Title: Standard für TI4
Course: Technische Informatik 4 (BPE 7)

Standardkategorie für Fragen, die im Kontext 'TI4' freigegeben sind.

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Q: Wofür steht die Abkürzung SPI?
- Servo Pick Intelligence
- Serial Peripheral Interface
- Single Pair Instance
- Store Process Initiate
A: Serial Peripheral Interface

Q: Wozu dien SPI?
- Zur Kommunikation des Mikrocontrollers mit weiteren Modulen auf der Platine
- Zum sicheren Löschen von Daten
- Um den Prozessortakt zu boosten
- Zur Beseitigung von Wartezyklen beim Speicherzugriff
A: Zur Kommunikation des Mikrocontrollers mit weiteren Modulen auf der Platine

Q: Über wie viele Verbindungen verfügt SPI?
A: 4

Q: Ordnen Sie die Signale zu.
- Sendeleitung | MOSI
- Empfangsleitung | MISO
- Takt | SCLK
- Slave Auswahl | SS

Q: Ordnen Sie zu:
- MOSI | Master Out Slave In
- MISO | Master In Slave Out
- SCLK | Serial Clock
- SS | Slave Select

Bewerten Sie die Aussagen

Q: Erklären Sie den Begriff "Vollduplex" bei Datenkommunikation.
- Es können nur Daten empfangen, aber nicht gesendet werden
- Es können nur Daten gesendet, aber nicht empfangen werden
- Es können Daten gesendet und empfangen werden, aber nicht gleichzeitig
- Es können gleichzeitig Daten gesendet und empfangen werden
A: Es können gleichzeitig Daten gesendet und empfangen werden

Q: Erklären Sie den Begriff "synchron" bei Datenübertragungen
- Zur Datenübertragung werden Frequenzen verwendet (Frequency shift keying): Hohe Frequenz = 1, niedrige Frequenz = 0
- Die Datenübertragung erfolgt zeitkodiert: Kurzer Impuls = 0, Langer Impuls =1
- Die Datenübertragung erfolgt synchron mit einem Taktsignal. D. h. Bei einer Taktflanke wird ein Bit übertragen
- Nach einem Startbit folgen in konstantem zeitlichen Abständen die Datenbits, gefolgt von einem Stopbit
A: Die Datenübertragung erfolgt synchron mit einem Taktsignal. D. h. Bei einer Taktflanke wird ein Bit übertragen

Q: Deklarieren Sie eine SPI-Datenverbindung mit dem Namen "anzeige".
- anzeige(PB_15, PB_14, PB_13):SPI;
- SPI(PB_15, PB_14, PB_13) anzeige;
- anzeige SPI(PB_15, PB_14, PB_13);
- SPI anzeige(PB_15, PB_14, PB_13);
A: SPI anzeige(PB_15, PB_14, PB_13);

Q: Senden Sie zur SPI "ea" den Zahlenwert 0x34. Der zurückgesendete Wert soll in der Variablen int r; gespeichert werden.
- r=ea.write(0x34);
- ea.write(0x34)=r;
- ea.write(r,0x34);
- ea.write(0x34,r);
A: r=ea.write(0x34);

Q: Konfigurieren Sie die SPI "ea" für 16Bit, Lowaktiv und 2. Flanke
- ea.format(16,0b11);
- ea.format(16,0b01);
- ea.format(16,0b10);
A: ea.format(16,0b11);

Q: Wählen Sie die richtigen Einstellungen für die SPI-Verbindung "ea".
- 16Bit, 1. Flanke, Highaktiv | ea.format(16,0b00); oder ea.format(16);
- 8Bit, 1. Flanke, Lowaktiv | ea.format(8,0b10);
- 8Bit, 2. Flanke, Lowaktiv | ea.format(8,0b01);
- 16Bit, 2. Flanke, Lowaktiv | ea.format(16,0b11);

Q: Stellen Sie die Frequenz von SPI "ea" auf 100kHz ein
- ea.frequency(100000);
- ea.frequency(100);
- ea.frequency=100000;
- ea.frequency=100;
A: ea.frequency(100000);

Q: Wofür steht die Abkürzung PWM?
- P | Puls
- W | Weiten
- M | Modulation
Also offered: Mittelwert; Pizza; Wechsel; while; parity; mix

Q: Welchen Zweck hat die PWM?
- Helligkeit einstellen
- Drehzahl einstellen
- Energie nahezu verlustfrei umwandeln
- Töne erzeugen
- CPU übertakten
A: Helligkeit einstellen; Drehzahl einstellen; Energie nahezu verlustfrei umwandeln

Q: Welche Kurvenform weist das PWM-Signal auf?
- Sinus
- Rechteck
- Dreieck
- Gleichspannung
A: Rechteck

Q: Deklarieren Sie PC_7 als PWM-Ausgang mit dem Namen motorL.
- DigitalOut motorL(PC_7) as PwmOut;
- motorL(PC_7):PwmOut;
- PwmOut PC_7(motorL);
- PwmOut motorL(PC_7);
A: PwmOut motorL(PC_7);

Q: Programmieren Sie eine Periodendauer von 100µs bei PwmOut motorL.
- motorL.period(100);
- motorL.period_ms(0.1);
- motorL.period_us(100);
- motorL.period_us=100;
A: motorL.period_us(100);

Q: Erklären Sie den Begriff Tastgrad g
- Das Verhältnis von Pulsweite zu Periodendauer
- Das Verhältnis von Periodendauer zu Pulsweite
- Das Progukt aus Pulsweite und Periodendauer
- Das Verhältnis von Impuls- zu Pausendauer ton/toff
A: Das Verhältnis von Pulsweite zu Periodendauer

Q: Schreiben Sie ein minimales Programm das:

- PC_7 als PWM-Ausgang motorL global deklariert
- Die Periode auf 100µs initialisiert
- In der Endlosschleife den Tastgrad als ain ausgibt.
- 1. | PwmOut motorL(PC_7);
- 2. | int main() {
- 3. | motorL.period_us(100);
- 4. | while(true){
- 5. | motorL=ain;
- 6. | }}

Q: Bei einer PWM wurden folgende Einstellungen vorgenommen:

- motorL.period_us(50);
- motorL.pulsewidth_us(40);

Welchen Wert hat der Tastgrad?
A: 0.8

Q: Programmieren Sie einen Ticker mit dem namen myTicker, einem Intervall von 5ms und einer callback-Operation tickertick():

[...] myticker;

void [...] ( )
{
}

int main()
{

[...].[...]({1:SHORTANSWER_C=&tickertick},[...]);

}
A: Ticker; tickertick; myTicker; attach; 0.005

Q: Welche Funktion erfüllt ein Ticker?
- zeigt die Uhrzeit an
- Löst zyklisch Interrupts aus
- bereinigt immer wieder den Speicher
- Erzeugt Tickgeräusche
A: Löst zyklisch Interrupts aus

Q: Welche Einstellungen müssen bei einem Ticker vorgenommen werden?
- Prescaler
- Priorität
- Angabe der Callback-Operation
- Intervalldauer
A: Angabe der Callback-Operation; Intervalldauer

Q: Definieren Sie Multiplexing.
- Die selben Anschlussleitungen werden für meherere Module gemeinsam verwendet.
- Verschieden Datentypen werden gemischt
- Gleichzeitig laufen verschiedene Programme auf dem Mikrocontroller
- Gleichzeitig können mehrere Benutzer am Mikrocontroller arbeiten
A: Die selben Anschlussleitungen werden für meherere Module gemeinsam verwendet.

Q: Wie können mehrere Siebensegmentanzeigen an gemeinsamen Portleitungen genutzt werden?
- Die einzelnen Digits werden zeitliche nacheinander mit ihren Anzeigewerten eingeschaltet. Dies geschieht so schnell, dass das Auge das nicht mitbekommt
- Die einzelnen Anzeigen wekommen ihre Daten per WLAN
- Gar nicht
- Die Anzeigen bekommen eine unterschiedliche Segmentcodierung
A: Die einzelnen Digits werden zeitliche nacheinander mit ihren Anzeigewerten eingeschaltet. Dies geschieht so schnell, dass das Auge das nicht mitbekommt

Q: Vervollständigen Sie das  Programm

Ticker myticker;

PortOut ausgabe(PortC,0x7F);

DigitalOut einer(PC_14);

DigitalOut zehner(PC_15);

int seg7={...};

void anzeigen(){

 If (einer==1) {

 [...]=0;

 ausgabe=seg7[4];

  [...]=1;

 }

else {

  [...]=0;

  [...]=seg7[5];

  [...]=1;

 }

}

int main()

{

  myticker.attach( [...],0.005);

  while(true() {}

}
A: einer; zehner; zehner; ausgabe; einer; &anzeigen

Q: Wozu wird ein AD-Wandler benötigt?
- Um die Pulsbreite eines Digitalsignals analog zu verändern
- Um physikalische Größen als digitale Zahlenwerte zu erfassen
- Um digitale Zahlenwerte in analoge Spannungen zu wandeln
- Zur Umrechnung von einer Einheit in eine normierte Form
A: Um physikalische Größen als digitale Zahlenwerte zu erfassen

Q: Berechnen Sie den normierten Wandelwert eines AD-Wandlers mit 3,3V bei einer Eingangsspannung von 1,65V.
A: 0.5

Q: Wie viele Bit benötigt ein AD-Wandler, der eine Temperatur von 0 bis 100°C auf 0,5°C genau messen soll.
A: 8

Q: Welche analoge Auflösung in mV hat ein AD-Wandler mit 3,3V und 12Bit?
A: 0.8 (± 0.1)

Q: Der auf 0..1 normierte Wandelwert zeigt 0,8 an. Welchen Wert hat die Eingangsspannung des 3,3V AD-Wandlers?
A: 2.64 (± 0.1)

Q: Definieren Sie den Begriff Hysterese.
- Stark schwankende Messwerte werden geglättet
- Der Abstand zwischen verschiedenen Messwerten wird konstant gehalten
- Der Vergleichswert wird um 2 Schwellen ergänzt. Z.B.bei Überschreiten der oberen Schwelle wird eingeschaltet, bei Unterschreiten der unteren Schwelle wird ausgeschaltet
- Ein Bereich analoger Werte wird einem digitalen Zahlenwert zugeordnet
A: Der Vergleichswert wird um 2 Schwellen ergänzt. Z.B.bei Überschreiten der oberen Schwelle wird eingeschaltet, bei Unterschreiten der unteren Schwelle wird ausgeschaltet

Q: Definieren Sie Quantisierung
- Berechnung eines Mittelwerts
- Zahlenmäßige Ausgabe an Digitalen Ausgangsports
- Die mengenmäßige Erfassung einer Quantität z.B. von Objekten
- Ein analoger Wertebereich wird einem digitalen Zahlenwert zugeordnet
A: Ein analoger Wertebereich wird einem digitalen Zahlenwert zugeordnet

Q: Definieren Sie den Begriff Abtastung
- Es werden mit dem AD-Wandler in konstanten zeitlichen Abständen Messungen durchgeführt.
- Mit einem Taster wird der analoge Wert zum Mikrocontroller geleitet
- In der Pipeline werden zyklisch neue Operationen aus dem Speicher geholt
- Abrundung auf den nächsten Ganzzahlwert
A: Es werden mit dem AD-Wandler in konstanten zeitlichen Abständen Messungen durchgeführt.

Q: Wie können schwankende Messwerte geglättet werden.
- Hysterese
- Mittelwertsbildung mehrer Wandelwerte
- Bei niedrigen Messwerten einen Offset hinzuzählen, bei hohen Messwerten einen Offset abziehen
- Alle Messwerte mit einem Glättungsfaktor multiplizieren
A: Mittelwertsbildung mehrer Wandelwerte

Q: Deklarieren Sie den Analog-Eingang Sense an PA_0.
- AnalogIn Sense:PA_0
- PA_0:Sense(AnalogIn);
- AnalogIn Sense(PA_0);
- Sense AnalogIn(PA_0);
A: AnalogIn Sense(PA_0);

Q: Initialisieren Sie den TimeOut to mit der ISR void tuwas() und der Zeit 1ms
- to.attach(&tuwas,0.001);
- to.attach(&tuwas,1);
- to.attach(tuwas,0.001);
- to:attach(&tuwas,0.001);
A: to.attach(&tuwas,0.001);

Q: Vergleichen Sie TimeOut und Ticker.
- Beim Timeout wird die ISR einmal ausgeführtker zyklisch
- Kein Unterschied. Beide verhalten sich gleich
- Beim Timeout wird die ISR zyklisch wiederholt, beim Ticker hingegen nur einmal
- Ticker und Timeout sorgen für ein gleichmäßiges abarbeiten des Maschinencodes
A: Beim Timeout wird die ISR einmal ausgeführtker zyklisch

Q: Wie viele Verbindungen benötigen Sie für I2C?
A: 2

Q: Wie viele Teilnehmer können am I2C angeschlossen werden?
A: 127

Q: Welche Signale verwendet I2C?
- MOSI
- TX
- SCL
- RX
- SDA
- MISO
A: SCL; SDA

Q: Welches Prinzip trifft auf I2C am ehesten zu?
- Load-Store
- Peer to peer
- Master - Slave
- Client - Server
A: Master - Slave

Q: Wie deklarieren Sie eine I2C-Verbindung?
- Name(SDA, SCL):I2C; // z. B. i2c(PB_11, PB_10):I2C;
- I2C Name(SDA, SCL); // z. B. I2C i2c(PB_11, PB_10);
- i2c Name(SDA, SCL); // z. B. i2c i2c(PB_11, PB_10);
- I2C Name(SCL SDA); // z. B. I2C i2c(PB_10, PB_11);
A: I2C Name(SDA, SCL); // z. B. I2C i2c(PB_11, PB_10);

Q: Wie können einzelne Teilnehmer am I2C-Bus angesprochen werden?
- Jeder Teilnehmer verfügt über eine 7-Bit-Adresse
- Jeder Teilnehmer verfügt über eine Auswahlleitung
- Jeder Teilnehmer verfügt über eine eigene Taktleitung
- Mehrere Teilnehmer sind nicht möglich
A: Jeder Teilnehmer verfügt über eine 7-Bit-Adresse

Q: Welche Übertragungsart verwendet I2C?
- Simplex synchron
- Vollduplex asynchron
- Halbduplex, synchron
- Vollduplex synchron
A: Halbduplex, synchron

Q: Charakterisieren Sie Halbduplex.
- Bidirektionale Datenübertragung upstream mit niedriger Datenrate
- Unidirektionale Datenübertragung
- Bidirektionale Datenübertragung senden und empfangen gleichzeitig
- Bidirektionale Datenübertragung senden und empfangen nicht gleichzeitig
A: Bidirektionale Datenübertragung senden und empfangen nicht gleichzeitig

Q: Welche Bedeutung hat die Abkürzung UART?
- U | Universal
- A | Asynchronous
- R | Receiver
- T | Transmitter

Q: Wie viele Leitungen benötigt der UART?
A: 2

Q: Über welche Anschlüsse verfügt der UART?
- Rx
- MISO
- SCLK
- Tx
- SDA
- MOSI
- SS
- SCK
A: Rx; Tx

Q: Charakterisieren Sie die UART-Datenübertragung
- Simplex
- Halbduplex
- Vollduplex
A: Vollduplex

Q: Welche Einstellungen können im UART programmiert werden?
- Baudrate
- Anzahl der Datenbits
- Anzahl der zu übertragenden Bytes
- Paritybit
- Anzahl der Stopbits
A: Baudrate; Anzahl der Datenbits; Paritybit; Anzahl der Stopbits

Welche Daten sind mit Paritybit richtig?