Trắc nghiệm Công nghệ 12 Cánh diều Bài 24: Khái quát về vi điều khiển - Đề 04 bao gồm nhiều câu hỏi hay, bám sát chương trình. Cùng làm bài tập trắc nghiệm ngay.
Câu 1: Một hệ thống điều khiển nhiệt độ lò nướng tự động cần xử lý tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ, so sánh với nhiệt độ cài đặt, và điều chỉnh công suất bộ gia nhiệt. Chức năng cốt lõi nào của vi điều khiển được thể hiện rõ nhất trong ứng dụng này?
- A. Thực hiện các phép tính số học phức tạp.
- B. Lưu trữ một lượng lớn dữ liệu lịch sử.
- C. Kết nối trực tiếp với mạng internet tốc độ cao.
- D. Tính toán và điều khiển cho một mục đích sử dụng cụ thể.
Câu 2: Khi phân loại vi điều khiển dựa trên "độ rộng dữ liệu", người ta đề cập đến đặc điểm nào của vi điều khiển?
- A. Kích thước vật lý của chip.
- B. Số bit dữ liệu mà bộ xử lý có thể xử lý trong một chu kỳ hoạt động.
- C. Dung lượng bộ nhớ RAM.
- D. Số lượng chân (pin) của vi điều khiển.
Câu 3: Một kỹ sư đang phát triển sản phẩm thiết bị đeo tay thông minh đòi hỏi xử lý dữ liệu nhanh chóng từ nhiều cảm biến cùng lúc và hiển thị thông tin phức tạp. Dựa trên yêu cầu này, kỹ sư có xu hướng ưu tiên chọn loại vi điều khiển nào theo tiêu chí "độ rộng dữ liệu"?
- A. Vi điều khiển 4-bit.
- B. Vi điều khiển 8-bit.
- C. Vi điều khiển 32-bit.
- D. Vi điều khiển chỉ có bộ nhớ ROM.
Câu 4: Họ vi điều khiển 8051, PIC, AVR, và ARM là các ví dụ về cách phân loại vi điều khiển dựa trên tiêu chí nào?
- A. Họ vi điều khiển.
- B. Độ rộng dữ liệu.
- C. Công nghệ sản xuất bộ nhớ.
- D. Số lượng cổng giao tiếp.
Câu 5: Trong một hệ thống điều khiển đèn giao thông tự động dựa trên vi điều khiển, bộ phận nào của vi điều khiển chịu trách nhiệm chính trong việc thực hiện các phép tính logic để quyết định khi nào đèn xanh, đèn đỏ sáng?
- A. Bộ nhớ ROM.
- B. Bộ xử lí trung tâm (CPU).
- C. Bộ nhớ RAM.
- D. Các cổng vào/ra (I/O Ports).
Câu 6: Giả sử bạn đang thiết kế một thiết bị đo nhiệt độ và hiển thị kết quả lên màn hình LCD. Tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ (thường là tín hiệu tương tự) cần được chuyển đổi để vi điều khiển có thể xử lý. Chức năng này thường được thực hiện bởi bộ phận nào tích hợp hoặc kết nối với vi điều khiển?
- A. Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số (ADC).
- B. Bộ chuyển đổi tín hiệu số sang tương tự (DAC).
- C. Bộ nhớ chỉ đọc (ROM).
- D. Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM).
Câu 7: Bộ nhớ ROM trong vi điều khiển thường được sử dụng để lưu trữ loại thông tin nào?
- A. Dữ liệu tạm thời trong quá trình tính toán.
- B. Các biến số thay đổi liên tục.
- C. Chương trình điều khiển chính (firmware) của vi điều khiển.
- D. Thông tin về trạng thái hiện tại của các thiết bị ngoại vi.
Câu 8: Bộ nhớ RAM trong vi điều khiển có vai trò gì trong quá trình hoạt động?
- A. Lưu trữ vĩnh viễn chương trình sau khi tắt nguồn.
- B. Thực hiện các phép tính logic và số học.
- C. Chỉ lưu trữ các tín hiệu đầu vào từ cảm biến.
- D. Lưu trữ dữ liệu tạm thời, biến số và ngăn xếp (stack) trong khi chương trình đang chạy.
Câu 9: Tại sao vi điều khiển được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử tiêu dùng như lò vi sóng, máy giặt, điều hòa?
- A. Chúng có khả năng xử lý đồ họa mạnh mẽ.
- B. Chúng cung cấp khả năng điều khiển tự động các chức năng cụ thể của thiết bị với chi phí thấp và kích thước nhỏ gọn.
- C. Chúng yêu cầu nguồn điện rất lớn để hoạt động.
- D. Chúng chỉ có thể thực hiện các tác vụ rất đơn giản, không cần lập trình.
Câu 10: Một hệ thống điều khiển động cơ cần nhận tín hiệu từ nút nhấn (ON/OFF) và điều khiển rơ-le bật/tắt động cơ. Tín hiệu từ nút nhấn và tín hiệu điều khiển rơ-le thường là loại tín hiệu nào đối với vi điều khiển?
- A. Tín hiệu số (Digital signals).
- B. Tín hiệu tương tự (Analog signals).
- C. Tín hiệu tần số cao.
- D. Tín hiệu quang học.
Câu 11: So sánh vi điều khiển 8-bit và 32-bit, điểm khác biệt cơ bản nhất về hiệu năng xử lý là gì?
- A. Vi điều khiển 32-bit có ít bộ nhớ hơn.
- B. Vi điều khiển 8-bit tiêu thụ nhiều năng lượng hơn.
- C. Vi điều khiển 32-bit có thể xử lý lượng dữ liệu lớn hơn và thực hiện các phép tính phức tạp nhanh hơn trong một chu kỳ xung nhịp.
- D. Vi điều khiển 8-bit có nhiều cổng vào/ra hơn.
Câu 12: Trong cấu trúc cơ bản của vi điều khiển, các khối chức năng chính (Bộ xử lý trung tâm, Bộ nhớ, Khối vào/ra) được kết nối với nhau thông qua hệ thống nào?
- A. Cáp mạng Ethernet.
- B. Mạch khuếch đại thuật toán.
- C. Bộ chuyển đổi ADC/DAC.
- D. Hệ thống Bus (Bus system).
Câu 13: Một trong những lợi thế chính của việc sử dụng vi điều khiển thay vì các mạch logic rời rạc để thực hiện một chức năng điều khiển phức tạp là gì?
- A. Khả năng lập trình lại để thay đổi chức năng mà không cần thay đổi phần cứng.
- B. Chi phí luôn cao hơn so với mạch logic rời rạc.
- C. Kích thước vật lý lớn hơn.
- D. Tiêu thụ năng lượng lớn hơn đáng kể.
Câu 14: Hãy phân tích vai trò của các cổng vào/ra (I/O Ports) trong một ứng dụng vi điều khiển điều khiển robot di động. Cổng vào/ra có chức năng gì ở đây?
- A. Lưu trữ chương trình điều khiển robot.
- B. Nhận tín hiệu từ cảm biến khoảng cách (vào) và gửi tín hiệu điều khiển đến động cơ (ra).
- C. Thực hiện các phép tính toán đường đi phức tạp.
- D. Chỉ dùng để cấp nguồn cho vi điều khiển.
Câu 15: Khi nói về "họ vi điều khiển", người ta thường dựa vào những yếu tố nào để nhóm các vi điều khiển lại với nhau?
- A. Chỉ dựa vào màu sắc vỏ chip.
- B. Chỉ dựa vào dung lượng bộ nhớ RAM.
- C. Kiến trúc bộ xử lý (tập lệnh, cấu trúc bus, etc.) và các khối ngoại vi tích hợp.
- D. Chỉ dựa vào nhà sản xuất.
Câu 16: Một dự án cần vi điều khiển có khả năng xử lý âm thanh thời gian thực, đòi hỏi tốc độ xử lý cao và nhiều phép toán dấu phẩy động. Họ vi điều khiển ARM (đặc biệt là các dòng Cortex-M mạnh mẽ) thường được xem xét cho các ứng dụng như vậy. Điều này minh chứng cho tiêu chí phân loại nào khi chọn vi điều khiển?
- A. Dung lượng bộ nhớ ROM.
- B. Số lượng chân I/O.
- C. Kiểu tín hiệu ra.
- D. Họ vi điều khiển (phản ánh kiến trúc và hiệu năng).
Câu 17: Trong một ứng dụng điều khiển động cơ bước, vi điều khiển cần tạo ra các chuỗi xung điều khiển theo thời gian chính xác. Chức năng nào của vi điều khiển (thường thông qua các bộ định thời/bộ đếm tích hợp) đóng vai trò quan trọng nhất ở đây?
- A. Tạo tín hiệu điều khiển có độ chính xác về thời gian.
- B. Lưu trữ dữ liệu nhiệt độ.
- C. Kết nối với màn hình cảm ứng.
- D. Phân loại tín hiệu đầu vào là số hay tương tự.
Câu 18: So sánh bộ nhớ ROM và RAM trong vi điều khiển, điểm khác biệt chính về khả năng ghi/xóa dữ liệu và tính "bay hơi" (volatile) là gì?
- A. ROM có thể ghi/xóa dễ dàng và dữ liệu bị mất khi mất nguồn, còn RAM thì ngược lại.
- B. ROM thường chỉ đọc (hoặc ghi/xóa theo cách đặc biệt) và dữ liệu không bị mất khi mất nguồn, còn RAM có thể ghi/xóa dễ dàng nhưng dữ liệu bị mất khi mất nguồn.
- C. Cả ROM và RAM đều có thể ghi/xóa dễ dàng và dữ liệu không bị mất khi mất nguồn.
- D. Cả ROM và RAM đều chỉ đọc và dữ liệu bị mất khi mất nguồn.
Câu 19: Một hệ thống an ninh sử dụng vi điều khiển để đọc trạng thái các cảm biến cửa/cửa sổ và kích hoạt còi báo động khi có đột nhập. Quy trình xử lý tín hiệu từ cảm biến đến đầu ra (còi) trong vi điều khiển diễn ra như thế nào?
- A. Tín hiệu cảm biến (vào) -> Bộ nhớ ROM -> Còi báo động (ra).
- B. CPU -> Bộ nhớ RAM -> Tín hiệu cảm biến (vào) -> Còi báo động (ra).
- C. Còi báo động (ra) -> CPU -> Tín hiệu cảm biến (vào) -> Bộ nhớ ROM.
- D. Tín hiệu cảm biến (vào cổng I/O) -> CPU xử lý theo chương trình trong ROM (sử dụng RAM tạm) -> Gửi tín hiệu điều khiển ra cổng I/O đến còi báo động (ra).
Câu 20: Vi điều khiển được mô tả là một "máy tính thu nhỏ" tích hợp trên một chip. So với máy tính cá nhân thông thường, vi điều khiển thường có những đặc điểm nào khác biệt (về mục đích sử dụng)?
- A. Thiết kế để thực hiện một hoặc một vài tác vụ điều khiển cụ thể thay vì các tác vụ đa năng, phức tạp.
- B. Có tốc độ xử lý và dung lượng bộ nhớ lớn hơn nhiều.
- C. Yêu cầu hệ điều hành phức tạp như Windows hoặc Linux.
- D. Không có khả năng kết nối với các thiết bị ngoại vi.
Câu 21: Trong một ứng dụng điều khiển nhiệt độ chính xác, vi điều khiển cần thực hiện thuật toán điều khiển PID. Việc này đòi hỏi khả năng tính toán số học tương đối phức tạp. Yếu tố nào của vi điều khiển (liên quan đến CPU) ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng thực hiện các phép tính này một cách hiệu quả?
- A. Dung lượng bộ nhớ ROM.
- B. Số lượng chân cắm.
- C. Tốc độ xung nhịp của CPU và kiến trúc tập lệnh.
- D. Loại bộ nhớ RAM được sử dụng.
Câu 22: Một hệ thống giám sát môi trường sử dụng vi điều khiển để đọc dữ liệu từ các cảm biến độ ẩm, ánh sáng và gửi dữ liệu về trung tâm qua kết nối không dây. Bộ phận nào của vi điều khiển (hoặc tích hợp cùng chip) chịu trách nhiệm giao tiếp với các cảm biến và module không dây?
- A. Bộ nhớ ROM.
- B. Bộ xử lí trung tâm (CPU).
- C. Bộ nhớ RAM.
- D. Các khối ngoại vi giao tiếp (UART, SPI, I2C, etc.) và cổng I/O.
Câu 23: Tại sao việc lựa chọn đúng họ vi điều khiển lại quan trọng đối với hiệu quả và chi phí của một dự án phát triển sản phẩm điện tử?
- A. Mỗi họ vi điều khiển có kiến trúc, tập lệnh, hiệu năng và các khối ngoại vi tích hợp khác nhau, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và chi phí sản xuất.
- B. Tất cả các họ vi điều khiển đều có hiệu năng và giá thành như nhau.
- C. Chỉ cần vi điều khiển có đủ số chân I/O là được.
- D. Việc lựa chọn họ vi điều khiển không ảnh hưởng đến phần mềm lập trình.
Câu 24: Trong một ứng dụng điều khiển đèn LED nhấp nháy theo một chu kỳ nhất định, vi điều khiển cần thực hiện việc bật/tắt đèn sau các khoảng thời gian chính xác. Chức năng nào giúp vi điều khiển thực hiện tác vụ định thời này?
- A. Kết nối mạng internet.
- B. Chuyển đổi tín hiệu tương tự.
- C. Sử dụng các bộ định thời (Timers/Counters) tích hợp.
- D. Đọc dữ liệu từ bộ nhớ ROM.
Câu 25: Hãy phân tích lý do tại sao vi điều khiển lại là thành phần trung tâm trong nhiều hệ thống nhúng (embedded systems)?
- A. Vì chúng có khả năng chạy các hệ điều hành phức tạp như Windows.
- B. Vì chúng tích hợp CPU, bộ nhớ và khối ngoại vi trên một chip nhỏ gọn, cho phép thực hiện các chức năng điều khiển và xử lý dữ liệu cho một ứng dụng chuyên biệt một cách hiệu quả.
- C. Vì chúng chỉ có thể thực hiện một chức năng duy nhất.
- D. Vì chúng luôn yêu cầu kết nối với máy tính để hoạt động.
Câu 26: Khi lập trình cho vi điều khiển, chương trình sau khi biên dịch sẽ được lưu vào bộ nhớ nào để vi điều khiển có thể thực thi khi khởi động?
- A. Bộ nhớ chương trình (thường là ROM hoặc Flash).
- B. Bộ nhớ dữ liệu (RAM).
- C. Thanh ghi của CPU.
- D. Bộ nhớ cache.
Câu 27: Vai trò của Bus dữ liệu (Data Bus) trong hệ thống Bus của vi điều khiển là gì?
- A. Mang tín hiệu đồng hồ (clock).
- B. Mang tín hiệu điều khiển giữa các khối.
- C. Mang địa chỉ ô nhớ hoặc thiết bị ngoại vi.
- D. Mang dữ liệu di chuyển giữa CPU, bộ nhớ và các khối ngoại vi.
Câu 28: Một hệ thống điều khiển cửa tự động cần nhận biết vật cản bằng cảm biến hồng ngoại (cho tín hiệu số) và điều khiển động cơ mở/đóng cửa. Vi điều khiển trong hệ thống này sẽ sử dụng các cổng vào/ra để làm gì?
- A. Lưu trữ hình ảnh từ camera an ninh.
- B. Đọc tín hiệu từ cảm biến hồng ngoại và gửi tín hiệu điều khiển tới động cơ.
- C. Thực hiện kết nối Wi-Fi với điện thoại.
- D. Chỉ dùng để hiển thị trạng thái lên màn hình.
Câu 29: Sự phát triển của công nghệ vi điều khiển, đặc biệt là việc tích hợp nhiều khối chức năng (ADC, DAC, Timers, Giao tiếp nối tiếp...) lên cùng một chip, đã mang lại lợi ích gì cho việc thiết kế và sản xuất các sản phẩm điện tử?
- A. Giảm kích thước mạch, giảm chi phí, tăng độ tin cậy và đơn giản hóa quá trình thiết kế.
- B. Tăng kích thước mạch, tăng chi phí và làm phức tạp quá trình thiết kế.
- C. Chỉ làm tăng tốc độ xử lý mà không ảnh hưởng đến kích thước hay chi phí.
- D. Làm cho việc lập trình trở nên khó khăn hơn.
Câu 30: Trong các ứng dụng công nghiệp, vi điều khiển thường được sử dụng để điều khiển các dây chuyền sản xuất tự động. Khả năng nào của vi điều khiển là quan trọng nhất trong môi trường này?
- A. Khả năng chơi nhạc MP3.
- B. Khả năng hiển thị video độ nét cao.
- C. Khả năng kết nối Bluetooth với điện thoại cá nhân.
- D. Khả năng xử lý tín hiệu từ cảm biến, thực hiện logic điều khiển theo thời gian thực và giao tiếp với các thiết bị chấp hành (động cơ, van, relay).