Các vi xử lý ARM được sử dụng trong hầu hết các thiết bị điện tử di động do đặc tính gì?

Vi điều khiển thường có nhiều chế độ tiết kiệm năng lượng để giảm thiểu mức tiêu thụ điện khi không cần hiệu suất tối đa. Các chế độ này bao gồm:

* Sleep (Ngủ): Vi điều khiển tạm dừng hoạt động của CPU nhưng vẫn giữ lại trạng thái của RAM và các thanh ghi. Một số ngoại vi có thể vẫn hoạt động để đánh thức vi điều khiển khi có sự kiện xảy ra.
* Idle (Nhàn rỗi): CPU ngừng hoạt động, nhưng các ngoại vi khác như bộ định thời, ADC, UART,... vẫn tiếp tục chạy. Điều này cho phép vi điều khiển phản ứng nhanh chóng với các sự kiện bên ngoài mà không tốn nhiều năng lượng.
* Power down (Tắt nguồn): Đây là chế độ tiết kiệm năng lượng sâu nhất. Hầu hết các thành phần của vi điều khiển đều bị tắt, chỉ có một số ít mạch điện duy trì hoạt động để đánh thức vi điều khiển khi cần thiết. Trạng thái của RAM có thể được giữ lại hoặc không, tùy thuộc vào cấu hình.

Vì cả ba chế độ (Sleep, Idle, và Power down) đều là các chế độ tiết kiệm năng lượng phổ biến trong vi điều khiển, đáp án đúng là "Cả ba câu kia đều đúng".

Chế độ User là chế độ không đặc quyền, được sử dụng cho hầu hết các tác vụ thông thường của người dùng. Trong chế độ này, việc truy cập trực tiếp vào bộ nhớ và các thiết bị vào/ra (I/O) bị hạn chế. Thay vào đó, các yêu cầu truy cập phải được thực hiện thông qua các lời gọi hệ thống (system calls) để hệ điều hành (ở chế độ Supervisor hoặc System) thực hiện thay. Các chế độ Supervisor, System và Abort đều có quyền truy cập vào bộ nhớ và I/O, mặc dù mục đích và cách sử dụng của chúng khác nhau.

* Supervisor: Được sử dụng bởi hệ điều hành cho các tác vụ quản lý hệ thống.
* System: Một chế độ đặc quyền tương tự như Supervisor, thường được sử dụng cho các tác vụ hệ thống đặc biệt.
* Abort: Được sử dụng khi có lỗi xảy ra trong quá trình truy cập bộ nhớ.

Chế độ Undefined Instruction (chế độ hướng dẫn không xác định) xảy ra khi bộ xử lý cố gắng thực thi một lệnh không được định nghĩa trong tập lệnh của nó. Điều này thường xảy ra khi opcode của lệnh không khớp với bất kỳ lệnh hợp lệ nào mà bộ xử lý có thể thực thi.

Phương án A không chính xác vì nó đề cập đến "chu kỳ không được định nghĩa", một khái niệm không liên quan trực tiếp đến chế độ Undefined.
Phương án B không chính xác vì ngắt không định nghĩa sẽ kích hoạt các trình xử lý ngắt khác, không phải chế độ Undefined.
Phương án D không chính xác vì lỗi truy cập bộ nhớ vào ra thường dẫn đến các ngoại lệ khác, như lỗi phân đoạn (segmentation fault) hoặc lỗi bus.
Phương án C chính xác vì nó mô tả tình huống trực tiếp dẫn đến chế độ Undefined.

ALU (Arithmetic Logic Unit) cần các tín hiệu điều khiển để chọn phép toán nào sẽ được thực hiện. Với các phép toán được liệt kê (Cộng, trừ, nhân, chia, AND, OR, XOR, NOT), ta cần một số lượng tín hiệu điều khiển đủ để phân biệt được tất cả các phép toán này.

Để phân biệt 8 phép toán khác nhau, ta cần ít nhất log2(8) = 3 bit, tức là 3 tín hiệu điều khiển là không đủ. Do đó ta cần nhiều hơn 3 tín hiệu điều khiển. Với 3 tín hiệu, ta chỉ có thể mã hóa được 2^3 = 8 trạng thái. Như vậy, cần 3 tín hiệu để chọn 1 trong 8 phép toán.
Các đáp án:
A. 8: Có thể đúng, nhưng cần xem xét các đáp án khác.
B. 3: Không đủ để phân biệt 8 phép toán.
C. 4: Có thể đúng, nhưng cần xem xét các đáp án khác. Với 4 tín hiệu, ta có thể mã hóa được 2^4 = 16 trạng thái, đủ để phân biệt 8 phép toán.
D. 7: Có thể đúng, nhưng cần xem xét các đáp án khác.

Tuy nhiên, đề bài hỏi "ít nhất bao nhiêu". Với 3 tín hiệu, ta có 2^3 = 8 trạng thái. Do đó, 3 tín hiệu là đủ.
Vì vậy, đáp án đúng là B. 3. (Cần 3 bits để mã hoá 8 lệnh khác nhau. Ví dụ: 000 = cộng, 001 = trừ, ..., 111 = NOT).

Timer/Counter là các khối chức năng số cơ bản trong các hệ thống nhúng và vi điều khiển. Chúng thường bao gồm bộ đếm để đếm xung clock hoặc sự kiện và mạch so sánh để so sánh giá trị đếm được với một giá trị đặt trước, từ đó tạo ra các tín hiệu điều khiển hoặc ngắt. Do đó, đáp án A là chính xác nhất.

Các đáp án còn lại không phải là các khối chức năng cốt lõi của Timer/Counter:
- B: Mạch giải mã và mã hóa có thể được sử dụng trong các hệ thống số, nhưng không phải là thành phần chính của Timer/Counter.
- C: Mạch nhân và chia thường được sử dụng trong các bộ xử lý số (DSP) hoặc các ứng dụng tính toán phức tạp hơn là Timer/Counter.
- D: Mạch cộng và trừ có thể được sử dụng trong các ứng dụng số, nhưng không phải là thành phần cốt lõi và đặc trưng của Timer/Counter.