Bài Tập Trắc nghiệm Công nghệ 12 - Kết nối tri thức - Bài 24: Khái quát về vi điều khiển - Đề 05
Bài Tập Trắc nghiệm Công nghệ 12 - Kết nối tri thức - Bài 24: Khái quát về vi điều khiển - Đề 05 được xây dựng với nhiều câu hỏi chất lượng, sát với nội dung chương trình học, giúp bạn dễ dàng ôn tập và kiểm tra kiến thức hiệu quả. Hãy cùng bắt đầu làm bài tập trắc nghiệm ngay để nâng cao hiểu biết và chuẩn bị tốt cho kỳ thi sắp tới!
Câu 1: Vai trò chính của vi điều khiển (Microcontroller - MCU) trong một hệ thống nhúng (embedded system) là gì?
- A. Chỉ xử lý dữ liệu số tốc độ cao.
- B. Chỉ lưu trữ một lượng lớn thông tin.
- C. Thực hiện các chức năng tính toán và điều khiển cho một mục đích sử dụng cụ thể dựa trên chương trình.
- D. Cung cấp giao diện đồ họa cho người dùng.
Câu 2: Điểm khác biệt cơ bản nhất làm nên đặc trưng của Vi điều khiển (MCU) so với Vi xử lý (Microprocessor - MPU) là gì?
- A. Vi điều khiển có tốc độ xử lý nhanh hơn Vi xử lý.
- B. Vi điều khiển tích hợp sẵn CPU, bộ nhớ (RAM, ROM/Flash) và các khối ngoại vi trên cùng một chip, trong khi Vi xử lý chủ yếu chỉ có CPU.
- C. Vi điều khiển chỉ có thể chạy các chương trình rất đơn giản.
- D. Vi xử lý tiêu thụ ít năng lượng hơn Vi điều khiển.
Câu 3: Trong cấu trúc của vi điều khiển, chương trình (firmware) mà vi điều khiển thực thi được lưu trữ chủ yếu ở loại bộ nhớ nào?
- A. Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM).
- B. Bộ nhớ chỉ đọc (ROM) hoặc bộ nhớ Flash.
- C. Các thanh ghi (Registers) trong CPU.
- D. Bộ nhớ ngoài (ví dụ: thẻ SD).
Câu 4: Khi vi điều khiển đang chạy chương trình, dữ liệu tạm thời của các biến, kết quả tính toán trung gian, hoặc stack (ngăn xếp) được lưu trữ ở loại bộ nhớ nào?
- A. Bộ nhớ chỉ đọc (ROM).
- B. Bộ nhớ Flash.
- C. Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM).
- D. Bộ nhớ EEPROM.
Câu 5: Để vi điều khiển có thể nhận biết được trạng thái hiện tại của một công tắc nhấn (đang đóng hay mở), khối chức năng nào của vi điều khiển sẽ được sử dụng để kết nối với công tắc đó?
- A. Bộ xử lý trung tâm (CPU).
- B. Bộ nhớ ROM.
- C. Khối Đầu vào/Ra (I/O Ports).
- D. Bộ định thời (Timer).
Câu 6: Khi vi điều khiển cần điều khiển một thiết bị bên ngoài, chẳng hạn như bật/tắt một bóng đèn LED hoặc kích hoạt một relay, dữ liệu điều khiển sẽ được gửi ra thông qua khối chức năng nào?
- A. Bộ nhớ RAM.
- B. Bộ chuyển đổi tương tự-số (ADC).
- C. Bộ xử lý trung tâm (CPU).
- D. Khối Đầu vào/Ra (I/O Ports).
Câu 7: Bộ xử lý trung tâm (CPU) là "bộ não" của vi điều khiển. Chức năng cốt lõi của CPU là gì?
- A. Thực thi các lệnh của chương trình được lưu trong bộ nhớ.
- B. Lưu trữ toàn bộ chương trình và dữ liệu.
- C. Cung cấp nguồn điện cho toàn bộ chip.
- D. Kết nối vi điều khiển với mạng Internet.
Câu 8: Để vi điều khiển có thể đọc và xử lý tín hiệu từ một cảm biến tạo ra điện áp thay đổi liên tục (tín hiệu tương tự - analog), ví dụ như cảm biến nhiệt độ loại LM35, khối ngoại vi nào là cần thiết?
- A. Bộ định thời (Timer).
- B. Khối giao tiếp nối tiếp (UART).
- C. Bộ chuyển đổi tương tự-số (ADC).
- D. Bộ chuyển đổi số-tương tự (DAC).
Câu 9: Khi phân loại vi điều khiển theo độ rộng dữ liệu mà CPU có thể xử lý cùng lúc, người ta nói đến vi điều khiển 8-bit, 16-bit, 32-bit, v.v. Yếu tố "số bit" này ảnh hưởng chủ yếu đến khía cạnh nào của vi điều khiển?
- A. Số lượng chân đầu vào/ra (I/O pins).
- B. Tốc độ xử lý dữ liệu và khả năng địa chỉ hóa bộ nhớ.
- C. Kích thước vật lý của chip vi điều khiển.
- D. Mức tiêu thụ năng lượng tĩnh.
Câu 10: Hệ thống Bus (Bus System) trong vi điều khiển, bao gồm Data Bus, Address Bus và Control Bus, có vai trò gì?
- A. Cung cấp kết nối mạng không dây cho vi điều khiển.
- B. Chỉ dùng để truyền dữ liệu giữa CPU và bộ nhớ RAM.
- C. Là nơi lưu trữ chương trình hoạt động của vi điều khiển.
- D. Là tập hợp các đường truyền để các khối chức năng bên trong vi điều khiển giao tiếp và trao đổi thông tin.
Câu 11: Kiến trúc Harvard, thường được sử dụng trong nhiều vi điều khiển hiện đại, nổi bật với đặc điểm gì giúp cải thiện hiệu suất xử lý so với kiến trúc Von Neumann?
- A. Sử dụng chung một bus duy nhất cho cả lệnh và dữ liệu.
- B. Tách biệt bus cho bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu, cho phép truy cập đồng thời.
- C. Có dung lượng bộ nhớ RAM lớn hơn.
- D. Chỉ sử dụng tập lệnh đơn giản (RISC).
Câu 12: Khối chức năng "Ngoại vi" (Peripherals) trong cấu trúc vi điều khiển là tập hợp các mạch chuyên dụng hỗ trợ CPU. Một số ví dụ điển hình về các khối ngoại vi này là gì?
- A. Chỉ bao gồm các chân đầu vào/ra số (Digital I/O).
- B. Chỉ bao gồm bộ nhớ RAM và ROM.
- C. Chỉ bao gồm CPU và hệ thống Bus.
- D. Bao gồm các mạch như Bộ định thời (Timer), Bộ chuyển đổi ADC/DAC, các khối giao tiếp nối tiếp (UART, SPI, I2C), v.v.
Câu 13: Tín hiệu xung nhịp (Clock signal) đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong hoạt động của vi điều khiển. Vai trò chính của xung nhịp là gì?
- A. Cung cấp năng lượng điện cho vi điều khiển hoạt động.
- B. Đồng bộ hóa hoạt động của tất cả các khối chức năng và xác định tốc độ thực thi lệnh.
- C. Lưu trữ các giá trị dữ liệu quan trọng.
- D. Thiết lập kết nối không dây với các thiết bị khác.
Câu 14: Tại sao bộ nhớ Flash (một loại bộ nhớ ROM có thể xóa/ghi) thường được sử dụng để lưu trữ chương trình chính (firmware) trong vi điều khiển, thay vì chỉ sử dụng bộ nhớ RAM?
- A. Bộ nhớ RAM có dung lượng lớn hơn nhiều so với Flash.
- B. Bộ nhớ RAM có tốc độ truy cập chậm hơn Flash.
- C. Bộ nhớ Flash giữ dữ liệu (chương trình) ngay cả khi vi điều khiển không được cấp nguồn, trong khi RAM thì không.
- D. Bộ nhớ Flash cho phép CPU thực thi lệnh trực tiếp mà không cần nạp vào RAM.
Câu 15: Chân Reset (RST hoặc tương đương) trên vi điều khiển có chức năng cơ bản là gì?
- A. Cung cấp tín hiệu xung nhịp cho vi điều khiển.
- B. Khởi động lại (reset) vi điều khiển, đưa nó về trạng thái hoạt động ban đầu.
- C. Là chân đầu ra để báo hiệu trạng thái lỗi.
- D. Là chân đầu vào để nhận dữ liệu từ cảm biến.
Câu 16: Trong các ứng dụng chạy bằng pin hoặc cần tiết kiệm năng lượng tối đa, vi điều khiển thường có các chế độ hoạt động năng lượng thấp (low-power modes) hoặc chế độ "ngủ" (sleep mode). Lợi ích chính của các chế độ này là gì?
- A. Tăng tốc độ xử lý của CPU.
- B. Tăng dung lượng bộ nhớ RAM khả dụng.
- C. Giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng của vi điều khiển.
- D. Cho phép vi điều khiển tự cập nhật chương trình.
Câu 17: Một hệ thống điều khiển cần phản ứng tức thời với một sự kiện bên ngoài (ví dụ: cảm biến phát hiện vật cản, người dùng nhấn nút dừng khẩn cấp) mà không cần chờ vòng lặp chương trình chính hoàn thành. Cơ chế nào trong vi điều khiển giúp đáp ứng yêu cầu này?
- A. Sử dụng vòng lặp chờ (Polling) liên tục kiểm tra trạng thái.
- B. Sử dụng cơ chế ngắt (Interrupt mechanism).
- C. Tăng tối đa tốc độ xung nhịp của vi điều khiển.
- D. Lưu trữ dữ liệu sự kiện vào bộ nhớ ROM.
Câu 18: Thuật ngữ "Firmware" trong ngữ cảnh của vi điều khiển và hệ thống nhúng thường dùng để chỉ:
- A. Chỉ phần cứng vật lý của vi điều khiển.
- B. Các mạch điện bên ngoài kết nối với vi điều khiển.
- C. Chương trình phần mềm được nhúng (lập trình) vào bộ nhớ của vi điều khiển để điều khiển hoạt động của nó.
- D. Hệ điều hành phức tạp chạy trên vi điều khiển.
Câu 19: So với một máy tính cá nhân (PC) đa năng, vi điều khiển thường được thiết kế và tối ưu hóa cho mục đích nào?
- A. Thực hiện các nhiệm vụ điều khiển chuyên dụng, hiệu quả về chi phí và năng lượng trong các hệ thống nhúng.
- B. Chạy các ứng dụng đồ họa và xử lý đa phương tiện phức tạp.
- C. Lưu trữ và quản lý lượng lớn dữ liệu.
- D. Cung cấp nền tảng cho các hệ điều hành đa nhiệm phức tạp.
Câu 20: Để vi điều khiển có thể trao đổi dữ liệu với các thiết bị ngoại vi khác (như cảm biến, màn hình LCD nhỏ, chip nhớ ngoài) thông qua các chuẩn giao tiếp nối tiếp phổ biến như SPI, I2C, UART, khối chức năng nào trong vi điều khiển sẽ được sử dụng?
- A. Bộ xử lý trung tâm (CPU).
- B. Bộ nhớ RAM.
- C. Bộ chuyển đổi tương tự-số (ADC).
- D. Các khối ngoại vi giao tiếp (Communication Peripherals).
Câu 21: Khi thiết kế một sản phẩm đơn giản như bộ điều khiển nhiệt độ cho lò nướng, việc sử dụng vi điều khiển mang lại lợi ích gì so với việc chỉ sử dụng các mạch logic và linh kiện điện tử rời rạc?
- A. Làm cho mạch phức tạp hơn và khó sửa chữa.
- B. Tăng tính linh hoạt (có thể thay đổi chức năng bằng phần mềm), giảm số lượng linh kiện, kích thước và chi phí.
- C. Chỉ phù hợp với các ứng dụng rất phức tạp.
- D. Tiêu thụ năng lượng nhiều hơn đáng kể.
Câu 22: Bộ định thời (Timer) và Bộ đếm (Counter) là các khối ngoại vi rất hữu ích trong vi điều khiển. Chúng thường được sử dụng cho các nhiệm vụ nào?
- A. Đo khoảng thời gian, tạo độ trễ, đếm sự kiện, tạo tín hiệu PWM.
- B. Chỉ để giao tiếp với các thiết bị nối tiếp.
- C. Chỉ để chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số.
- D. Chỉ để lưu trữ dữ liệu tạm thời.
Câu 23: Để điều khiển tốc độ quay của động cơ DC bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM), khối ngoại vi nào trong vi điều khiển thường được cấu hình và sử dụng để tạo ra tín hiệu PWM?
- A. Bộ chuyển đổi tương tự-số (ADC).
- B. Khối giao tiếp UART.
- C. Bộ định thời/Bộ đếm (Timer/Counter).
- D. Bộ nhớ RAM.
Câu 24: Chức năng của Watchdog Timer (Bộ định thời giám sát) trong một số vi điều khiển là gì?
- A. Đo lường chính xác thời gian thực thi của một đoạn mã.
- B. Phát hiện và khởi động lại vi điều khiển nếu chương trình chính bị "treo" hoặc không hoạt động đúng.
- C. Tạo ra tín hiệu xung nhịp ổn định cho toàn bộ hệ thống.
- D. Lưu trữ các thông số cấu hình quan trọng của hệ thống.
Câu 25: Khi lựa chọn một loại vi điều khiển cụ thể cho một dự án, yếu tố nào sau đây thường là quan trọng nhất cần xem xét?
- A. Yêu cầu về nhiệm vụ (tốc độ, phức tạp), số lượng và loại khối ngoại vi cần thiết, dung lượng bộ nhớ, và chi phí.
- B. Màu sắc và hình dạng bên ngoài của chip.
- C. Tên nhà sản xuất vi điều khiển.
- D. Số lượng người dùng đã sử dụng loại vi điều khiển đó.
Câu 26: Tại sao việc cấu hình (thiết lập) các chân Đầu vào/Ra (I/O pins) của vi điều khiển là bước cần thiết trước khi sử dụng chúng?
- A. Để cấp nguồn cho các thiết bị ngoại vi.
- B. Để tăng tốc độ xử lý của CPU.
- C. Để xóa toàn bộ dữ liệu trong bộ nhớ RAM.
- D. Để xác định chân đó sẽ hoạt động như đầu vào, đầu ra, hay có chức năng ngoại vi đặc biệt.
Câu 27: Trong kiến trúc tập lệnh, RISC (Reduced Instruction Set Computing) và CISC (Complex Instruction Set Computing) là hai triết lý thiết kế khác nhau. Vi điều khiển dựa trên kiến trúc RISC thường có đặc điểm gì nổi bật?
- A. Tập lệnh đơn giản, số lượng ít, thực thi nhanh trong một chu kỳ xung nhịp.
- B. Tập lệnh phức tạp, số lượng nhiều, mỗi lệnh thực hiện nhiều thao tác.
- C. Luôn có dung lượng bộ nhớ lớn hơn.
- D. Chỉ phù hợp cho các ứng dụng rất cơ bản.
Câu 28: Trong một hệ thống điều khiển sử dụng vi điều khiển, chu trình hoạt động cơ bản thường bao gồm các bước: đọc tín hiệu từ cảm biến (đầu vào), xử lý dữ liệu và ra quyết định (bộ xử lý), và điều khiển thiết bị chấp hành (đầu ra). Mối liên hệ giữa các khối Đầu vào, Bộ xử lý và Đầu ra trong chu trình này là gì?
- A. Khối Đầu ra cung cấp dữ liệu trực tiếp cho Khối Đầu vào.
- B. Bộ xử lý chỉ giao tiếp với Bộ nhớ và không tương tác trực tiếp với Đầu vào/Ra.
- C. Khối Đầu vào thu thập thông tin gửi đến Bộ xử lý, Bộ xử lý xử lý thông tin và gửi tín hiệu điều khiển đến Khối Đầu ra.
- D. Tất cả các khối hoạt động hoàn toàn độc lập với nhau.
Câu 29: Để viết chương trình (code), biên dịch (compile) mã nguồn thành mã máy và nạp (upload/program) mã máy đó vào bộ nhớ Flash của vi điều khiển, người lập trình cần sử dụng loại công cụ nào?
- A. Chỉ cần một trình soạn thảo văn bản thông thường.
- B. Môi trường phát triển tích hợp (IDE) chuyên dụng, bao gồm trình biên dịch và công cụ nạp.
- C. Một phần mềm đồ họa để vẽ sơ đồ mạch.
- D. Một trình duyệt web.
Câu 30: Thanh ghi (Registers) là một phần của CPU trong vi điều khiển. Vai trò chính của các thanh ghi này là gì?
- A. Lưu trữ toàn bộ chương trình hoạt động của vi điều khiển.
- B. Là nơi lưu trữ dữ liệu của các biến toàn cục (global variables).
- C. Kết nối vi điều khiển với các thiết bị ngoại vi bên ngoài.
- D. Lưu trữ tạm thời dữ liệu, địa chỉ và các thông tin trạng thái mà CPU cần truy cập nhanh chóng trong quá trình thực thi lệnh.