Tuyển tập các câu hỏi có lời giải của môn Kiến trúc máy tính của đại học Khoa học tự nhiên. Các câu hỏi phục vụ kì thi giữa và cuối kì. Gồm các định nghĩa, khái niệm, nguyên tác biểu diễn cơ số, số nguyên, các phép thực hiện phép tính toán cộng trừ nhân chia, thông tin, mã hóa và giải mã thông tin, về biểu diễn số thực dấu phẩy tĩnh
Lý thuyết: 1) Nêu quy tắc để chuyển đổi số từ số sang số khác Từ số n(n=2,8,16, ) sang hệ số 10 sử dụng công thức Chuyện A từ số 10 đến số n 2) Nêu nguyên tắc biểu diễn số nguyên có dấu Số nguyên có dấu: Bit cao tượng trưng cho dấu: 0: Số nguyên dương 1: số nguyên âm dn-1dn-2….d1d0 bit dấu: dn-1 Biểu diễn= dấu+giá trị tuyệt đối theo cách biểu diễn trên: bit dn-1 bit dấu bit từ dn-2 đi: cho gt || Một số n bit tương ứng với số nguyên thâp phân có dấu sao: VD= +25=00011001(2) Biểu diễn = số bù trừ 1: Biểu diễn số âm-N có cách thay số nhị phân di số dương N = số bù di=0 >> đổi di=1 ngược lại VD +25=00011001(2) -25=11100110(2) Biểu diễn =số bù lấy số cộng thêm Biểu diễn = số thừa k Số dương N có = cách cộng thêm vào số thừa K K đc chọn cho tổng K số âm luôn dương Số âm -N số N đc chọn = cách lấy K-N 17.08GB 25GB -> 1.2TB ko có khả phát BlueRay CN đời sau DVD đc sd để phát DVD trữ Khả phát phát hành Công dụng lưu trữ liệu, nhạc, video, games Tốc độ đọc 1.3 m/s lưu trữ liệu, lưu trữ liệu, nhạc, video, nhạc, video, games games 3.49 -> 3.84 m/s sử dụng laser, Các mẫu gần tốc độ 36 Mb/s đạt tốc độ 18X 20X Nghĩa nhanh 18 20 lần 10) Trình bày nhớ ROM, RAM (so sánh SRAM, DRAM) Đặc điểm RAM ROM Giới thiệu Phần cứng quan trọng máy tính Là nhớ truy xuất ngẫu nhiên Ổ đĩa băng từ, Là nhớ đọc Khả ghi nhớ Lưu trữ tạm thời Mất liệu Lưu trữ liệu có tắt máy trước kể tắt Giúp truy xuất liệu nhanh Lưu trữ thơng tin Cơng dụng máy chóng sau lần sử dụng So sánh SRAM với DRAM SRAM Tốc độ Nhanh DRAM Chậm Mật độ Thấp Cao Chi phí Cao Thấp Đặc điểm Là Ram tĩnh Ram động 11) Trình bày kỹ thuật ống dẫn, nêu xung đột phương pháp giải Kĩ thuật ống dẫn pipeline kỹ thuật mà lệnh thực thi theo kiểu chồng lấn lên Các xung đột xảy áp dụng kỹ thuật pipeline (Pipeline Hazards): Xung đột trạng thái mà lệnh thực thi chu kỳ pipeline sau (hoặc thực thi cho kết sai), thường ba nguyên nhân sau: Xung đột cấu trúc (Structural hazard): lệnh dự kiến thực thi chu kỳ pipeline phần cứng cần khơng thể hỗ trợ Nói cách khác, xung đột cấu trúc xảy có hai lệnh truy xuất vào tài nguyên phần cứng lúc Xung đột liệu (Data hazard): lệnh dự kiến thực thi chu kỳ pipeline liệu mà lệnh cần chưa sẵn sàng Xung đột điều khiển (Control/Branch hazard): lệnh dự kiến thực thi chu kỳ pipeline lệnh nạp vào lệnh cần Xung đột xảy trường hợp luồng thực thi chứa lệnh nhảy 12) Trình bày máy tính song song Các máy tính song song xếp vào loại sau: SISD (Single Instructions Stream, Single Data Stream): Máy tính dịng lệnh, dịng số liệu · SIMD (Single Instructions Stream, Multiple Data Stream): Máy tính dòng lệnh, nhiều dòng số liệu · MISD (Multiple Instructions Stream, Single Data Stream):Máy tính nhiều dịng lệnh, dịng số liệu · MIMD (Multiple Instruction Stream, Multiple Data Stream): Máy tính nhiều dịng lệnh, nhiều dịng số liệu · 13) Trình bày cảm biến hình ảnh Cảm biến hình ảnh thiết bị có chức chuyển đổi tín hiệu hình ảnh thu từ việc hấp thụ ánh sáng vật thể thành tín hiệu điện Cấu tạo cảm biến hình ảnh: -Nguồn sáng riêng : cung cấp ánh sáng để đảm bảo ảnh ghi trạng thái rõ nét có thể, thuận lợi cho hoạt động phân tích cảm biến - Thấu kính - Lens: đưa hình ảnh tới chip xử lý hình ảnh - Chip xử lý hình ảnh CCD (viết tắt Charge Coupled Device) CMOS (viết tắt Complementary Metal Oxide Semiconductor): có nhiệm vụ chuyển đổi hình ảnh quang học sang tín hiệu analog - Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự/số - Analog/digital converter: chuyển đổi tín hiệu analog sang tín hiệu số phục vụ cho trình xử lý phần mềm - Vi xử lý - Microprocessors: phân tích xử lý tín hiệu số hình ảnh, sau vào thơng số cảm biến hình ảnh đặt trước ban đầu để đưa định - Input-Output: cung cấp kênh truyền thông, giao tiếp với thiết bị khác để điều khiển hệ thống - Thiết bị ngoại vi để kết nối, hiển thị, điều khiển, giám sát cách trực quan 14) Trình bày chuẩn giao tiếp I2C I2C (Inter-Integrated Circuit) giao thức giao tiếp để truyền liệu xử lý trung tâm với nhiều IC board mạch sử dụng hai đường truyền tín hiệu Các bit liệu truyền bit theo khoảng thời gian đặn thiết lập tín hiệu đồng hồ Bus I2C thường sử dụng để giao tiếp ngoại vi cho nhiều loại IC khác loại vi điều khiển, cảm biến, EEPROM, … Cấu tạo : I2C sử dụng đường truyền tín hiệu: SCL - Serial Clock Line : Tạo xung nhịp đồng hồ Master phát SDA - Serial Data Line : Đường truyền nhận liệu - - Giao tiếp I2C bao gồm trình truyền nhận liệu thiết bị chủ tớ, hay Master - Slave Thiết bị Master vi điều khiển, có nhiệm vụ điều khiển đường tín hiệu SCL gửi nhận liệu hay lệnh thông qua đường SDA đến thiết bị khác Các thiết bị nhận liệu lệnh tín hiệu từ thiết bị Master gọi thiết bị Slave Các thiết bị Slave thường IC, thậm chí vi điều khiển Hai đường bus SCL SDA hoạt động chế độ Open Drain, nghĩa thiết bị kết nối với mạng I2C kéo đường bus xuống mức thấp (LOW), lại khơng thể kéo lên mức cao Vì để tránh trường hợp bus vừa bị thiết bị kéo lên mức cao vừa bị thiết bị khác kéo xuống mức thấp gây tượng ngắn mạch Do cần có điện trờ ( từ – 4,7 kΩ) để giữ mặc định mức cao ) để giữ mặc định mức cao 15) Trình bày chuẩn giao tiếp 1-wire 1-Wire hệ thống bus giao tiếp với thiết bị 1_Wrire dùng dây để truyền nhận nên có tốc độ thấp Chủ yếu sử dụng cho việc thu thập liệu, truyền nhận liệu thời tiết, nhiệt độ, công việc không yêu cầu tốc độ cao Cơ sở truyền nhận : Các tín hiệu sử dụng Restart , write , write , Read Write : truyền bit : Master kéo xuống khoảng A(us) mức khoảng B Write : truyền bit : Master kéo xuống khoảng C trả khoảng D Read : Đọc Bit : Master kéo xuống khoảng A trả delay khoảng E đọc giá trị slave gửi delay F Restart : Chuẩn bị giao tiếp Master ké0 xuống khoảng H nhả lên mức sau cấu hình Master chân In delay I (us) đọc giá trị slave trả Nếu =0 cho phép giao tiếp =1 đường truyền lỗi slave bận Thực hành: 1) Viết chương trình nhấp nháy đèn xanh-đỏ theo chu kỳ 1s (xanh sáng-đỏ tắt ); Bẩm BT1 tất đèn tắt 2) Viết chương trình bấm BT1 hiển thị *hello – world terminal, hình glcd 3) Viết chương trình bấm BT1 lần đèn đỏ sáng, bấm BT1 lần đèn đỏ tắt, lặp lặp lại 4) Viết chương trình hiển thị *hello world hình, ký tự chạy từ trái sang phải, terminal 5) Viết chương trình đọc giá trị cảm biến siêu âm, hiển thị giá trị khoảng cách lên glcd 6) Viết chương trình vẽ đường thẳng gạch chữ hello world hiển thị lên GLCD, bấm BT1 xóa dịng chữ vừa 7) Viết chương trình vẽ hình trịn, tâm giữa, đường kính 30 pixel hiển thị lên GLCD 8) Viết chương trình vẽ hình vng, cạnh dài 40 pixel hiển thị lên GLCD 9) Viết chương trình vẽ hình tam giác vng hiển thị lên GLCD 10) Viết chương trình đọc giá trị nhiệt độ, độ ẩm cảm biến DHT11 hiển thị giá trị lên teminal 11) Viết chương trình bấm BT1, chụp ảnh khoanh vùng vật có màu đỏ, ảnh lên hình 12) Viết chương trình lần bấm BT1, động servo quay góc độ, quay đến 180 độ quay 0, hiển thị GLCD Viết chương trình lần bấm BT1, động DC tang tốc độ lên 10%, hiển thị tốc độ lên hình GLCD 13) 14) Viết chương trình hiển thị trượt điều chỉnh cường độ không gian màu HSV để điều chỉnh ảnh từ camera 15) Viết chương trình đọc khoảng cách từ cảm biến siêu âm, khoảng cách < 10cm bật đèn đỏ, >10cm bật đèn xanh O