Đáp án Công nghệ 12 Điện - điện tử cánh diều Ôn tập chủ đề 9

ÔN TẬP CHỦ ĐỀ 9

Câu hỏi 1: Tốc độ xử lí của vi điều khiển thể hiện ở thông số nào?

Hướng dẫn chi tiết:

Tốc độ xử lý của vi điều khiển thường được thể hiện bằng hai thông số chính:

• Tần số xung nhịp là số lần vi điều khiển thực hiện các phép toán và logic trong một giây. Đơn vị đo tần số xung nhịp là MHz hoặc GHz.

• Chu kỳ xung nhịp là thời gian cần thiết để vi điều khiển thực hiện một phép toán hoặc logic, được đo bằng nano giây (ns) hoặc micro giây (µs).

Câu hỏi 2: Một vi điều khiển bất kì có thể có những loại tín hiệu vào/ra nào?

Hướng dẫn chi tiết:

Một vi điều khiển bất kì có thể có:

• Tín hiệu kỹ thuật số:

• Đầu vào kỹ thuật số có hai trạng thái: cao (logic 1) hoặc thấp (logic 0). Vi điều khiển có thể sử dụng đầu vào kỹ thuật số để nhận dữ liệu từ các thiết bị khác.

• Đầu ra kỹ thuật số có hai trạng thái: cao (logic 1) hoặc thấp (logic 0). Vi điều khiển có thể sử dụng đầu ra kỹ thuật số để điều khiển các thiết bị khác.

• Tín hiệu tương tự:

• Đầu vào tương tự có thể có bất kỳ giá trị nào trong một phạm vi nhất định. Vi điều khiển có thể sử dụng đầu vào tương tự để nhận dữ liệu từ các cảm biến analog.

• Đầu ra tương tự có thể có bất kỳ giá trị nào trong một phạm vi nhất định. Vi điều khiển có thể sử dụng đầu ra tương tự để điều khiển các thiết bị analog.

Câu hỏi 3: Kể tên các khối chính trong sơ đồ chức năng của vi điều khiển.

Hướng dẫn chi tiết:

Các khối chính trong sơ đồ chức năng của vi điều khiển:

• CPU là "bộ não" của vi điều khiển, chịu trách nhiệm thực hiện các phép toán và logic; bao gồm các thanh ghi, bộ giải mã hướng dẫn và bộ xử lý số học logic (ALU).

• Bộ nhớ: Lưu trữ dữ liệu và chương trình cho vi điều khiển hoạt động.

• Cổng I/O (Input/Output): Cho phép vi điều khiển giao tiếp với các thiết bị khác.

Câu hỏi 4: Mô tả cấu trúc của bo mạch lập trình vi điều khiển.

Hướng dẫn chi tiết:

Cấu trúc chung của bo mạch lập trình vi điều khiển bao gồm:

• Vi điều khiển là trung tâm của bo mạch, chịu trách nhiệm thực hiện các phép toán, logic và giao tiếp với các thiết bị khác.

• Nguồn: Cung cấp điện cho vi điều khiển và các thành phần khác trên bo mạch. Bao gồm bộ điều chỉnh điện áp, bộ lọc và tụ điện.

• Bộ nhớ: Lưu trữ chương trình và dữ liệu cho vi điều khiển hoạt động, bao gồm ROM, RAM và bộ nhớ flash.

• Cổng I/O: Cho phép vi điều khiển giao tiếp với các thiết bị ngoại vi khác; bao gồm các cổng kỹ thuật số, cổng tương tự và các cổng giao tiếp nối tiếp hoặc song song.

• Bộ đếm thời gian: Đếm thời gian hoặc tạo ra các tín hiệu xung.

• Bộ giao tiếp: Cho phép vi điều khiển giao tiếp với các thiết bị khác thông qua các giao thức truyền thông nối tiếp hoặc song song.

• Các thành phần hỗ trợ khác: bao gồm các thành phần như đèn LED, nút bấm, điện trở, tụ điện, tinh thể thạch anh, v.v.

Câu hỏi 5: Mô tả các phần chính của một công cụ lập trình cho bo mạch lập trình vi điều khiển.

Hướng dẫn chi tiết:

Các phần chính của một công cụ lập trình cho bo mạch lập trình vi điều khiển:

• Trình soạn thảo văn bản: Cho phép người dùng viết chương trình bằng ngôn ngữ lập trình cụ thể cho vi điều khiển.

• Biên dịch viên: Chuyển đổi chương trình được viết bằng ngôn ngữ lập trình cấp cao thành mã máy mà vi điều khiển có thể hiểu và thực thi.

• Nạp chương trình: Sao chép chương trình đã được biên dịch vào bộ nhớ của vi điều khiển.

• Gỡ lỗi: Cho phép người dùng theo dõi quá trình thực thi chương trình và xác định các lỗi trong chương trình.

• Mô phỏng: Cho phép người dùng mô phỏng hoạt động của chương trình trên máy tính mà không cần kết nối với vi điều khiển thực tế.

• Tài liệu: Cung cấp thông tin về cách sử dụng công cụ lập trình và ngôn ngữ lập trình.

Câu hỏi 6: Với tín hiệu đầu ra số ở mức cao (3,3 V) của một bo mạch lập trình vi điều khiển, giá trị điện trở là bao nhiêu để một LED (2,2 V/10 mA) sáng đúng công suất?

Hướng dẫn chi tiết:

Điện áp cần thiết cho LED là 2,2V.

Dòng điện mong muốn qua LED là 10mA.

Điện áp còn lại trên điện trở (VR) là: VR = Vout - Vled = 3,3V - 2,2V = 1,1V.

Giá trị điện trở (R): R = VR / I = 1,1V / 0,01A = 110Ω.

Câu hỏi 7: Lối ra của bo mạch lập trình vi điều khiển có tín hiệu điện áp ở dạng từ 0 V đến 5 V thì đó là tín hiệu gì?

Hướng dẫn chi tiết:

Tín hiệu điện áp từ 0 V đến 5 V trên bo mạch lập trình vi điều khiển có thể là một trong hai loại sau:

• Tín hiệu kỹ thuật số: chỉ có hai trạng thái: cao (logic 1) và thấp (logic 0).

• Tín hiệu kỹ thuật số từ 0 V đến 5 V thường được sử dụng để điều khiển các thiết bị khác, chẳng hạn như đèn LED, động cơ và rơ le.

• Khi tín hiệu ở mức cao (5 V), thiết bị được bật. Khi tín hiệu ở mức thấp (0 V), thiết bị được tắt.

• Tín hiệu tương tự có thể có bất kỳ giá trị nào trong một phạm vi nhất định.

• Tín hiệu tương tự từ 0 V đến 5 V thường được sử dụng để đo dữ liệu từ các cảm biến, chẳng hạn như cảm biến nhiệt độ và cảm biến áp suất.

• Giá trị điện áp của tín hiệu tương tự tương ứng với giá trị của dữ liệu được đo.

Câu hỏi 8: Một chân đầu ra của bo mạch lập trình vi điều khiển (điện áp mức cao là 5 V và mức thấp là 0 V dòng điện 10 mA) được nối với anode của LED (có điện áp định mức là 2,2 V và dòng điện 10 mA), cathode của LED được nối qua một điện trở (giá trị 280 2) về GND. Vậy để LED sáng thì tín hiệu đầu ra của bo mạch phải ở mức logic nào (Cao/Thấp)? Giải thích?

Hướng dẫn chi tiết:

Đèn LED sáng thì tín hiệu đầu ra của bo mạch phải ở mức logic cao (5V) vì:

• Điện áp định mức của LED là 2,2V, nghĩa là LED cần 2,2V để hoạt động bình thường và phát sáng với độ sáng tối đa.

• Điện áp đầu ra của bo mạch vi điều khiển có thể ở hai mức: cao (5V) hoặc thấp (0V).

• Dòng điện mong muốn qua LED là 10mA.

• Khi tín hiệu đầu ra ở mức logic cao (5V), dòng điện sẽ chảy từ bo mạch vi điều khiển qua LED và điện trở xuống GND.

• Khi tín hiệu đầu ra ở mức logic thấp (0V), không có dòng điện nào chảy qua LED, do đó LED sẽ tắt.

Câu hỏi: 

Hướng dẫn chi tiết:

…………………………………………………………………………….

Câu hỏi: 

Hướng dẫn chi tiết:

…………………………………………………………………………….

Câu hỏi: 

Hướng dẫn chi tiết:

…………………………………………………………………………….