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24-25-1-单片机开卷部分习题和评分标准

news 来源：原创 2025/6/8 6:31:54

依据相关规定试卷必须按评分标准进行批改。

给分一定是宽松的，能给分一定给，如有疑问也可以向学院教务办申请查卷。

一部分学生期末成绩由于紧张或其他原因导致分数过低，也是非常非常遗憾的。

个人也是非常抱歉的。

开卷考试

 

简答题

第一题

 

（本题 10 分）请描述 Arduino Mega 2560 数字 I/O 口（如引脚 13 ）输出和输入过程及
原理。
（1）说明输出过程及原理。(5 分)
（2）说明输入过程及原理，以及保证读取数据正确的方法(5 分)
评阅标准：
（ 1 ）输出过程及原理（ 5 分）：
当在 Arduino 程序中设置数字 I/O 口（如引脚 13 ）为输出模式（使用 pinMode(13, OUTPUT) ），并向该
引脚写入高电平（ digitalWrite(13, HIGH) ）或低电平（ digitalWrite(13, LOW) ）时， Arduino Mega 2560
的微控制器会控制该引脚对应的寄存器，使引脚输出相应的电平。（ 3 分）
输出高电平时，微控制器会通过内部电路使引脚 13 与电源（ VCC ）相连；输出低电平时，则使引脚 13
与地（ GND ）相连。（ 2 分）
这一过程由 Arduino 的库函数和底层硬件抽象层（ HAL ）管理，无需用户直接操作寄存器。
（ 2 ）输入过程及原理，以及保证读取数据正确的方法（ 5 分）：
当设置数字 I/O 口（如引脚 13 ）为输入模式（使用 pinMode(13, INPUT) ）时， Arduino Mega 2560 的微
控制器会将该引脚配置为高阻态，即不会主动向外部电路提供电流或电压。（ 2 分）
读取引脚状态时（使用 digitalRead(13) ）， Arduino 会检测引脚上的电平，并返回 HIGH 或 LOW 。（ 1 分）
为了保证读取数据正确，应确保引脚 13 与外部电路的连接正确，且外部电路提供的电平信号足够稳
定，以避免误读。此外，若引脚 13 连接了上拉或下拉电阻，也能提高读取的稳定性。（ 2 分）

第二题

 

2 、（本题 10 分）请结合 Arduino Mega 2560 的串口通信功能，描述串口的发送和接收工
作过程。
发送过程：
当调用 Serial.print() 、 Serial.println() 或 Serial.write() 等函数时， Arduino 会将待发送的数据放入串口发送
缓冲区。（ 2 分）
串口硬件（ USART ）会按照设定的波特率（通过 Serial.begin(baudRate) 设置）从发送缓冲区中逐位读取
数据，并将其转换为串行信号发送出去。（ 2 分）
发送过程中， USART 会控制 TXD （发送数据）引脚的电平变化，以形成串行数据流。（ 1 分）
接收过程：
当外部设备通过 RXD （接收数据）引脚向 Arduino 发送串行数据时， USART 会按照设定的波特率接
收这些数据。（ 2 分）
接收到的数据会被放入串口接收缓冲区，等待程序通过 Serial.read() 、 Serial.available() 等函数读取。（ 2 分）
在读取数据时，程序可以检查接收缓冲区的状态，以确定是否有数据可读，并读取数据。（ 1 分）

 

第三题

 

 

3、 （本题 10 分）请完善以下 I2C 总线程序，该函数应适用于 Arduino Mega 2560，并说
明所完善程序的功能。
#include <Wire.h>
// 从设备的 I2C 地址
#define SLAVE_ADDRESS 0x27 // 根据具体的从设备修改此地址
void setup() {
// 初始化串口通信，用于调试
Serial.begin(9600);
// 初始化 I2C 通信
// 主设备初始化
Serial.println("I2C 初始化完成");
}
void loop() {
// 要发送的数据
byte dataToSend = 0x42; // 示例数据
// 开始传输到从设备
// 发送数据
// 结束传输
// 调试输出
Serial.print("发送数据: ");
Serial.println(dataToSend, HEX);
// 每隔 1 秒发送一次数据
delay(1000);
} 
#include <Wire.h>
// 从设备的 I2C 地址
#define SLAVE_ADDRESS 0x27 // 根据具体的从设备修改此地址
void setup() {// 初始化串口通信，用于调试Serial.begin(9600);// 初始化 I2C 通信Wire.begin(); // 主设备初始化 （2 分）Serial.println("I2C 初始化完成");
}
void loop() {// 要发送的数据byte dataToSend = 0x42; // 示例数据// 开始传输到从设备Wire.beginTransmission(SLAVE_ADDRESS); （2 分）// 发送数据Wire.write(dataToSend); （2 分）// 结束传输Wire.endTransmission(); （2 分）// 调试输出Serial.print("发送数据: ");Serial.println(dataToSend, HEX);// 每隔 1 秒发送一次数据delay(1000);
}
使用 Arduino Mega 2560 作为主设备，向一个从设备（例如，具有 I2C 接口的 LCD 显示屏或 EEPROM 存
储器）发送数据。
1 包含 Wire 库。
2 初始化 I2C 通信。
3 向从设备发送数据。 （2 分）

分析编程题

1、(本题 20 分) 基于 Arduino Mega 2560 的 LED 控制和模拟电动机控制器
a) 当按下 KEY0 时，LED0 点亮，串口发送“电动机上电”；
b) 当按下 KEY1 时，LED1 点亮，串口发送“电动机正转”；
c) 当按下 KEY2 时，LED2 点亮，串口发送“电动机反转”；
d) 当按下 KEY3 时，LED3 点亮，串口发送“电动机停转”。
如果代码都有注释，分析编程合在一起。如果代码没有注释，必须要有代码的文字说明。
编程合理即可得分，答案不唯一。
// 定义按键和 LED 引脚数组
const int keyPins[] = {22, 23, 24, 25};
const int ledPins[] = {26, 27, 28, 29};
// 定义与按键对应的消息数组
const char* messages[] = {
" 电动机上电 ",
" 电动机正转 ",
" 电动机反转 ",
" 电动机停转 "
};
（ 5 分）
void setup() {
// 初始化串口通信
Serial.begin(9600);
// 设置按键引脚为输入，并启用内部上拉电阻
for (int i = 0; i < 4; i++) {
pinMode(keyPins[i], INPUT_PULLUP);
}
// 设置 LED 引脚为输出
for (int i = 0; i < 4; i++) {
pinMode(ledPins[i], OUTPUT);
}
}
（ 5 分）
void loop() {
// 遍历按键和 LED
for (int i = 0; i < 4; i++) {
// 检查按键状态
if (digitalRead(keyPins[i]) == LOW) {
digitalWrite(ledPins[i], HIGH); // 点亮对应的 LED
Serial.println(messages[i]); // 发送对应的消息
} else {
digitalWrite(ledPins[i], LOW); // 熄灭对应的 LED
}
}
（ 5 分）
// 延时以避免按键抖动
delay(50);
}
（ 5 分）
数组存储引脚：
使用 keyPins 和 ledPins 数组来存储按键和 LED 的引脚号，这样可以通过循环来遍历它们，而不是为每个
按键和 LED 分别编写代码。
消息数组：
使用 messages 数组来存储与按键对应的消息，这样可以在按键被按下时轻松地发送正确的消息。
循环处理：
在 setup() 函数中，使用 for 循环来设置按键引脚为输入并启用内部上拉电阻，以及设置 LED 引脚为输出。
在 loop() 函数中，使用 for 循环来遍历按键和 LED ，检查按键状态，并根据需要点亮或熄灭 LED ，同时发
送相应的消息。 
// 定义按键和 LED 引脚数组
const int keyPins[] = {22, 23, 24, 25};
const int ledPins[] = {26, 27, 28, 29};
// 定义与按键对应的消息数组
const char* messages[] = {
"电动机上电",
"电动机正转",
"电动机反转",
"电动机停转"
};
（5 分）
void setup() {
// 初始化串口通信
Serial.begin(9600);
// 设置按键引脚为输入，并启用内部上拉电阻
for (int i = 0; i < 4; i++) {
pinMode(keyPins[i], INPUT_PULLUP);
}
// 设置 LED 引脚为输出
for (int i = 0; i < 4; i++) {
pinMode(ledPins[i], OUTPUT);
}
}
（5 分）
void loop() {
// 遍历按键和 LED
for (int i = 0; i < 4; i++) {
// 检查按键状态
if (digitalRead(keyPins[i]) == LOW) {
digitalWrite(ledPins[i], HIGH); // 点亮对应的 LED
Serial.println(messages[i]); // 发送对应的消息
} else {
digitalWrite(ledPins[i], LOW); // 熄灭对应的 LED
}
}
（5 分）
// 延时以避免按键抖动
delay(50);
}

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编程日记 2025/6/2 20:57:14

Linux高并发服务器开发 第十四天（dup/duo2/fcntl 进程 pcb进程控制块 环境变量）

目录 1.dup 和 dup2 1.1dup 1.2dup2 2.fcntl 3.进程 3.1进程和程序 3.2并发 3.3cpu 3.5pcb进程控制块 3.6进程状态 4.环境变量 1.dup 和 dup2 1.1dup - 将 文件描述符 &#xff0c;复制产生“新文件描述符” 并返回。新、旧文件描述符&#xff0c;指向同一文件。 …...

编程日记 2025/6/2 23:52:44

[MySQL | 二、基本数据类型]

基本数据类型 一、数值类型举例表结构1. 整数类型zerofill属性 与 int(n) 中 n 的关系 2.bit类型3. 小数类型float类型decimal类型 二、字符串类型1. char2. varchar如何选择定长或变长字符串&#xff1f; 3. 日期时间类型(date datetime timestamp)4. enum枚举类型5. set多选类…...

编程日记 2025/6/2 23:52:28

第G1周：生成对抗网络（GAN）入门

>- **&#x1f368; 本文为[&#x1f517;365天深度学习训练营]中的学习记录博客** >- **&#x1f356; 原作者&#xff1a;[K同学啊]** 本人往期文章可查阅&#xff1a; 深度学习总结 基础任务 1.了解什么是生成对抗网络2.生成对抗网络结构是怎么样的3.学习本文代码&am…...

编程日记 2025/6/2 23:54:37

ROS2 准备工作（虚拟机安装，Ubuntu安装，ROS2系统安装）

准备工作 虚拟机安装 大家可以自行去安装VMware链接&#xff1a;https://pan.baidu.com/s/1KcN1I9FN--Sp1bUsjKqWVA?pwd6666 提取码&#xff1a;6666(提供者&#xff1a;零基础编程入门教程) 教程&#xff1a;【【2025最新版】VMware虚拟机安装教程&#xff0c;手把手教你免…...

编程日记 2025/6/2 23:53:49

FreeType 介绍及 C# 示例

FreeType 是一个开源的字体渲染引擎&#xff0c;用于将字体文件&#xff08;如 TrueType、OpenType、Type 1 等&#xff09;转换为位图或矢量图形。它广泛应用于操作系统、图形库、游戏引擎等领域&#xff0c;支持高质量的字体渲染和复杂的文本布局。 FreeType 的核心功能 字体…...

编程日记 2025/6/2 10:25:47

BertTokenizerFast 和 BertTokenizer 的区别

BertTokenizerFast 和 BertTokenizer 都是用于对文本进行标记化的工具&#xff0c;主要用于处理和输入文本数据以供 BERT 模型使用。它们都属于 HuggingFace 的 transformers 库。 主要区别 底层实现&#xff1a; BertTokenizer: 这是一个使用纯 Python 实现的标记器&#xff…...

编程日记 2025/6/2 5:36:44

OpenGL中Shader LOD失效

1&#xff09;OpenGL中Shader LOD失效 2&#xff09;DoTween的GC优化 3&#xff09;开发微信小程序游戏有没有类似Debug真机图形的方法 4&#xff09;射线和Mesh三角面碰撞检测的算法 这是第418篇UWA技术知识分享的推送&#xff0c;精选了UWA社区的热门话题&#xff0c;涵盖了U…...

编程日记 2025/6/2 23:53:16