Ôn tập chủ đề 9 trang 130 SGK Công nghệ 12 Cánh diều

CH

Trả lời câu hỏi trang 130 SGK Công nghệ 12 Cánh diều

Tốc độ xử lí của vi điều khiển thể hiện ở thông số nào?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về vi điều khiển.

Lời giải chi tiết:

Tốc độ xử lý của vi điều khiển thường được thể hiện bằng hai thông số chính:

1. Tần số xung nhịp (clock frequency):

• Đây là số lần vi điều khiển thực hiện các phép toán và logic trong một giây.

• Đơn vị đo tần số xung nhịp là MHz (megahertz) hoặc GHz (gigahertz).

• Ví dụ: vi điều khiển có tần số xung nhịp 16 MHz có nghĩa là nó có thể thực hiện 16 triệu phép toán và logic mỗi giây.

2. Chu kỳ xung nhịp (clock cycle):

• Đây là thời gian cần thiết để vi điều khiển thực hiện một phép toán hoặc logic.

• Chu kỳ xung nhịp được đo bằng nano giây (ns) hoặc micro giây (µs).

• Ví dụ: vi điều khiển có chu kỳ xung nhịp 62.5 ns có nghĩa là nó cần 62.5 nano giây để thực hiện một phép toán hoặc logic.

CH

Trả lời câu hỏi trang 130 SGK Công nghệ 12 Cánh diều

Một vi điều khiển bất kì có thể có những loại tín hiệu vào/ra nào?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về vi điều khiển.

Lời giải chi tiết:

Tín hiệu đầu vào: tín hiệu tương tự Analog, tín hiệu số Digital.

Tín hiệu ra: thường là tín hiệu số.

CH

Trả lời câu hỏi trang 130 SGK Công nghệ 12 Cánh diều

Kể tên các khối chính trong sơ đồ chức năng của vi điều khiển.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về vi điều khiển.

Lời giải chi tiết:

Bộ xử lí trung tâm

Bộ nhớ

CH

Trả lời câu hỏi trang 130 SGK Công nghệ 12 Cánh diều

Mô tả cấu trúc của bo mạch lập trình vi điều khiển.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về bo mạch lập trình vi điều khiển.

Lời giải chi tiết:

CH

Trả lời câu hỏi trang 130 SGK Công nghệ 12 Cánh diều

Mô tả các phần chính của một công cụ lập trình cho bo mạch lập trình vi điều khiển.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về công cụ lập trình.

Lời giải chi tiết:

Một công cụ lập trình bao gồm các phần chính sau:

• Editor: soạn thảo văn bản, dùng để viết code.

• Debugger: tìm kiếm và sửa lỗi phát sinh khi xây dựng chương trình.

• Compiler hoặc interpreter: biên dịch code thành ngôn ngữ mà vi điều khiển có thể hiểu và thực thi code theo yêu cầu.

CH

Trả lời câu hỏi trang 130 SGK Công nghệ 12 Cánh diều

Với tín hiệu đầu ra số ở mức cao (3,3 V) của một bo mạch lập trình vi điều khiển, giá trị điện trở là bao nhiêu để một LED (2,2 V/10 mA) sáng đúng công suất?

Phương pháp giải:

 Vận dụng kiến thức về bo mạch lập trình.

Lời giải chi tiết:

1. Xác định điện áp rơi trên điện trở:

- Điện áp nguồn từ vi điều khiển: $V_{c c}=3.3 V$

- Điện áp rơi trên LED: $V_{L E D}=2.2 V$

- Điện áp rơi trên điện trở $V_R$ sẽ là:

$V_R=V_{c c}-V_{L E D} \\V_R=3.3 V-2.2 V=1.1 V$

2. Xác định dòng điện qua LED:

- Dòng điện yều cầu cho LED sáng đúng công suất: $I_{L E D}=10 \mathrm{~mA}=0.01 A$

3. Tính giá trị điện trở:

- Sử dụng định luật Ohm $R=\frac{V_R}{I}$

$R=\frac{1.1 V}{0.01 A}=110 \Omega$

Kết luận: Giá trị điện trở cần thiết là $110 \Omega$.

CH

Trả lời câu hỏi trang 130 SGK Công nghệ 12 Cánh diều

 Lối ra của bo mạch lập trình vi điều khiển có tín hiệu điện áp ở dạng từ 0 V đến 5 V thì đó là tín hiệu gì?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về bo mạch vi điều khiển.

Lời giải chi tiết:

Tín hiệu điện áp biến thiên là tín hiệu tương tự, thường sử dụng đo dữ liệu từ các cảm biến.

CH

Trả lời câu hỏi trang 130 SGK Công nghệ 12 Cánh diều

Một chân đầu ra của bo mạch lập trình vi điều khiển (điện áp mức cao là 5 V và mức thấp là 0 V dòng điện 10 mA) được nối với anode của LED (có điện áp định mức là 2,2 V và dòng điện 10 mA), cathode của LED được nối qua một điện trở (giá trị 280 2) về GND. Vậy để LED sáng thì tín hiệu đầu ra của bo mạch phải ở mức logic nào (Cao/Thấp)? Giải thích?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về bo mạch lập trình vi điều khiển.

Lời giải chi tiết:

Để LED sáng trong trường hợp này, tín hiệu đầu ra của bo mạch vi điều khiển phải ở mức logic cao (5V).

Giải thích:

• Phân tích điện áp:

• Điện áp định mức của LED là 2,2V, nghĩa là LED cần 2,2V để hoạt động bình thường và phát sáng với độ sáng tối đa.

• Điện áp đầu ra của bo mạch vi điều khiển có thể ở hai mức: cao (5V) hoặc thấp (0V).

• Mạch điện:

• Mạch điện bao gồm LED, điện trở và bo mạch vi điều khiển được kết nối như sau:

• Anode LED nối với chân đầu ra của bo mạch vi điều khiển.

• Cathode LED nối với GND qua điện trở 280Ω.

• Phân tích dòng điện:

• Dòng điện mong muốn qua LED là 10mA.

• Khi tín hiệu đầu ra ở mức logic cao (5V), dòng điện sẽ chảy từ bo mạch vi điều khiển qua LED và điện trở xuống GND.

• Điện áp trên điện trở (VR) được tính bằng công thức: VR = Vout - Vled = 5V - 2.2V = 2.8V.

• Dòng điện qua điện trở (IR) được tính bằng công thức: IR = VR / R = 2.8V / 280Ω = 0.01A = 10mA.

• Do dòng điện qua điện trở (10mA) bằng dòng điện qua LED (10mA), LED sẽ sáng với độ sáng tối đa.

• Khi tín hiệu đầu ra ở mức logic thấp (0V), không có dòng điện nào chảy qua LED, do đó LED sẽ tắt.