单片机面试知识点汇总带答案

wys99999

于 2024-11-27 22:16:14 发布

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文章标签：单片机面试嵌入式硬件

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/wys99999/article/details/144095923

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GPIO

1. IO 有哪三种常用方式？

输入模式：读取外部信号。
输出模式：控制外部设备。
复用模式：将IO引脚配置为特定外设（如UART、SPI等）的功能。

2. 状态怎么转换？

通过寄存器设置模式（如GPIO_MODER）：设置为输入、输出或复用。
拉高或拉低状态：设置上拉/下拉寄存器（如PUPDR）。
输出电平切换：通过写GPIO输出数据寄存器（如ODR）。

中断

1. 什么是中断？

中断是嵌入式系统的一种机制，在发生特定事件时，处理器暂停当前任务，跳转到预先定义的中断服务程序（ISR）以处理事件。

2. 中断的触发方式有哪些？

电平触发：高电平或低电平触发。
边沿触发：上升沿或下降沿触发。

3. 哪些函数不能在中断中使用？

耗时函数（如delay）。
阻塞函数（如printf）。
非重入函数（如标准库函数：malloc、free 等）。

4. 什么叫不可重入函数？

一个函数如果在没有完成当前调用时再次被调用，可能会导致数据错误或死锁，则称为不可重入函数。

5. 中断与异常有何区别？

项目	中断	异常
定义	外部事件触发	内部错误或事件触发
例子	GPIO中断、外部设备中断	除零错误、非法指令
优先级	通常可配置	通常由硬件固定

6. 中断的响应执行流程是什么？

中断事件发生。
当前任务保存上下文。
跳转到ISR。
执行中断处理。
恢复上下文，返回主程序。

7. 写一个中断服务需要注意哪些？

尽量简短、快速完成。
禁止嵌套调用过多函数。
清除中断标志位以防重复触发。
考虑线程安全问题。

8. 中断和轮询哪个效率高？

中断效率高：适用于频率低或实时性要求高的场景。
轮询简单：适合频繁触发但实时性要求不高的任务。

9. 怎样决定是采用中断还是轮询？

中断：高实时性需求、较低事件频率。
轮询：较高事件频率、简单任务。

10. 中断优先级有哪些？

固定优先级：由硬件决定。
可配置优先级：通过软件配置，如STM32中的NVIC。

定时器

1. 定时器的特殊工作模式有哪些？

定时模式：产生固定时间间隔。
PWM模式：产生占空比可调的脉冲信号。
捕获模式：测量外部信号的周期或频率。
比较模式：输出特定事件。

2. 定时器PWM？如何实现PWM调速？

PWM原理：通过调节占空比（高电平时间占总周期的比例）控制输出功率。
实现调速：通过修改定时器比较值，动态调整占空比。

3. 定时器中断？

定时器溢出或比较匹配时触发中断，可用于周期性任务。

通信协议

1. 什么是异步传输和同步传输？

异步传输：没有时钟信号，通过起始位和停止位同步数据（如UART）。
同步传输：需要时钟信号同步发送和接收（如I2C、SPI）。

2. UART、IIC、SPI对比的优缺点？

项目	UART	I2C	SPI
时钟	无	有	有
速度	较低	中等	高速
接线	2根	2根+上拉电阻	4根
数据传输	单点到单点	多主多从	单主多从

3. RX为什么要上拉？

RX上拉可避免在空闲状态（无输入信号）时电平悬空导致误触发。

IIC

1. IIC的特点

两线通信：SDA（数据）和SCL（时钟）。
支持多主多从。
需要上拉电阻。

2. 数据有效性

数据在线路稳定后有效。
时钟高电平期间，数据不能改变。

3. IIC的总线仲裁机制？

多主设备在总线冲突时，检测信号电平并停止发送，以避免数据错误。

4. 主设备3.3V从设备1.8V通信（无电平转换）：

通过加适配电阻上拉到1.8V实现兼容。

SPI

1. SPI最大传输速率受什么影响？

主机时钟频率。
电气特性（寄生电容、电阻等）。

2. SPI的四种模式及其时序图？

SPI有两种参数控制：

时钟极性（CPOL）。
时钟相位（CPHA）。组合成四种模式。

3. SPI如何读写？

主机发送数据的同时接收数据，使用双向移位寄存器。

DMA

1. DMA是什么？

直接内存访问（Direct Memory Access），无需CPU参与完成数据传输。

2. DMA与中断的比较

DMA效率更高：适合大块数据传输。
中断更灵活：适合小数据或异步事件。

ADC

1. ADC的实现原理？

将模拟信号通过采样、量化转为数字信号。

2. ADC的种类？

SAR ADC（逐次逼近）。
Sigma-Delta ADC（Σ-Δ调制）。
Flash ADC（并行比较）。

存储

1. NAND和NOR Flash的区别？

特性	NAND Flash	NOR Flash
存储容量	大	较小
读写速度	较快	较慢
随机读写性能	较差	较好