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单片机面试知识点汇总带答案

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？
    1. 中断事件发生。
    2. 当前任务保存上下文。
    3. 跳转到ISR。
    4. 执行中断处理。
    5. 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

    作者：wys99999

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