10th省赛.客观题笔记

竞赛交流专区 蓝桥杯单片机
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:clipboard: 10th省赛.客观题笔记

:spiral_calendar: 赛届：2019年 第10届 省赛
:bar_chart: 题型：不定项选择（共10题，30分）
:writing_hand: 本笔记独立判题 + 与用户答案对比，标注得失分点

:bar_chart: 答题总览

题号 主题 题型 正确答案 你的答案 结果
1 二极管输出电压 单选 B B :white_check_mark:
2 MCS-51 P2口扩展功能 单选 C B :cross_mark:
3 定时器数量与工作模式 单选 B B :white_check_mark:
4 存储器容量计算 单选 D C :cross_mark:
5 三角波转矩形波 单选 D D :white_check_mark:
6 寄存器与定时器模式无关项 多选 ABCD D :cross_mark:
7 放大电路输出电阻 单选 D D :white_check_mark:
8 三极管不能正常工作的情况 多选 BC B :cross_mark:
9 反相加法器输出电压 单选 D D :white_check_mark:
10 综合判断正确说法 多选 ABD ABD :white_check_mark:

:bullseye: 得分估算： 6题全对 + 2题部分分（Q6/Q8多选漏选）+ 2题完全错误（Q2/Q4）

:memo: 详细题目解析

第1题 | 二极管最低电位钳位 | 单选 | :white_check_mark: 答对（你的答案 B，正确答案 B）

题目： 如图所示的电路图，若二极管的导通电压为0.7V，可求得输出电压V0为（ ）。
电路结构：+9V 经电阻 10K 接 V0，D2 阳极接 +6V、阴极接 V0，D1 阴极接 V0、阳极接地（0V）。

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  • A、9V

  • B、0.7V :white_check_mark:

  • C、6.7V

  • D、0.35V

:white_check_mark: 正确答案：B（0.7V）

答案说明：
D1 的阳极接地（0V），阴极接 V0。只要 V0 > 0.7V，D1 就会导通，把 V0 钳位在 0.7V（即 D1 压降）。

详细解析：

  • D1 阳极 = 0V，若 V0 试图升高，当 V0 > 0.7V 时 D1 导通

  • D1 导通后 V0 = 0V + 0.7V = 0.7V

  • 此时 D2 阳极 = 6V，阴极 = 0.7V，D2 也导通，但 V0 已被 D1 钳位

  • :warning: 只有 D1 和 D2 同时接 6V（阳极均为 6V）时，V0 才为 6.7V（A 选项不对，因为是 +9V 电源而非两管同接 6V）

:light_bulb: 记忆技巧： 二极管与或门电路，低电位优先，V0 = 所有阳极电位中最低的那个 + 0.7V。这里 D1 阳极 = 0V，故 V0 = 0.7V。

:telescope: 拓展知识：

  • 二极管正向压降：硅管约 0.7V，锗管约 0.3V（蓝桥杯默认硅管）

  • 二极管"或门"：多个二极管阴极相连，输出为各输入中最高电位 + 压降

  • 二极管"与门"：多个二极管阳极相连，输出为各输入中最低电位 − 压降

  • :warning: D 选项 0.35V ≈ 0.7V/2，是干扰项，没有物理意义

第2题 | MCS-51 P2口扩展外部存储器 | 单选 | :cross_mark: 答错（你的答案 B，正确答案 C）

题目： 当MSC-51单片机扩展外部存储器时，P2口可作为（ ）。

  • A、8位数据输入口

  • B、8位数据输出口

  • C、输出高8位地址 :white_check_mark:

  • D、输出低8位地址

:white_check_mark: 正确答案：C（输出高8位地址）

答案说明：
MCS-51 使用 16 位地址总线访问外部存储器，P2 口负责传输高 8 位地址，P0 口负责传输低 8 位地址，同时 P0 口还复用为 8 位数据总线。

详细解析：

  • P0 口：低 8 位地址（A0~A7）+ 8 位数据（D0~D7）→ 复用口，需配合 ALE 信号和锁存器 74HC373 分时复用

  • P2 口：高 8 位地址（A8~A15）→ 专用高地址口

  • A 选项错：P0 才是数据口，且 P0 是双向的（输入/输出），B 说"仅输出"也不准确

  • :warning: 你的答案 B（8位数据输出口）是 P0 的功能，而非 P2 的功能！

:light_bulb: 记忆技巧：

P0 = 低8位地址 + 数据（复用，需锁存器）
P2 = 高8位地址（独立）
P1 = 通用 I/O
P3 = 第二功能（串口、中断、定时等）

:telescope: 拓展知识：

  • 74HC373 锁存器：ALE 高电平时透明（锁存地址），ALE 下降沿锁存低8位地址，之后 P0 才能传数据

  • 16位地址可寻址空间：2^16 = 64KB 外部程序存储器（MOVC）+ 64KB 外部数据存储器（MOVX）

  • STC15F2K60S2 取消了 ALE 引脚，不支持传统总线扩展，直接用 SPI/I2C 扩展外设

第3题 | IAP15F2K61S2 定时器数量与工作模式 | 单选 | :white_check_mark: 答对（你的答案 B，正确答案 B）

题目： IAP15F2K61S2单片机内部有（ ）个定时/计数器，工作模式最少的是（ ）。

  • A、3，定时器0

  • B、3，定时器2 :white_check_mark:

  • C、4，定时器1

  • D、4，定时器2

:white_check_mark: 正确答案：B（3个，定时器2工作模式最少）

答案说明：
IAP15F2K61S2（即 STC15 系列）内部有 3 个定时/计数器（T0、T1、T2），其中定时器2只有1种工作模式，工作模式数量最少。

详细解析：

定时器 工作模式数量
定时器0 4种（模式0/1/2/3）
定时器1 3种（模式0/1/2，无模式3）
定时器2 1种（仅16位自动重装模式）

  • :warning: C/D 选项说"4个"是错的，STC15 系列有3个定时器（部分高端型号有5个但该型号没有）

  • 定时器2 不由 TMOD 控制，有专用寄存器 T2MOD（或通过 AUXR 配置）

:light_bulb: 记忆技巧： T0 > T1 > T2，模式数量递减：4 → 3 → 1

:telescope: 拓展知识：

  • 定时器0 模式3 特殊：T0 分裂成两个 8 位定时器（TL0 和 TH0），同时 T1 的 TR1/TF1 被 T0 借用

  • 定时器2 在 STC15 中常用于：串口波特率发生器、时钟输出（CLKOUT2）

  • AUXR 寄存器控制定时器速度：T0x12/T1x12/T2x12 位置1时，定时器以系统时钟（不分频）计数，置0时以系统时钟/12计数（传统51兼容模式）

第4题 | 存储器容量计算 | 单选 | :cross_mark: 答错（你的答案 C，正确答案 D）

题目： 某存储芯片的地址线为12根，数据线16根，它的存储容量为（ ）。

  • A、1KB

  • B、2KB

  • C、4KB

  • D、8KB :white_check_mark:

:white_check_mark: 正确答案：D（8KB）

答案说明：
存储容量 = 寻址范围 × 数据宽度 = 2^12 × 16bit = 4K × 16bit = 64Kbit = 8KB

详细解析：

  • 12根地址线 → 2^12 = 4096 = 4K 个存储单元

  • 16根数据线 → 每个存储单元宽度 = 16bit = 2Byte

  • 总容量 = 4K 个单元 × 2Byte/单元 = 8KB

  • :warning: 你的答案 C（4KB）是只计算了地址线（4K个单元）忘记乘数据宽度（16bit=2Byte）！

:light_bulb: 记忆技巧：

存储容量计算公式：
总容量 = 2^地址线数 × 数据线数 / 8（转换为字节）
       = 2^12 × 16 / 8 = 4096 × 2 = 8192 Byte = 8KB

:telescope: 拓展知识：

  • 常见换算：1KB = 1024B = 8192bit，1MB = 1024KB

  • 例：AT24C02（I2C EEPROM）= 2Kbit = 256Byte（8根地址线，8位数据线）

  • 例：一块 64KB ROM：需要 16 根地址线（2^16 = 65536），8 根数据线

  • :warning: 注意区分"位（bit）“和"字节（Byte）”，题目说"数据线"即每次读写的位数，还需除以8转换成字节

第5题 | 三角波转矩形波 | 单选 | :white_check_mark: 答对（你的答案 D，正确答案 D）

题目： 将三角波转换为矩形波，需选用（ ）。

  • A、多谐振荡器

  • B、双稳态触发器

  • C、单稳态触发器

  • D、施密特触发器 :white_check_mark:

:white_check_mark: 正确答案：D（施密特触发器）

答案说明：
施密特触发器（Schmitt Trigger）具有迟滞特性（两个不同的翻转阈值），可将任意缓变波形（三角波、正弦波）整形为矩形波。

详细解析：
各选项功能：

电路 功能 备注
多谐振荡器 产生矩形波 自激振荡，不需要外部输入
双稳态触发器 存储0/1状态 需外部触发才能翻转，即 RS/D/JK 触发器
单稳态触发器 定时脉冲 触发后维持暂稳态一段时间后自动恢复
施密特触发器 整形波形 输入缓变信号 → 输出陡沿矩形波

:light_bulb: 记忆技巧：

  • 产生矩形波 → 多谐振荡器（自己产生）

  • 整形成矩形波 → 施密特触发器（输入波形→输出方波）

  • 定时脉冲 → 单稳态触发器

  • 记忆状态 → 双稳态触发器

:telescope: 拓展知识：

  • 施密特触发器有两个阈值：上升阈值 V_T+ 和下降阈值 V_T-，差值称为回差（迟滞）电压

  • 回差电压 = V_T+ − V_T-，回差越大抗干扰能力越强

  • STC15 单片机 I/O 口内置施密特触发器，可提高数字输入的抗干扰能力

  • 74HC14：常见的反向施密特触发器芯片（6路），蓝桥杯硬件设计中偶尔会考

第6题 | 与定时器工作模式配置无关的寄存器 | 多选 | :cross_mark: 答错（你的答案 D，正确答案 ABCD）

题目： 在IAP15F2K61S2单片机中，下列寄存器与定时器工作模式配置无关的是（ ）。

  • A、AUXR :white_check_mark:

  • B、SCON :white_check_mark:

  • C、TCON :white_check_mark:

  • D、PCON :white_check_mark:

:white_check_mark: 正确答案：ABCD（全部与定时器工作模式无关）

答案说明：
题目问的是"与工作模式配置无关"——定时器工作模式由专用寄存器 TMOD 控制，而 AUXR、SCON、TCON、PCON 都不配置定时器工作模式，因此四个选项全部正确。

详细解析：

寄存器 实际功能 与定时器模式的关系
TMOD 定时器工作模式寄存器 :white_check_mark: 才是配置模式的寄存器（本题没有TMOD）
AUXR 辅助寄存器（T0x12/T1x12/T2R等） :cross_mark: 控制速度，不控制模式
SCON 串口控制寄存器 :cross_mark: 与串口有关
TCON 定时器控制寄存器（TR0/TF0等） :cross_mark: 控制运行/停止和中断标志，不控制模式
PCON 电源控制寄存器（SMOD等） :cross_mark: 与串口波特率倍增有关

  • :warning: 关键陷阱：TCON（定时器"控制"寄存器）不等于"定时器模式"寄存器！

  • TCON 的功能是：TR0/TR1（启动停止）、TF0/TF1（溢出标志），不配置工作模式

  • :warning: 你只选了 D（PCON），漏了 A/B/C，本题是不定项多选！

:light_bulb: 记忆技巧：

定时器模式 → TMOD（唯一！）
定时器控制 → TCON（TR/TF）
定时器速度 → AUXR（T0x12/T1x12）
串口相关   → SCON（串口）、PCON（SMOD波特率倍增）

:telescope: 拓展知识：

  • AUXR 重要位：

    • T0x12：T0 速度 = Fosc（1T模式）

    • T1x12：T1 速度 = Fosc（1T模式）

    • T2R：定时器2运行控制

    • UART_M0x6：串口0在模式0时速度

  • STC15 对比传统51，TMOD 的 GATE 位功能相同，M0/M1 决定4种工作模式

第7题 | 放大电路输出电阻 | 单选 | :white_check_mark: 答对（你的答案 D，正确答案 D）

题目： 放大电路在负载开路时的输出为0.4V，接入3K的电阻负载后，输出的电压降为0.3V，则该放大电路的输出电阻为（ ）。

  • A、10K

  • B、2K

  • C、3K

  • D、1K :white_check_mark:

:white_check_mark: 正确答案：D（1K）

答案说明：
可将放大电路等效为一个电压源 + 内阻（输出电阻）的串联模型，用欧姆定律求解。

详细解析：
等效电路：V_oc（开路电压）→ Rout（输出电阻）→ RL（负载）

步骤：

  1. 开路电压：V_oc = 0.4V

  2. 接3K负载后输出：V_L = 0.3V

  3. 输出电阻上的电压降：V_Rout = 0.4V − 0.3V = 0.1V

  4. 流过负载的电流：I = 0.3V / 3K = 0.1mA

  5. 输出电阻：Rout = 0.1V / 0.1mA = 1K

:light_bulb: 记忆技巧： 分压公式：V_L = V_oc × RL / (RL + Rout)，代入：0.3 = 0.4 × 3K / (3K + Rout) → Rout = 1K ✓

:telescope: 拓展知识：

  • 理想放大器：输出电阻 Rout = 0（负载变化不影响输出）

  • 理想运放特性：无穷大输入阻抗、零输出阻抗、无穷大开环增益

  • :warning: 输出电阻越小，带负载能力越强（越接近理想电压源）

  • 对应蓝桥杯：PCF8591 DAC 输出也有内阻，接过小的负载会导致输出电压偏低

第8题 | 三极管极限参数越界判断 | 多选 | :cross_mark: 答错（你的答案 B，正确答案 BC）

题目： 某放大电路中使用的三极管的极限参数为 PCM = 100mW，ICM = 20mA，U(BR)CEO = 15V。以下哪些情况下，三极管不能正常工作（ ）。

  • A、UCE = 3V，IC = 15mA

  • B、UCE = 3V，IC = 40mA :white_check_mark:

  • C、UCE = 6V，IC = 20mA :white_check_mark:

  • D、UCE = 9V，IC = 10mA

:white_check_mark: 正确答案：BC（B和C均超出极限）

答案说明：
三极管有三个极限参数，任意一个超出则不能正常工作（会损坏）：

  • ICM：集电极最大允许电流

  • PCM：集电极最大允许耗散功率（= UCE × IC）

  • U(BR)CEO：集电极-发射极击穿电压

详细解析：

选项 UCE IC 功率 UCE×IC 超限判断
A 3V 15mA 45mW IC=15mA<20mA ✓，P=45mW<100mW ✓ → 正常
B 3V 40mA 120mW IC=40mA > ICM=20mA :cross_mark:
C 6V 20mA 120mW IC=20mA=ICM（临界值），但 P=120mW > PCM=100mW :cross_mark:
D 9V 10mA 90mW IC=10mA<20mA ✓，P=90mW<100mW ✓，UCE=9V<15V ✓ → 正常

  • :warning: C 选项 IC = ICM = 20mA，表面上没超过电流极限，但功率 120mW > 100mW，依然会损坏！

  • :warning: 你只选了 B，漏掉了 C！注意"哪些"是多选题！

:light_bulb: 记忆技巧： 三极管三条"红线"——电流不能超 ICM、功率不能超 PCM、电压不能超 U(BR)CEO，触一条死一条。

:telescope: 拓展知识：

  • 安全工作区（SOA）：UCE-IC 平面中，由 ICM、PCM 双曲线、U(BR)CEO 围成的安全区域

  • PCM 降额使用：实际设计取额定值的 70% 以下，以保证可靠性

  • :warning: 与 PCM 对应的另一个参数：PD（整机耗散功率），注意区分集电结和整体耗散

第9题 | 反相加法器输出电压计算 | 单选 | :white_check_mark: 答对（你的答案 D，正确答案 D）

题目： 电路如图所示，U1 = 0.4V，U2 = 0.8V，计算输出电压U0的值为（ ）。
电路：U1经R1=20K、U2经R3=20K接运放反相端，R2=30K为反馈电阻，同相端经R4=10K接地，运放由±6V供电。

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  • A、1.2V

  • B、-1.2V

  • C、-6V

  • D、-1.8V :white_check_mark:

:white_check_mark: 正确答案：D（-1.8V）

答案说明：
反相加法器公式：U0 = −R2 × (U1/R1 + U2/R3)

详细解析：
代入数值：

  • U0 = −30K × (0.4V/20K + 0.8V/20K)

  • U0 = −30K × (0.02mA + 0.04mA)

  • U0 = −30K × 0.06mA

  • U0 = −1.8V ✓

验证：在 ±6V 供电范围内，输出正常（未饱和）。

:light_bulb: 记忆技巧： 反相加法器公式：

U0 = −Rf × (U1/R1 + U2/R2 + ...)

关键：有负号（反相），每路输入单独计算再叠加。

:telescope: 拓展知识：

  • 同相加法器：信号接到同相端，输出与输入同相，增益不同

  • 差分放大器（减法器）：U0 = (Rf/R1) × (U2 − U1)，用于信号差值提取

  • 积分器：反馈元件换成电容C，U0 = −(1/RC) × ∫U1 dt

  • 微分器：输入端元件换成电容C，U0 = −RC × dU1/dt

  • 蓝桥杯历届考过：加法器（第8届、第10届）、差分放大器，必须掌握！

第10题 | 综合知识点判断 | 多选 | :white_check_mark: 答对（你的答案 ABD，正确答案 ABD）

题目： 下列说法中正确的是（ ）。

  • A、IAP15F2K61S2单片机可以通过串口实现在线仿真功能。 :white_check_mark:

  • B、单片机竞赛板在IO和MM模式下，均可实现对数码管和LED指示灯的分别操作，互不影响。 :white_check_mark:

  • C、对DS1302进行单字节写操作时，数据在时钟线SCLK下降沿写入DS1302。

  • D、I2C总线的启动信号和停止信号，只能由主器件发起。 :white_check_mark:

:white_check_mark: 正确答案：ABD

答案说明：
C 项错误：DS1302 数据在 SCLK 上升沿写入，在 SCLK 下降沿读出（与 I2C/SPI 时序不同，需特别记忆）。

详细解析：

A 正确： IAP（In-Application Programming）前缀表明支持串口在线仿真/编程，用 STC-ISP 软件通过 UART 即可下载程序并仿真。

B 正确： 蓝桥杯竞赛板（CT107D）电路中：

  • IO 模式（P2^2=0）：直接操作 I/O 口

  • MM 模式（P2^2=1）：通过 74HC138 译码器选通 LED/数码管

  • 两种模式下，LED（Y4/P2^4=1）和数码管（Y6/P2^6=1，Y7/P2^7=1）各自独立，互不干扰

C 错误： :warning: DS1302 时序：

  • 写入：SCLK 上升沿数据被 DS1302 采样锁存

  • 读出：SCLK 下降沿DS1302 输出数据到数据线

D 正确： I2C 总线规范规定，START（起始）和 STOP（停止）信号只能由**主机（Master）**发送，从机只能响应。

:light_bulb: 记忆技巧（DS1302时序）：

DS1302：上升沿写，下降沿读
I2C：    SCL高电平期间SDA下降 = START；SCL高期间SDA上升 = STOP
SPI：    看 CPOL/CPHA 配置

:telescope: 拓展知识：

  • I2C vs DS1302 vs SPI 时序对比：
特性 I2C DS1302（SPI-like） SPI
总线类型 2线 3线 4线
时钟 SCL SCLK SCK
数据 SDA（双向） IO（双向） MOSI/MISO
起始停止 主机发 N/A CS片选
写入沿 上升沿 上升沿 取决于CPOL/CPHA
读出沿 上升沿后保持 下降沿 取决于CPOL/CPHA

  • DS1302 还支持Burst模式（连续读写多字节），提高传输效率

  • I2C 地址：7位地址 + 1位读写位 = 8位寻址，最多挂 128 个从机

:joker: 核心知识点速查卡

:pushpin: 汇总本套题涉及的所有核心考点，考前快速过一遍！

:electric_plug: 模拟电路

知识点 核心记忆
二极管压降 硅管 0.7V，锗管 0.3V
二极管最低电位钳位 V_out = 最低阳极电位 + 0.7V
放大器输出电阻 Rout = (V_oc − V_L) / (V_L / R_L)
三极管极限参数 ICM（最大电流）、PCM（最大功率）、U(BR)CEO（击穿电压），三条红线
反相加法器公式 U0 = −Rf × (U1/R1 + U2/R2)，负号不能忘！

:1234: 数字电路

知识点 核心记忆
施密特触发器 将缓变波形整形为矩形波，具有迟滞特性
多谐振荡器 自激产生矩形波，不需外部输入
单稳态触发器 触发后暂稳一段时间，用于定时脉冲
双稳态触发器 即 RS/D/JK 触发器，两个稳态，有记忆

:floppy_disk: 存储器

知识点 核心记忆
存储容量公式 2^地址线数 × 数据线数 / 8（字节）
MCS-51 地址分配 P0=低8位地址+数据（复用），P2=高8位地址
ALE信号 锁存低8位地址，区分地址和数据

:stopwatch: STC15 定时器

知识点 核心记忆
定时器数量 T0/T1/T2 共 3个
模式数量 T0=4种，T1=3种，T2=1种（最少）
模式配置寄存器 TMOD（唯一！）
速度控制 AUXR 的 T0x12/T1x12/T2x12
TCON 功能 TR0/TR1启停，TF0/TF1溢出标志，不管模式
PCON 功能 电源管理 + SMOD串口波特率倍增

:satellite_antenna: 通信协议

协议 写入沿 读出沿 起止信号
I2C 上升沿 上升沿 主机发起 START/STOP
DS1302 :warning: 上升沿写 :warning: 下降沿读 CE片选
SPI 取决于CPOL/CPHA 取决于CPOL/CPHA CS片选

:hammer_and_wrench: 蓝桥杯竞赛板特有知识

知识点 核心记忆
IAP 在线仿真 STC15 系列通过 串口 实现在线仿真下载
IO/MM 模式 两种模式下 LED 和数码管操作互不影响
74HC138 译码器 Y4=LED，Y6=数码管段选，Y7=数码管位选