Cho biết sự khác nhau giữa cơ chế chuyển điều khiển chương trình bằng ngắt cứng và bằng chương trình con

Các lệnh của các bộ vi xử lý RISC thường có độ dài bằng nhau nhằm mục đích gì?

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Độ dài lệnh bằng nhau trong các bộ vi xử lý RISC (Reduced Instruction Set Computing) mang lại nhiều lợi ích quan trọng, đặc biệt liên quan đến hiệu suất và thiết kế của bộ xử lý. Chúng ta cùng xem xét các lợi ích này:

Dễ dàng phân đoạn trong cấu trúc đường ống (pipelining): Khi tất cả các lệnh có độ dài như nhau, việc tìm nạp (fetch) và giải mã (decode) lệnh trở nên đơn giản và hiệu quả hơn. Các giai đoạn trong đường ống có thể hoạt động song song mà không cần phải chờ đợi để xác định độ dài của lệnh tiếp theo. Điều này làm tăng tốc độ xử lý tổng thể.

Tối ưu hóa việc sử dụng bộ đệm lệnh (Cache): Với độ dài lệnh cố định, việc quản lý và truy xuất lệnh từ bộ nhớ cache trở nên dễ dàng hơn. Bộ xử lý có thể dự đoán và nạp trước các lệnh một cách hiệu quả, giảm thiểu thời gian chờ đợi do truy cập bộ nhớ.

Cấu trúc giải mã lệnh đơn giản; Giảm độ phức tạp của việc xử lý lệnh: Việc giải mã lệnh trở nên đơn giản hơn vì bộ giải mã không cần phải xử lý các lệnh có độ dài khác nhau. Điều này giúp giảm độ phức tạp của phần cứng và tăng tốc độ giải mã.

Do đó, tất cả các lợi ích trên đều đúng, khiến cho đáp án D là đáp án chính xác nhất.

Câu 15:

Các loại bộ nhớ thường có trong một vi điều khiển (MCU) bao gồm:

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Vi điều khiển (MCU) thường tích hợp nhiều loại bộ nhớ khác nhau để phục vụ các mục đích khác nhau:

* ROM (Read-Only Memory): Lưu trữ chương trình. Nội dung của ROM thường được ghi sẵn từ nhà sản xuất hoặc trong quá trình lập trình và không thay đổi trong quá trình hoạt động bình thường của MCU.
* SRAM (Static Random-Access Memory): Sử dụng để lưu trữ các biến và hằng số trong quá trình chương trình thực thi. SRAM có tốc độ truy cập nhanh nhưng dữ liệu sẽ bị mất khi mất nguồn.
* ROM Flash: Lưu trữ dữ liệu mà cần được giữ lại ngay cả khi mất nguồn. Flash ROM có thể được ghi/xóa nhiều lần, khác với ROM thông thường.

Vì cả ba loại bộ nhớ trên đều có mặt trong một vi điều khiển nên đáp án D là chính xác nhất.

Câu 16:

Các vi điều khiển thường có các loại vào ra gì?

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Vi điều khiển thường tích hợp nhiều loại giao tiếp vào ra để tương tác với các thiết bị ngoại vi.

- UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter): Là giao thức giao tiếp nối tiếp không đồng bộ, thường được sử dụng để truyền dữ liệu giữa vi điều khiển và các thiết bị khác như máy tính, module GPS, hoặc các thiết bị nối tiếp khác.

- GPIO (General Purpose Input/Output): Là các chân vào/ra đa năng, có thể được cấu hình để đọc tín hiệu từ cảm biến (input) hoặc điều khiển các thiết bị khác (output) như đèn LED, relay, hoặc các thiết bị khác.

- SPI (Serial Peripheral Interface) và I2C (Inter-Integrated Circuit): Là các giao thức giao tiếp nối tiếp đồng bộ. SPI thường được sử dụng để giao tiếp với các thiết bị tốc độ cao như thẻ nhớ, màn hình LCD, hoặc các cảm biến. I2C thường được sử dụng để giao tiếp với các thiết bị tốc độ thấp hơn nhưng yêu cầu ít chân kết nối hơn, ví dụ như cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất, hoặc các EEPROM.

Vì cả UART, GPIO, SPI và I2C đều là các loại giao tiếp vào ra phổ biến của vi điều khiển, đáp án đúng là "Cả ba câu kia đều đúng".

Câu 17:

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

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Vi xử lý ARM được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị di động vì đặc tính tiêu thụ nguồn thấp. Điều này giúp kéo dài thời lượng pin cho các thiết bị di động, vốn là một yếu tố quan trọng đối với người dùng.

* A. Hiệu suất hoạt động cao: Mặc dù hiệu suất của vi xử lý ARM đã được cải thiện đáng kể, nhưng nó không phải là lý do chính cho sự phổ biến của chúng trong các thiết bị di động. Các vi xử lý khác cũng có thể đạt được hiệu suất tương đương hoặc cao hơn, nhưng lại tiêu thụ nhiều năng lượng hơn.
* B. Cấu trúc nhỏ gọn: Cấu trúc nhỏ gọn là một ưu điểm, nhưng không phải là yếu tố quyết định. Các yếu tố khác như hiệu suất và tiêu thụ năng lượng quan trọng hơn.
* D. Thực hiện được các lệnh phức tạp: Đây không phải là đặc điểm nổi bật của vi xử lý ARM so với các kiến trúc khác.

Câu 18:

Các chế độ tiết kiệm năng lượng của một vi điều khiển bao gồm:

Lời giải:

Đáp án đúng: D

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".

Câu 19:

Chế độ nào của ARM không truy cập được bộ nhớ và vào ra?

Lời giải: