Vi điều khiển và ứng dụng (đc) môn Chính sách và ứng dụng kinh tế vĩ mô| Học viện Nông nghiệp Việt Nam

lOMoAR cPSD| 48541417
Câu 1: Hãy phân tích sự giống và khác nhau của vi xử lý và vi điều khiển, cho ví dụ cụ thể?
*Vi xử lý (CPU) và vi điều khiển (microcontroller) đều là các thành phần quan trọng của
hệ thống viễn thông, tuy nhiên chúng có những đặc tính khác nhau. - Giống nhau :
+Chức năng xử lý dữ liệu: Cả hai đều thực hiện chức năng xử lý dữ liệu và thực hiện các phép toán.
+Lõi xử lý (Core): Cả CPU và vi điều khiển đều có một hoặc nhiều lõi xử lý để thực hiện
nhiều công việc cùng một lúc. - Khác nhau :
+Đối tượng sử dụng: CPU thường được sử dụng trong các hệ thống máy tính và thiết bị
có khả năng xử lý cao như máy tính cá nhân, máy chủ, trong khi vi điều khiển thường
được tích hợp trong các thiết bị nhúng như đèn LED thông minh, điều khiển từ xa.
+Phần mềm điều khiển: Vi xử lý thường chạy hệ điều hành và có khả năng thực hiện
nhiều tác vụ cùng một lúc, trong khi vi điều khiển thường chạy một chương trình duy
nhất và tập trung vào điều khiển thiết bị cụ thể.
*Ví dụ cụ thể: Một CPU có thể được sử dụng trong máy tính cá nhân để chạy hệ điều
hành Windows và các ứng dụng như trình duyệt web. Ngược lại, một vi điều khiển có thể
được tích hợp trong một máy giặt để điều khiển các chức năng như quay, bơi, và xả nước.
Câu 2: Hãy phân tích sự giống và khác nhau giữa 2 cấu trúc Von Neumann và
Harvard, cho ví dụ cụ thể?
*Cấu trúc Von Neumann và Harvard là hai kiến trúc cơ bản trong thiết kế máy tính. - Giống nhau :
+Kiến trúc lưu trữ và xử lý: Cả hai đều có kiến trúc dựa trên ý tưởng của một bộ nhớ
chung lưu trữ cả chương trình và dữ liệu. - Khác nhau :
+Kiến trúc lưu trữ: Trong kiến trúc Von Neumann, bộ nhớ lưu trữ cả chương trình và dữ
liệu trong cùng một không gian. Trái ngược, trong kiến trúc Harvard, có hai bộ nhớ riêng
biệt cho chương trình và dữ liệu. lOMoAR cPSD| 48541417
+Tốc độ truy cập bộ nhớ: Trong kiến trúc Von Neumann, CPU phải chia thời gian giữa
việc truy cập chương trình và truy cập dữ liệu, có thể dẫn đến hiệu suất giảm khi chương
trình và dữ liệu được truy cập cùng một lúc. Trong khi đó, kiến trúc Harvard cho phép
truy cập song song đến bộ nhớ chương trình và dữ liệu, có thể cải thiện hiệu suất.
*Ví dụ cụ thể: Trong kiến trúc Von Neumann, một máy tính cá nhân thông thường sử
dụng một bộ nhớ chung để lưu trữ cả chương trình và dữ liệu. Ngược lại, một vi điều
khiển trong hệ thống nhúng có thể sử dụng kiến trúc Harvard để tối ưu hóa tốc độ xử lý
khi cần truy cập đồng thời chương trình và dữ liệu.
Câu 3: Hãy phân tích sự giống và khác nhau giữa cấu trúc RISC và CISC, cho ví dụ cụ thể?
*Cấu trúc RISC (Reduced Instruction Set Computing) và CISC (Complex Instruction Set
Computing) là hai kiến trúc xử lý chính. - Giống nhau :
+Chức năng cơ bản: Cả hai đều thực hiện các chức năng cơ bản như thực hiện phép toán
và quản lý bộ nhớ để thực hiện các nhiệm vụ xử lý dữ liệu. - Khác nhau :
+Bộ chỉ thị (Instruction Set): RISC có bộ chỉ thị đơn giản với các lệnh cơ bản, trong khi
CISC có bộ chỉ thị phức tạp với nhiều lệnh có độ phức tạp cao.
+Chiều dài lệnh: RISC thường có các lệnh có độ dài cố định, trong khi CISC có thể có độ dài lệnh biến thiên.
+Tốc độ xử lý: RISC thường có tốc độ xử lý nhanh hơn do các lệnh đơn giản và thời gian
thực hiện ngắn hơn. CISC thường có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ trong một lệnh, nhưng
mỗi lệnh có thể mất thời gian lâu hơn. *Ví dụ cụ thể:
-RISC: Một vi xử lý ARM có thể được coi là một ví dụ về kiến trúc RISC. Các lệnh đơn
giản như ADD (cộng) hoặc SUB (trừ) được thực hiện nhanh chóng.
-CISC: Một vi xử lý x86 (Intel, AMD) là một ví dụ cho kiến trúc CISC. Một lệnh như
"MOV" (di chuyển dữ liệu) có thể thực hiện nhiều chức năng, có thể là cộng, trừ, hoặc
thậm chí thay đổi địa chỉ bộ nhớ. 3 lOMoAR cPSD| 48541417
Câu 4: Hãy nêu cấu trúc phần cứng của dòng chip STM32F?
-Dòng chip STM32F là một dòng vi điều khiển ARM Cortex-M được sản xuất bởi
STMicroelectronics. Cấu trúc phần cứng của các chip trong dòng STM32F có thể thay
đổi tùy thuộc vào mô hình cụ thể. Tuy nhiên, dưới đây là một số đặc điểm chung và thông tin cơ bản:
+Lõi xử lý (CPU): Dòng STM32F sử dụng lõi xử lý ARM Cortex-M. Có thể là
CortexM0, Cortex-M3, Cortex-M4 hoặc Cortex-M7, phụ thuộc vào mô hình cụ thể.
+Tần số hoạt động (Clock frequency): Tần số hoạt động của chip có thể thay đổi tùy
thuộc vào mô hình, thường từ vài chục MHz đến cả trăm MHz.
+Bộ nhớ (Memory): STM32F tích hợp bộ nhớ Flash cho lưu trữ chương trình, và RAM
cho lưu trữ dữ liệu. Dung lượng của Flash và RAM cũng phụ thuộc vào mô hình cụ thể.
+Giao diện ngoại vi (Peripherals): Các chip trong dòng này thường tích hợp nhiều giao
diện ngoại vi như UART, SPI, I2C, GPIO, ADC, PWM, và các tính năng khác để hỗ trợ
nhiều ứng dụng khác nhau.
+Hệ thống nguồn (Power Supply): Hỗ trợ nhiều chế độ tiêu thụ năng lượng và có thể
được cấp nguồn từ nguồn điện đơn hoặc đa nguồn.
+Tích hợp các tính năng bảo mật và kiểm soát lỗi: Một số mô hình cung cấp tính năng
bảo mật như bảo vệ bộ nhớ và kiểm soát lỗi.
+Chế độ tiết kiệm năng lượng (Low Power Modes): Hỗ trợ các chế độ tiết kiệm năng
lượng để giảm tiêu thụ điện năng khi không hoạt động.
+Giao tiếp USB và CAN: Một số mô hình cung cấp khả năng giao tiếp qua USB và CAN bus. lOMoAR cPSD| 48541417 Câu 5:
Bảng mã cho Led Cathode chung (a là MSB, dp là LSB) Số a b c d e f g dp Mã hex 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 FCh 1 0 1 0 0 0 0 0 0 60 h 2 1 1 1 1 1 0 1 0 0 DAh 3 1 1 1 1 0 0 1 0 0 F2h 4 0 1 1 0 0 0 1 0 66 h 5 1 0 1 1 0 1 1 0 0 B6h 6 1 0 1 1 1 1 1 0 0 BEh 7 1 1 1 0 0 0 0 0 0 E0h 8 1 1 1 1 1 1 1 0 0 FEh 9 1 1 1 1 0 1 1 0 0 F6h
Bảng mã cho Led Cathode chung (dp là MSB, a là LSB) Số dp g f e d c b a Mã hex 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3 Fh 1 0 0 0 0 0 1 1 0 06 h 2 0 1 0 1 1 0 1 1 5 Bh 3 0 1 0 1 1 1 1 4 Fh 0 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66 h 5 0 1 1 0 1 1 0 1 6 Dh 6 0 1 1 1 1 0 1 7 Dh 1 7 0 0 0 0 0 1 1 1 07 h 8 0 1 1 1 1 1 1 7 Fh 1 9 0 1 1 0 1 1 1 1 6 Fh 3 lOMoAR cPSD| 48541417
Bảng mã cho Led Anode chung (a là MSB, dp là LSB) Số a b c d e f g dp Mã Hex 0 0 0 0 0 0 0 1 1 03 h 1 1 0 0 1 1 1 1 1 9 Fh 2 0 0 1 0 0 1 0 1 25 h 3 0 0 0 0 1 1 0 1 0 Dh 4 1 0 0 1 1 0 0 1 99 h 5 0 1 0 0 1 0 0 1 49 h 6 0 1 0 0 0 0 0 1 41 h 7 0 0 0 1 1 1 1 1 1 Fh 8 0 0 0 0 0 0 0 1 01 h 9 0 0 0 0 1 0 0 1 09 h
Bảng mã cho Led Anode chung (dp là MSB, a là MSB) Số dp g f e d c b a Mã hex 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 C0h 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 F9h 2 1 0 1 0 0 1 0 0 0 A4h 3 1 0 1 1 0 0 0 0 0 B0h 4 1 0 0 1 1 0 0 1 99 h 5 1 0 0 1 0 0 1 0 92 h lOMoAR cPSD| 48541417 6 1 0 0 0 0 0 1 0 82 h 7 1 1 1 1 0 0 0 0 F8h 1 8 1 0 0 0 0 0 0 0 80 h 9 1 0 0 1 0 0 0 0 90 h Dec Hex Dec Hex Dec Hex Dec Hex 0 00 13 0D 26 1A 39 39 1 01 14 0E 27 1B 40 40 2 02 15 0F 28 1C 41 41 3 03 16 16 29 1D 42 2 A 4 04 17 17 30 1E 43 2 B 5 05 18 18 31 1F 44 2 C 6 06 19 19 32 32 45 2 D 7 07 20 20 33 33 46 2 E 8 08 21 21 34 34 47 2 F 9 09 22 22 35 35 48 48 10 0A 23 23 36 36 49 49 11 0B 24 24 37 37 50 50 12 0C 25 25 38 38 51 51 3 lOMoAR cPSD| 48541417