Câu hỏi tự luận mức độ thông hiểu Công nghệ Điện - điện tử 12 kntt bài 25: Bo mạch lập trình vi điều khiển

2. THÔNG HIỂU (4 CÂU)

Câu 1: Giải thích nguyên lý hoạt động của một vi điều khiển trong một ứng dụng thực tế?

Câu 2: So sánh sự khác biệt giữa vi điều khiển và vi xử lý?

Câu 3: Nêu và giải thích các tín hiệu đầu vào và đầu ra của vi điều khiển?

Câu 4: Trình bày các bước lập trình cơ bản cho vi điều khiển?

Câu 1:

- Nhận tín hiệu đầu vào: Vi điều khiển nhận dữ liệu từ các cảm biến hoặc thiết bị đầu vào (như nút nhấn, cảm biến nhiệt độ, v.v.).

- Xử lý dữ liệu: Dữ liệu đầu vào được chuyển đến bộ xử lý trung tâm (CPU) của vi điều khiển. Tại đây, vi điều khiển thực hiện các phép toán và logic dựa trên chương trình đã được lập trình sẵn.

- Ra quyết định: Sau khi xử lý, vi điều khiển sẽ đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu. Ví dụ, nếu nhiệt độ vượt quá ngưỡng, vi điều khiển có thể quyết định bật quạt.

- Gửi tín hiệu đầu ra: Vi điều khiển gửi tín hiệu đến các thiết bị đầu ra (như đèn LED, động cơ, màn hình, v.v.) để thực hiện hành động tương ứng với quyết định đã đưa ra.

- Phản hồi và điều chỉnh: Vi điều khiển liên tục thu thập dữ liệu từ các cảm biến để điều chỉnh hành động của nó trong thời gian thực.

Câu 2:

Tiêu chí	Vi điều khiển	Vi xử lý
Chức năng	Tích hợp nhiều chức năng (CPU, RAM, ROM, I/O)	Chỉ có CPU, cần thêm linh kiện bên ngoài
Ứng dụng	Thích hợp cho các ứng dụng nhúng và điều khiển	Thích hợp cho máy tính và xử lý dữ liệu phức tạp
Tiêu thụ năng lượng	Thường tiêu thụ năng lượng thấp	Tiêu thụ năng lượng cao hơn
Chi phí	Thường rẻ hơn	Thường đắt hơn
Khả năng mở rộng	Khó mở rộng hơn	Dễ mở rộng với các linh kiện bên ngoài

Câu 3:

*Tín hiệu đầu vào:

- Analog Input: Dữ liệu không theo dạng số, ví dụ như tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ. Vi điều khiển sử dụng bộ chuyển đổi ADC (Analog-to-Digital Converter) để chuyển đổi tín hiệu này thành dạng số.

- Digital Input: Tín hiệu nhị phân (0 hoặc 1), ví dụ như nút nhấn. Vi điều khiển đọc trạng thái của các chân vào để xác định hành động tiếp theo.

*Tín hiệu đầu ra:

- Analog Output: Tín hiệu không theo dạng số, ví dụ như điều chỉnh độ sáng của đèn LED. Vi điều khiển sử dụng bộ chuyển đổi DAC (Digital-to-Analog Converter) để tạo ra tín hiệu analog.

- Digital Output: Tín hiệu nhị phân (0 hoặc 1), ví dụ như bật/tắt đèn LED hoặc điều khiển động cơ. Vi điều khiển gửi tín hiệu đến các chân ra để thực hiện hành động cụ thể.

Câu 4:

Xác định yêu cầu: Xác định nhiệm vụ và chức năng mà vi điều khiển cần thực hiện trong ứng dụng.
Chọn vi điều khiển: Lựa chọn loại vi điều khiển phù hợp với yêu cầu của dự án (tốc độ, bộ nhớ, số lượng chân I/O, v.v.).
Thiết kế mạch: Thiết kế mạch điện bao gồm vi điều khiển, cảm biến, thiết bị ngoại vi và các linh kiện cần thiết.
Lập trình: Sử dụng ngôn ngữ lập trình (như C, C++, hoặc Assembly) để viết mã cho vi điều khiển, bao gồm các hàm để xử lý tín hiệu đầu vào và đầu ra.
Nạp chương trình: Sử dụng công cụ lập trình để nạp mã đã viết vào bộ nhớ của vi điều khiển.
Kiểm tra và gỡ lỗi: Chạy thử chương trình, kiểm tra các chức năng và gỡ lỗi nếu có lỗi xảy ra.
Tối ưu hóa: Tối ưu hóa mã và mạch để cải thiện hiệu suất và tiết kiệm năng lượng nếu cần.

Xem toàn bộ: Câu hỏi tự luận Công nghệ Điện - điện tử 12 Kết nối bài 25: Bo mạch lập trình vi điều khiển