【蓝桥杯嵌入式】第十三届蓝桥杯嵌入式国赛客观题以及详细题解

题1

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概念题。

USRAT：异步串口通信，常用于数据传输；
SW-DP：SWD 的全称应该是 The Serial Wire Debug Port (SW-DP),也就是串行调试端口，是 >ARM 目前支持的两种调试端口之一；
JTAG-DP：另一个调试端口叫做 JTAG Debug Port ，也就是我们常用的J-link上面的调试端口（JTAG模式下），是 ARM 目前支持的两种调试端口之一；
I2C：一种常见的数据通信协议；

STM32的可执行文件(.hex文件)下载一种常见的方式就是串口下载，比如：FlyMcu、普中的ISP、STMicroelectronics flash loader等等都是使用串口下载的。

题2

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概念题。
一个完整的微型计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。硬件系统由运算器、控制器、存储器（含内存、外存和缓存）、各种输入输出设备组成，采用“ 指令驱动”方式工作。软件系统可分为系统软件和应用软件。系统软件是指管理、监控和维护计算机资源（包括硬件和软件）的软件。
既然如此，那么这里是不是在加上内存与 CPU，就可以晚上微型计算机的构建了呢。至于键盘与系统总线，如果这个微型计算机的工作任务比较简单，不需要外部控制(这个特指按键)；同时，系统中的线路比较简单，所有的数据线、地址线与控制线都是直接相连接的，那么是不是可以不需要键盘与系统总线呢？🤔🤔🤔这里的答案是不言而喻的。

题3

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概念题
与线性稳压器相比较。DCDC开关电源芯片具有一下优势：

更高的效率：DCDC开关电源芯片采用高频率开关转换方式，相较于线性稳压器更高效，因此可以实现更高的能量转换效率。
更广泛的输入电压范围：DCDC开关电源芯片的输入电压范围通常比线性稳压器宽，可以在更广泛的电压范围内稳定输出电压。
更小的体积和更轻的重量：由于DCDC开关电源芯片使用的是高频开关转换方式，相比于线性稳压器而言，可以采用更小的电感和电容器来实现相同的功率转换，因此可以实现更小的封装尺寸和更轻的重量。
更强的稳定性：DCDC开关电源芯片在输出电压波动时可以更快地调整输出电压，因此可以实现更高的稳定性和更低的噪声水平。
更大的功率密度：由于DCDC开关电源芯片采用高频开关转换方式，因此可以实现更大的功率密度，可以实现更高的功率输出。

题4

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简单的计算题
根据题意，需要连接多个上拉电阻，这意味着电阻的值需要在一定范围内变化。另外，这些电阻连接到微控制器的 IO 口上，因此需要确保电阻的稳定性和精度，以确保 IO 口的可靠性。
根据以上考虑，最合适的电阻应该满足以下要求：

值在1-10K范围内，以满足连接多个上拉电阻的要求；
精度较高，以确保电阻值的准确性；
稳定性较好，以确保长期稳定性；
成本适中，以控制整体设计成本。

因此，选项中最合适的电阻应该是 A. 1KΩ，1%。它的值在1-10K范围内，精度较高，稳定性也比较好，同时成本也不是很高。选项 B、C、D 的精度和稳定性都不如选项 A。选项 B 的值比较靠近5KΩ，不太适合连接多个上拉电阻。选项 C 的精度较低，而选项 D 的精度和稳定性都比较差。

题5

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概念题

“压敏电阻”，是一种具有非线性伏安特性的电阻器件,不是半导体器件，其材料主要是氧化锌、氧化锆等。
压敏电阻,其阻值与电压有关，而不是压力，当电路中的电压超过一定阈值时，会使其阻值迅速降低，起到保护其他电路元件的作用；
压敏电阻和TVS管（气体放电管）虽然都可以用于保护电路，但是TVS管响应速度更快，可以在纳秒级别内响应过压保护，因此在某些高速电路保护中会使用TVS管。

题6

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概念题
外部中断可以设置成上升沿、下降沿、双边沿触发的模式，如果不确定可以去查阅芯片手册。😉

题7

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简单的计算题
其实在RLC串联谐振电路中电感与谐振频率之前是有一个公式的：
$f_v = \frac {1}{2*π*\sqrt{L_c}}(其中f_v表示谐振频率，L_c表示电感)$
根据这个公式可以知道：在RLC串联谐振电路中，当电感增加到原来的 4 倍时，谐振频率变化为原来的1/2倍。

题8

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概念题
模拟信号传输时，如果要对其进行无失真采样，那么传输时频率 >= 模拟信号带宽的最大值 * 2。

题9

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概念题
I2C总线的传输速率：在标准模式下可达100kbit/s；快速模式下可达400kbit/s；高速模式下可达3.4Mbit/s。

题10

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简单的计算题
竞争冒险简单的来说就是在某一瞬间某个寄存器或其他变量的两个或多个输出同时输入0与1，这就曹成了输出结果的不确定性。
因此，上述四个式子中只有C、D两个式子一定不会出现竞争冒险关系，A选项中存在C与 C^’、B与 B^’就可能存在竞争貌相。

题11

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简单的计算题
大家可以看看这个差分放大器的输出的计算公式：

因此共模增益部分就会是0。

题12

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概念题
DMA数据传输过程包含：请求==》响应==》传输==》结束。

题13

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概念题

3/8译码器：3线输入8线输出，明显的并行输入输出；
移位寄存器：移位寄存器能进行数据运算、数据处理，实现数据的串行—并行互相转换，还可接成各种移位寄存器式计数器，如环形计数器、扭环形计数器等。常见的传输模式有：串行输入-串行输出、串行输入-并行输出、并行输入-串行输出和并行输入-并行输出四种电路结构;
八进制计数器：计数器的一种，常用于计数，不能够改变数据的输入输出方式；

数据锁存器：输出端的状态不会随输入端的状态变化而变化，只有在有锁存信号时输入的状态被保存到输出，直到下一个锁存信号，其值通常只有0和1两个值。不能够改变数据的输入输出方式；

题14

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概念题
在蓝桥杯硬件类比赛中，运放器是一个非常重要知识点，同时呢，该知识点也非常繁杂，建议各位自行去某站搜索学习。

题15

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概念题

RS232总线一共有25根线，包含了两个信号通道，支持全双工通信；
RS232波特率选择灵活，标准传送速率有50b/s、75b/s、110b/s、150b/s、300b/s、600b/s、1200b/s、2400b/s、4800b/s、9600b/s、19200b/s；
RS232采用采用负逻辑传送，规定逻辑“1”的电平为-5V~-15 V，逻辑“0”的电平为+5 V～+15 V；
RS232的传送距离较远，其采用串行传送方式，并且将微机的TTL电平转换为RS-232C电平，其传送距离一般可达30m，实际上也只能用在15米左右。
RS485双线、半双工传输，最远传输距离可达1200m。