第十四届蓝桥杯省赛电子类单片机学习记录(客观题)

news2025/3/31 17:07:25

01.一个8位的DAC转换器,供电电压为3.3V,参考电压2.4V,其ILSB产生的输出电压增量是(D)V。

A. 0.0129

B. 0.0047

C. 0.0064

D. 0.0094

解析:

ILSB(最低有效位)的电压增量计算公式为参考电压Vref除以2n-1,其中n为DAC的位数。题目中给出8位DAC,参考电压Vref=2.4V因此:

四舍五入后结果为 0.0094 V,对应选项 D。

02.IAP15F2K61S2 单片机支持通过哪些接口进行在线调试(D)。

A. SPI

B. UART

C. I2C

D. JTAG

解析:

1. JTAG(Joint Test Action Group):是一种国际标准调试协议,支持对芯片内部资源的实时访问和控制,广泛用于单片机的在线调试。IAP15F2K61S2明确支持JTAG接口,可通过专用调试工具(如STC的在线仿真器)实现单步执行、断点设置、寄存器查看等调试功能。

2. SPI(A):主要用于高速串行通信,如连接外设(传感器、存储芯片等),不用于调试。

3. UART(B):虽可通过串口进行程序烧录(ISP),但调试功能有限(如打印日志),无法实现实时硬件调试。

4. I2C(C):用于多设备间低速通信,与调试无关。

结论:IAP15F2K61S2的在线调试依赖JTAG接口,因此正确答案为 D。

03.下列电路中属于时序逻辑电路的是(ABC)。

A.计数器

B.分频器

C. D触发器

D.编码器

解析:

时序逻辑电路的核心特征是输出依赖当前输入和历史状态,必须包含记忆元件(如触发器)。

A.计数器:由触发器构成,通过时钟驱动累计计数,状态随时间变化,属于时序逻辑。

B.分频器:通常由触发器实现(如D触发器构成二分频),输出频率与输入时钟同步且依赖状态,属于时序逻辑。

C.D触发器:时序逻辑的基本单元,输出由时钟沿和输入共同决定,具有记忆功能。

D.编码器:纯组合逻辑电路,输出仅由当前输入组合决定,无记忆元件。

综上所述:A、B、C均属于时序逻辑电路,D为组合逻辑电路。

04.一个8位二进制减法计数器,初始状态为0000 0000,经过300个输入脉冲后,计数器的状态为(D)。

A. 0010 1100

B. 1101 0011

C. 0010 0011

D. 1101 0100

解析:

1. 减法计数器的工作原理: 

   8位减法计数器每收到一个脉冲,数值减1。当数值为0时,减1后变为最大值28 - 1 = 255即二进制1111 1111。

2. 模运算与余数计算:

   300个脉冲对应的有效减次数为300 mod 256 = 44。因此,初始状态0经过44次减法后的状态为:

   0 - 44 =256 - 44 = 212

3. 十进制转二进制:

   将212转换为8位二进制:

   212= 128 + 64 + 16 + 4 = 1101 0100

综上所述:经过300个脉冲后,计数器状态为 1101 0100,对应选项 D。

05.晶体管的穿透电流ICEO能够体现(A)。

A.晶体管的温度稳定性

B晶体管允许通过最大电流极限参数

C.晶体管放大能力

D.晶体管的频率特性

解析:

1. 穿透电流ICEO的定义: 

   当基极开路IB = 0时,集电极与发射极之间的反向漏电流。该电流由少数载流子的热激发产生,其大小直接受温度影响。

A. 温度稳定性的体现:ICEO随温度升高呈指数增长。例如,温度每升高10℃,ICEO约增加一倍。若ICEO较大,温度变化会显著影响晶体管的静态工作点(如集电极电流 IC,导致电路性能不稳定。因此,ICEO越小,晶体管的温度稳定性越好。

B. 最大电流极限:由ICM(集电极最大允许电流)决定,与ICEO无关。

C. 放大能力:由电流放大倍数β体现,与漏电流无关。

D. 频率特性:由截止频率fT等参数决定,与温度引起的漏电流无关。

综上所述:穿透电流ICEO直接反映晶体管的温度稳定性,因此正确答案为 A。

06.下列门电路中,输出端可以直接相连实现线与的是(AC)。

A.OC门

B.TTL或非门

C.OD 门

D.CMOS 与非门

解析:

线与的实现条件:

输出端直接相连时,需满足:

任一输出为低电平时,总输出强制为低。

所有输出为高电平时,总输出通过上拉电阻为高。

这要求门电路的输出级为开路结构(如OC/OD门),而非普通推拉式输出。

A. OC门(集电极开路门):

TTL电路中的OC门输出级为集电极开路,需外接上拉电阻。

多个OC门输出端相连时,可实现线与功能。

C. OD门(漏极开路门): 

CMOS电路中的OD门输出级为漏极开路,需外接上拉电阻。 

功能与OC门类似,支持线与操作。

B. TTL或非门:推拉式输出直接相连会导致电源短路。

D. CMOS与非门:输出级含互补晶体管,直接相连会损坏器件。

综上所述:OC门和OD门均支持线与功能,因此正确答案为 A、C。

07.工作在线性区域的运算放大器应处于什么状态(A)。

A.负反馈

B.正反馈

C.开环

D.振荡

解析:

线性区域的定义: 

   运算放大器(运放)的线性区域指输出电压与输入电压成比例关系的状态Vout= AOL*(V+ - V-),此时输出未达到饱和Vout介于-Vsat和+Vsat之间。

C. 开环状态的局限性:运放的开环增益AOL极高(通常为105 ~107,即使微小的输入电压(如1 uV也会导致输出饱和(非线性状态),无法工作在线性区。

A. 负反馈:降低增益,通过负反馈将输出信号反相后回送至输入端,净输入信号减小,整体增益ACL=AOL1+AOL×β大幅降低(接近,其中β为反馈系数)。

稳定线性工作:负反馈使运放的输入差模电压 ( V+ - V-) 趋近于零(虚短特性),确保输出与输入呈精确线性关系。

B. 正反馈:会增加增益,导致运放迅速进入饱和或振荡状态,无法维持线性。

D. 振荡:属于非线性现象,通常由正反馈或特定频率条件引发,与线性区域无关。

综上所述:运放必须通过负反馈将增益限制在合理范围,才能稳定工作在线性区域。因此,正确答案为 A。

08.电路中的叠加定理适用于(B)。

A.直流电路

B.线性电路

C.交流电路

D.非线性电路

解析:

叠加定理成立的前提是电路必须为线性电路(即所有元件均为线性元件,如线性电阻、线性电感、线性电容等)。线性电路的响应与激励呈线性关系,满足齐次性和可加性.

A.直流电路:叠加定理适用于直流电路,但仅覆盖了线性电路的一部分情况,表述不全面。

B.线性电路:叠加定理的适用范围直接与电路的线性性质相关,无论电路中是直流、交流还是混合信号,只要满足线性条件即可应用。 

C.交流电路:同理,叠加定理适用于交流电路,但同样仅为线性电路的子集。 

D.非线性电路:非线性元件(如二极管、三极管、非线性电阻等)的伏安特性不满足线性关系,叠加定理失效。

综上所述:叠加定理的适用范围是线性电路(选项B),其他选项或表述不完整(A、C)或完全错误(D)。因此,正确答案为 B。

拓展:在含有二极管的电路中,若同时存在多个电源,直接应用叠加定理计算电流/电压会导致错误结果,因为二极管的非线性特性会使各电源单独作用的响应无法线性叠加。

09.同步电路和异步电路的区别是(D)。

A.电路中是否包含缓冲器

B.电路中是否包含触发器

C.电路中是否存在时钟信号

D.电路中是否存在统一的时钟信号

解析:

同步电路的核心特征:同步电路中所有触发器均由同一个时钟信号(如CLK)的边沿(上升沿或下降沿)同步控制。状态变化仅在时钟边沿发生,确保电路各部分操作严格同步。

异步电路的核心特征:异步电路无需统一时钟信号,触发器的触发信号来自输入信号的变化(如电平变化或脉冲),或由其他触发器的输出驱动。状态变化可随时发生,依赖信号的传播延迟。

A.是否包含缓冲器:缓冲器用于增强信号驱动能力,与同步/异步无关。

B.是否包含触发器:两种电路均可包含触发器,区别仅在于触发方式。

C.是否存在时钟信号:异步电路可能无时钟或存在多个时钟,同步电路必须有统一时钟。但选项C未明确“统一”,表述不准确。

D.是否存在统一的时钟信号:精准概括同步电路的核心特征(所有触发器共享同一时钟),而异步电路缺乏这一条件。

综上所述:同步电路与异步电路的本质区别在于是否存在统一的时钟信号(选项D)。其他选项或无关(A、B)或表述不严谨(C)。因此,正确答案为 D。

拓展:

同步电路:计数器、寄存器等,所有触发器由同一时钟控制。 

异步电路:异步FIFO、某些组合逻辑设计(如脉冲同步器),依赖信号边沿或电平变化。

10.以下关于IAP15F2K61S2单片机的说法中正确的是(BD)。

A.所有IO口都具有4种工作模式。

B.复位引脚可以作为10口使用。

C.所有寄存器均支持位寻址。

D.中断向量入口地址最小的是外部中断0。

解析:

A:IAP15F2K61S2的IO口工作模式通常包括准双向口、推挽输出、高阻输入和开漏输出,但并非所有IO口都支持全部4种模式。例如,部分引脚可能因硬件设计限制仅支持特定模式(如P0口可能需外接上拉电阻)。 

B:该单片机的复位引脚(RST)在复位完成后,可通过配置寄存器(如ISP_CONTR中的IAPEN位)切换为普通IO口使用。

C:并非所有寄存器均支持位寻址。例如,定时器控制寄存器(如TMOD)和部分特殊功能寄存器(SFR)的地址不满足位寻址条件(地址需能被8整除)。 

D:与传统8051单片机一致,IAP15F2K61S2的中断向量入口地址顺序为: 

外部中断0(0003H,最小)

定时器0(000BH)

外部中断1(0013H)

定时器1(001BH)

串行口(0023H)

综上所述:正确答案为B、D。

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