预测蓝桥杯16届嵌入式省赛客观题

以下是15道蓝桥杯嵌入式省赛客观题预测，每道题均包含**选项列表**、**答案**和**解析**，格式清晰便于快速查阅：

一、预测1

### **一、STM32G4硬件基础与外设配置**
1. **STM32G431RBT6的Flash和RAM容量分别为？**  
   **选项**：  
   A. 128KB, 32KB  
   B. 256KB, 64KB  
   C. 512KB, 128KB  
   D. 1MB, 256KB  
   **答案：B**  
   **解析**：G4系列命名规则中`R`代表256KB Flash，`B`代表64KB RAM。

2. **STM32G4的系统时钟（SYSCLK）最高可配置为？**  
   **选项**：  
   A. 72MHz  
   B. 100MHz  
   C. 170MHz  
   D. 200MHz  
   **答案：C**  
   **解析**：Cortex-M4内核通过倍频支持170MHz主频。

3. **STM32G4的ADC模块支持以下哪种模式？**  
   **选项**：  
   A. 单通道单次采样  
   B. 多通道扫描模式  
   C. 连续转换模式  
   D. 以上全对  
   **答案：D**  
   **解析**：ADC支持多种采样模式，G4系列新增差分输入和PGA功能。

4. **STM32G4的DMA控制器最多支持多少个通道？**  
   **选项**：  
   A. 7  
   B. 12  
   C. 16  
   D. 20  
   **答案：B**  
   **解析**：集成2个DMA控制器（DMA1和DMA2），共12通道。

### **二、低功耗设计与电源管理**
5. **哪种低功耗模式下STM32G4的内核电源完全关闭？**  
   **选项**：  
   A. 睡眠模式  
   B. 停止模式  
   C. 待机模式  
   D. 深度睡眠模式  
   **答案：C**  
   **解析**：待机模式下1.8V内核电源关闭，功耗最低。

6. **关闭未使用模块的时钟可降低哪种功耗？**  
   **选项**：  
   A. 动态功耗  
   B. 静态功耗  
   C. 漏电流  
   D. 以上全对  
   **答案：A**  
   **解析**：动态功耗与时钟频率相关，关闭时钟可减少开关晶体管活动。

### **三、RTOS基础与任务调度**
7. **RTOS中任务不可能处于以下哪种状态？**  
   **选项**：  
   A. 就绪态  
   B. 运行态  
   C. 阻塞态  
   D. 死锁态  
   **答案：D**  
   **解析**：死锁是异常状态，非任务正常状态（就绪、运行、阻塞、挂起）。

8. **以下哪种调度算法属于抢占式？**  
   **选项**：  
   A. 时间片轮转  
   B. 优先级翻转  
   C. 最早截止时间优先（EDF）  
   D. 非抢占式优先级  
   **答案：C**  
   **解析**：EDF根据任务截止时间动态调整优先级，允许抢占当前任务。

### **四、电路设计与外设应用**
9. **哪种情况会导致电路短路？**  
   **选项**：  
   A. 电解电容极性接反  
   B. 电阻阻值过大  
   C. 晶振未连接  
   D. 电源电压不足  
   **答案：A**  
   **解析**：电解电容极性接反会击穿介质形成低阻通路。

10. **以下哪种通信协议支持多主设备？**  
    **选项**：  
    A. USART  
    B. SPI  
    C. I2C  
    D. CAN  
    **答案：C**  
    **解析**：I2C通过仲裁机制允许多主设备通信。

### **五、新兴技术与综合应用**
11. **读取DHT11温湿度传感器通常使用哪种接口？**  
    **选项**：  
    A. UART  
    B. 单总线  
    C. SPI  
    D. I2C  
    **答案：B**  
    **解析**：DHT11采用单总线协议（1-Wire），通过GPIO模拟时序。

12. **以下哪项属于边缘计算的典型应用？**  
    **选项**：  
    A. 云端数据存储  
    B. 实时工业控制  
    C. 大数据分析  
    D. 视频流媒体  
    **答案：B**  
    **解析**：边缘计算强调本地实时处理，减少云端延迟。

### **六、编程与开发工具**
13. **蓝桥杯嵌入式比赛推荐使用的开发环境是？**  
    **选项**：  
    A. Keil MDK-ARM  
    B. IAR Embedded Workbench  
    C. STM32CubeIDE  
    D. 以上均可  
    **答案：A**  
    **解析**：官方指定开发工具为Keil MDK-ARM。

14. **以下哪种工具用于硬件仿真调试？**  
    **选项**：  
    A. J-Link  
    B. ST-Link  
    C. Co-Link  
    D. 以上全对  
    **答案：D**  
    **解析**：均支持SWD/JTAG调试，ST-Link集成于G4开发板。

### **七、综合应用题**
15. **设计实时工业控制系统应选择哪种内核？**  
    **选项**：  
    A. 硬实时内核（如VxWorks）  
    B. 软实时内核（如嵌入式Linux）  
    C. 无操作系统  
    D. 以上均可  
    **答案：A**  
    **解析**：硬实时内核确保任务严格按时完成，适合工业控制。

二、预测2

以下是15道全新的蓝桥杯嵌入式省赛客观题预测，覆盖硬件配置、外设应用、RTOS、低功耗等核心方向，每道题包含**选项列表**、**答案**和**解析**：

### **一、STM32G4硬件配置与寄存器**
1. **STM32G4的通用定时器（TIMx）支持哪种计数模式？**  
   **选项**：  
   A. 向上计数  
   B. 向下计数  
   C. 中心对齐计数  
   D. 以上全对  
   **答案：D**  
   **解析**：TIMx支持向上/向下/中心对齐模式，可通过CR1寄存器配置。

2. **以下哪个寄存器用于配置GPIO引脚的输出类型？**  
   **选项**：  
   A. MODER  
   B. OTYPER  
   C. OSPEEDR  
   D. PUPDR  
   **答案：B**  
   **解析**：OTYPER寄存器控制推挽/开漏输出模式（0：推挽，1：开漏）。

### **二、外设应用与协议**
3. **使用SPI协议时，主设备通过哪个信号线控制从设备使能？**  
   **选项**：  
   A. SCK  
   B. MOSI  
   C. MISO  
   D. NSS  
   **答案：D**  
   **解析**：NSS（片选）信号由主设备控制，低电平选中从设备。

4. **UART通信中，奇偶校验位由哪个寄存器配置？**  
   **选项**：  
   A. USART_CR1  
   B. USART_CR2  
   C. USART_CR3  
   D. USART_BRR  
   **答案：A**  
   **解析**：USART_CR1的PCE位使能奇偶校验，PS位选择奇校验或偶校验。

### **三、RTOS与任务管理**
5. **以下哪个函数用于创建FreeRTOS任务？**  
   **选项**：  
   A. xTaskCreate()  
   B. vTaskDelete()  
   C. vTaskDelay()  
   D. xQueueSend()  
   **答案：A**  
   **解析**：xTaskCreate()函数原型为`BaseType_t xTaskCreate(TaskFunction_t pxTaskCode, const char * const pcName, const uint16_t usStackDepth, void * const pvParameters, UBaseType_t uxPriority, TaskHandle_t * const pxCreatedTask)`。

6. **任务调度时，以下哪种情况会触发上下文切换？**  
   **选项**：  
   A. 任务主动调用vTaskDelay()  
   B. 更高优先级任务就绪  
   C. 任务执行完毕  
   D. 以上全对  
   **答案：D**  
   **解析**：任务阻塞、更高优先级任务抢占或任务自删除均会触发上下文切换。

### **四、低功耗与电源管理**
7. **STM32G4进入待机模式的正确操作顺序是？**  
   **选项**：  
   A. 使能PWR唤醒引脚 → 配置WFI  
   B. 配置WFI → 使能PWR唤醒引脚  
   C. 使能PWR唤醒引脚 → 配置WFE  
   D. 配置WFE → 使能PWR唤醒引脚  
   **答案：A**  
   **解析**：需先通过PWR_CR使能唤醒引脚（如WKUP），再通过WFI指令进入待机模式。

8. **以下哪种方式可降低STM32G4的静态功耗？**  
   **选项**：  
   A. 关闭未使用的外设时钟  
   B. 使用低功耗模式  
   C. 降低系统时钟频率  
   D. 优化代码执行效率  
   **答案：B**  
   **解析**：静态功耗由漏电流决定，需通过低功耗模式（如待机模式）降低。

### **五、模数转换与传感器**
9. **STM32G4的ADC转换结果存储在哪个寄存器？**  
   **选项**：  
   A. ADC_DR  
   B. ADC_SR  
   C. ADC_CR1  
   D. ADC_CR2  
   **答案：A**  
   **解析**：ADC_DR为数据寄存器，存储转换后的12位结果（右对齐或左对齐）。

10. **读取光敏电阻的模拟值需使用以下哪种外设？**  
    **选项**：  
    A. ADC  
    B. DAC  
    C. TIM  
    D. DMA  
    **答案：A**  
    **解析**：光敏电阻输出模拟电压，需通过ADC转换为数字量。

### **六、电路设计与调试**
11. **以下哪种操作会导致STM32G4进入复位状态？**  
    **选项**：  
    A. 电源电压降至1.8V以下  
    B. 使能独立看门狗（IWDG）  
    C. 触发软件复位命令  
    D. 以上全对  
    **答案：C**  
    **解析**：软件复位通过设置RCC_APB2RSTR的SW_RESET位实现，电压过低或看门狗超时会导致硬件复位。

12. **使用示波器测量STM32G4的PWM波形时，应连接到哪个引脚？**  
    **选项**：  
    A. PA0  
    B. PB6  
    C. PC13  
    D. PA8  
    **答案：D**  
    **解析**：PA8为TIM1_CH1的默认PWM输出引脚，需在GPIO复用功能中配置。

### **七、开发工具与代码优化**
13. **Keil MDK中，以下哪个选项用于设置代码生成的优化等级？**  
    **选项**：  
    A. Target → Use MicroLIB  
    B. C/C++ → Optimization  
    C. Debug → Use Simulator  
    D. Output → Create HEX File  
    **答案：B**  
    **解析**：在C/C++选项卡的Optimization下拉菜单中选择优化等级（如-O0无优化，-O3最高优化）。

14. **以下哪种方法可减小STM32G4的代码体积？**  
    **选项**：  
    A. 使用动态内存分配  
    B. 移除未使用的库函数  
    C. 增加全局变量  
    D. 使用浮点运算  
    **答案：B**  
    **解析**：通过编译器选项（如`--strip-debug`）或手动删除冗余代码可减小二进制文件体积。

### **八、综合应用题**
15. **设计一个电池供电的便携式设备，应优先考虑以下哪种设计？**  
    **选项**：  
    A. 高性能CPU  
    B. 低功耗模式  
    C. 复杂外设功能  
    D. 高速数据传输  
    **答案：B**  
    **解析**：电池供电设备需优先优化功耗，通过低功耗模式延长续航时间。

三、预测3

### **一、STM32G4寄存器与外设配置**
1. **以下哪个寄存器用于配置ADC的转换通道顺序？**  
   **选项**：  
   A. ADC_SQR1  
   B. ADC_CR1  
   C. ADC_DR  
   D. ADC_SMPR1  
   **答案：A**  
   **解析**：ADC_SQR1寄存器设置转换序列长度和通道顺序（SQ13~SQ1位）。

2. **TIMx的捕获/比较寄存器（CCR）用于？**  
   **选项**：  
   A. 设置计数器周期  
   B. 配置PWM占空比  
   C. 存储捕获值  
   D. B和C  
   **答案：D**  
   **解析**：CCR在PWM模式下设置占空比，在输入捕获模式下存储捕获值。

### **二、通信协议与接口**
3. **I2C通信中，从设备地址由哪部分组成？**  
   **选项**：  
   A. 7位固定地址 + 1位读写位  
   B. 8位固定地址  
   C. 10位动态地址  
   D. 6位厂商代码 + 2位设备类型  
   **答案：A**  
   **解析**：I2C标准模式使用7位地址，高7位为设备地址，第8位为读写位。

4. **USART的同步模式需要连接哪根信号线？**  
   **选项**：  
   A. RTS  
   B. CTS  
   C. SCLK  
   D. DTR  
   **答案：C**  
   **解析**：同步模式下需连接SCLK（时钟信号线），异步模式仅需TX/RX。

### **三、RTOS与任务调试**
5. **FreeRTOS中，以下哪个函数用于获取当前任务优先级？**  
   **选项**：  
   A. uxTaskPriorityGet()  
   B. vTaskPrioritySet()  
   C. xTaskGetCurrentTaskHandle()  
   D. eTaskGetState()  
   **答案：A**  
   **解析**：uxTaskPriorityGet(NULL)返回当前任务优先级，参数为任务句柄。

6. **任务间通信时，以下哪种方式可实现数据缓冲？**  
   **选项**：  
   A. 信号量  
   B. 互斥锁  
   C. 队列  
   D. 事件标志组  
   **答案：C**  
   **解析**：队列可存储多个数据项，支持先进先出（FIFO）或后进先出（LIFO）。

### **四、低功耗与电源管理**
7. **STM32G4的低功耗定时器（LPTIM）支持哪种时钟源？**  
   **选项**：  
   A. LSE（32.768kHz）  
   B. HSI（16MHz）  
   C. HSE（8MHz）  
   D. 以上全对  
   **答案：A**  
   **解析**：LPTIM专为低功耗设计，仅支持LSE或内部RC振荡器（LSI）。

8. **以下哪种操作可唤醒STM32G4的待机模式？**  
   **选项**：  
   A. 外部中断（EXTI）触发  
   B. 复位引脚（NRST）  
   C. 看门狗超时  
   D. 以上全对  
   **答案：D**  
   **解析**：待机模式可通过EXTI、NRST或IWDG/WWDG唤醒。

### **五、模数转换与传感器**
9. **ADC的校准步骤包括哪些？**  
   **选项**：  
   A. 执行自校准（ADC_CAL）  
   B. 测量参考电压（VREFINT）  
   C. 配置采样时间  
   D. A和B  
   **答案：D**  
   **解析**：ADC需通过自校准和VREFINT测量消除偏移误差。

10. **读取MPU6050传感器数据通常使用哪种协议？**  
    **选项**：  
    A. UART  
    B. SPI  
    C. I2C  
    D. CAN  
    **答案：C**  
    **解析**：MPU6050默认使用I2C接口，地址为0x68或0x69（AD0引脚控制）。

### **六、电路设计与调试**
11. **以下哪种情况会导致STM32G4的JTAG接口失效？**  
    **选项**：  
    A. 使能SWD模式  
    B. 配置GPIO为输出模式  
    C. 复位系统  
    D. 烧写程序  
    **答案：B**  
    **解析**：JTAG引脚（如PA13~PA15）被配置为GPIO输出时，调试接口失效。

12. **使用逻辑分析仪捕获SPI时序时，需监测哪些信号线？**  
    **选项**：  
    A. SCK、MOSI、MISO、NSS  
    B. TX、RX、GND  
    C. SDA、SCL、VCC  
    D. PWM、AIN、GND  
    **答案：A**  
    **解析**：SPI全双工通信需监测时钟（SCK）、主出从入（MOSI）、从出主入（MISO）和片选（NSS）。

### **七、开发工具与代码优化**
13. **Keil MDK中，以下哪个选项用于生成调试信息？**  
    **选项**：  
    A. Debug → Use Simulator  
    B. C/C++ → Debug Information  
    C. Output → Create HEX File  
    D. Listing → Assembler Listing  
    **答案：B**  
    **解析**：在C/C++选项卡勾选“Debug Information”可生成调试符号（DWARF格式）。

14. **以下哪种方法可减少STM32G4的代码执行时间？**  
    **选项**：  
    A. 使用内联函数（__inline）  
    B. 增加循环次数  
    C. 禁用中断  
    D. 使用浮点运算  
    **答案：A**  
    **解析**：内联函数减少函数调用开销，提升执行速度。

### **八、综合应用题**
15. **设计一个需要高精度ADC的医疗设备，应优先考虑？**  
    **选项**：  
    A. 降低采样频率  
    B. 增加外部参考电压  
    C. 使用DMA传输数据  
    D. 启用ADC扫描模式  
    **答案：B**  
    **解析**：外部高精度参考电压（如2.5V基准源）可提升ADC转换精度。

四、预测4

以下是15道全新的蓝桥杯嵌入式省赛客观题预测，覆盖寄存器配置、外设高级应用、RTOS调试、低功耗优化等核心考点，每道题包含**选项列表**、**答案**和**解析**：

### **一、STM32G4寄存器与外设配置**
1. **TIMx的刹车输入（BKIN）用于以下哪种功能？**  
   **选项**：  
   A. 紧急停止PWM输出  
   B. 调整计数器方向  
   C. 触发DMA请求  
   D. 配置死区时间  
   **答案：A**  
   **解析**：刹车输入（BKIN）用于安全相关场景，如电机控制中紧急停止PWM输出。

2. **以下哪个寄存器用于配置ADC的注入通道转换顺序？**  
   **选项**：  
   A. ADC_SQR1  
   B. ADC_JSQR  
   C. ADC_CR2  
   D. ADC_SMPR2  
   **答案：B**  
   **解析**：ADC_JSQR寄存器设置注入通道序列长度和顺序（JSQ1~JSQ4位）。

### **二、通信协议与接口**
3. **SD卡的SPI模式最高支持多少MHz时钟？**  
   **选项**：  
   A. 4  
   B. 10  
   C. 25  
   D. 50  
   **答案：C**  
   **解析**：SD卡SPI模式最高支持25MHz，需通过硬件或软件SPI实现。

4. **USART的自动波特率检测功能由哪个寄存器控制？**  
   **选项**：  
   A. USART_CR1  
   B. USART_CR3  
   C. USART_BRR  
   D. USART_GTPR  
   **答案：B**  
   **解析**：USART_CR3的ABR位使能自动波特率检测，需配合起始位检测。

### **三、RTOS与任务调试**
5. **FreeRTOS中，以下哪个函数用于获取任务运行时间统计？**  
   **选项**：  
   A. vTaskList()  
   B. vTaskGetRunTimeStats()  
   C. uxTaskGetStackHighWaterMark()  
   D. eTaskGetState()  
   **答案：B**  
   **解析**：vTaskGetRunTimeStats()需启用`configGENERATE_RUN_TIME_STATS`宏，输出任务运行时间百分比。

6. **任务间同步时，以下哪种方式支持超时机制？**  
   **选项**：  
   A. 信号量  
   B. 互斥锁  
   C. 队列  
   D. 事件标志组  
   **答案：C**  
   **解析**：xQueueReceive()和xQueueSend()支持超时参数（TicksToWait）。

### **四、低功耗与电源管理**
7. **STM32G4的LSE（低速外部晶振）频率为？**  
   **选项**：  
   A. 32.768kHz  
   B. 16MHz  
   C. 8MHz  
   D. 40kHz  
   **答案：A**  
   **解析**：LSE通常使用32.768kHz晶振，用于RTC和低功耗定时器。

8. **以下哪种低功耗模式允许保留SRAM数据？**  
   **选项**：  
   A. 睡眠模式  
   B. 停止模式  
   C. 待机模式  
   D. 深度睡眠模式  
   **答案：B**  
   **解析**：停止模式下内核电源关闭，但SRAM和寄存器内容保留。

### **五、模数转换与传感器**
9. **ADC的连续转换模式由哪个寄存器控制？**  
   **选项**：  
   A. ADC_CR1  
   B. ADC_CR2  
   C. ADC_SQR1  
   D. ADC_SR  
   **答案：B**  
   **解析**：ADC_CR2的CONT位设置连续转换模式（1：连续，0：单次）。

10. **读取BH1750光照传感器通常使用哪种协议？**  
    **选项**：  
    A. UART  
    B. SPI  
    C. I2C  
    D. 单总线  
    **答案：C**  
    **解析**：BH1750默认I2C地址为0x23或0x5C，支持多种测量模式。

### **六、电路设计与调试**
11. **以下哪种情况会导致STM32G4的SWD调试接口失效？**  
    **选项**：  
    A. 使能JTAG模式  
    B. 配置PA13/PA14为GPIO  
    C. 复位系统  
    D. 烧写程序  
    **答案：B**  
    **解析**：SWD使用PA13（SWDIO）和PA14（SWCLK），若配置为GPIO则调试接口失效。

12. **使用逻辑分析仪捕获I2C时序时，需监测哪些信号线？**  
    **选项**：  
    A. SCK、MOSI、MISO  
    B. SDA、SCL、GND  
    C. TX、RX、VCC  
    D. PWM、AIN、GND  
    **答案：B**  
    **解析**：I2C通信需监测数据线（SDA）和时钟线（SCL）。

### **七、开发工具与代码优化**
13. **Keil MDK中，以下哪个选项用于设置代码段的起始地址？**  
    **选项**：  
    A. Target → IROM1  
    B. C/C++ → Preprocessor Symbols  
    C. Debug → Flash Download  
    D. Output → List File  
    **答案：A**  
    **解析**：在Target选项卡的Memory Layout中设置IROM1的起始地址和大小。

14. **以下哪种方法可减少STM32G4的RAM占用？**  
    **选项**：  
    A. 使用全局变量  
    B. 动态分配内存  
    C. 减少局部变量  
    D. 使用浮点运算  
    **答案：C**  
    **解析**：局部变量存储在栈中，减少局部变量可降低RAM使用。

### **八、综合应用题**
15. **设计一个需要高精度RTC的设备，应优先选择？**  
    **选项**：  
    A. 使用LSI时钟  
    B. 外接LSE晶振  
    C. 软件校准时间  
    D. 使用USB同步时间  
    **答案：B**  
    **解析**：外接32.768kHz LSE晶振可提高RTC精度，LSI（40kHz）精度较低。

**说明**：  
- 题目覆盖STM32G4高级外设（如刹车输入、自动波特率）、低功耗定时器、传感器协议等新考点。  
- 选项设计注重细节区分（如寄存器功能、协议参数），解析强调实际工程应用。  
- 答案与蓝桥杯近年命题趋势一致，适合强化训练和查漏补缺。

**说明**：  
- 题目覆盖STM32寄存器配置、外设协议、RTOS函数、低功耗策略等新考点。  
- 选项设计包含典型干扰项（如混淆寄存器名称、功能相似但错误的操作步骤）。  
- 解析突出关键知识点（如寄存器作用、协议时序、功耗优化原理）。  
- 答案与蓝桥杯命题趋势一致，适合考前冲刺练习。