描的方式，以下關于掃描頻率的描述，哪一項是合理的？（）A.越高越好，以保證顯示的穩定性B.越低越好，以降低系統開銷C.與顯示屏的亮度有關，亮度越高頻率越高D.固定在一個特定值，與其他因素無關7、在單片機的UART（通用異步收發器）通信中，以下描述錯誤的是：（）A.UART是一種異步串行通信接口，常用于單片機與計算機、其他單片機或設備之間的數據傳輸B.UART通信的數據格式包括起始位、數據位、奇偶校驗位和停止位，其中數據位的長度可以是5位、6位、7位或8位C.在UART通信中，發送方和接收方不需要使用相同的波特率，只要數據格式相同即可正確通信D.UART通信通常需要使用兩根信號線：發送線（TXD）和接收線（RXD）8、在單片機的代碼優化中，需要考慮代碼的大小、執行速度和可讀性。假設我們正在為一個資源受限的單片機項目進行代碼優化。以下哪種優化策略是最為綜合和有效的？（）A.只關注代碼的執行速度，不考慮代碼大小和可讀性B.平衡代碼的大小、執行速度和可讀性，通過算法改進、數據結構優化、指令選擇等多種手段，在滿足性能要求的前提下，盡量減小代碼體積，提高可讀性，便于維護和升級C.只注重減小代碼大小，不關心執行速度和可讀性D.不進行任何代碼優化，認為現有代碼已經足夠好9、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10、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11、單片機在處理中斷服務程序時，需要注意一些關鍵問題。假設在中斷服務程序中執行了耗時較長的操作，以下關于這種情況的影響，哪一項是正確的？（）A.可能會導致其他中斷響應延遲或丟失B.對系統性能沒有影響，可隨意執行長時間操作C.會提高系統的整體響應速度D.以上選項都不正確，中斷服務程序的執行時間不受限制12、以下哪種方式可以提高8051單片機的I/O口驅動能力？（）A.使用上拉電阻B.增加電源電壓C.使用三極管驅動D.以上都可以13、在8051單片機的定時/計數器中，若要啟動定時器1，應將（）位置1。A.TR0B.TR1C.TF0D.TF114、8051單片機的定時器/計數器工作在定時模式時，是對（）進行計數。A.機器周期B.指令周期C.外部脈沖D.內部脈沖15、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.頻繁開關電源二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡述單片機在智能家電中的應用。2、（本題5分）簡述單片機的定時器/計數器的工作方式。3、（本題5分）單片機的晶振頻率選擇有哪些考慮因素？4、（本題5分）在單片機編程中，如何實現延時功能？三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述單片機在智能洗衣機控制系統中的洗滌模式選擇和水位控制，分析不同衣物材質和污漬程度對洗滌參數的影響。探討單片機如何實現智能的洗滌過程控制和節能節水效果，以及如何提高洗衣機的洗凈度和用戶體驗。2、（本題5分）詳細闡述單片機的存儲器結構，包括程序存儲器和數據存儲器的分類（如ROM、RAM等）、存儲容量的計算方法，以及存儲器的擴展方式。結合一個大型數據采集系統，說明如何合理規劃單片機的存儲器以滿足大量數據的存儲需求。3、（本題5分）詳細闡述單片機在通信領域的應用，如手機、路由器、基站等。論述單片機在這些設備中的信號處理、協議實現和系統控制功能，以及對通信速率和穩定性的要求。以一款無線路由器為例，分析單片機如何實現無線信號的收發和網絡協議的處理。4、（本題5分）論述單片機在智能按摩披肩中的應用，涵蓋按摩力度調節、熱敷功能、模式選擇、自動定時等功能的實現原理，以及其對緩解肩頸疲勞的效果。5、（本題5分）深入探討單片機在智能安防攝像頭中的圖像壓縮與傳輸技術，分析不同圖像壓縮算法的優缺點。闡述單片機如何在有限帶寬下實現高質量圖像傳輸，以及如何保障圖像數據的安全性和完整性。四、編程題（本大題共4個