山西青年职业学院《嵌入式系统原理与接口技术》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《嵌入式系统原理与接口技术》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在电子测量技术中，示波器是一种常用的测量仪器。对于一台数字示波器，其采样频率、存储深度和带宽之间存在一定的关系。如果要测量一个高频信号，为了保证测量的准确性，以下哪个参数是最为关键的？（）A.采样频率B.存储深度C.带宽D.垂直分辨率2、在电子系统的电源设计中，线性稳压电源与开关稳压电源相比，其优点是：（）A.效率高B.输出纹波小C.体积小D.成本低3、在微处理器的体系结构中，以下哪种缓存策略能够有效提高数据访问的命中率？（）A.直接映射缓存B.全相联缓存C.组相联缓存D.以上都不是4、在通信原理中，对于一个二进制数字通信系统，若误码率要求不变，信道带宽增加，所需的信噪比将会怎样？（）A.增大B.减小C.不变D.先减小后增大5、在集成电路设计中，CMOS工艺相对于Bipolar工艺具有哪些优势？（）A.功耗低B.速度快C.集成度高D.以上都是6、在模拟通信系统中，噪声对信号的传输有很大的影响。以下关于噪声的描述，哪一项是正确的？（）A.热噪声是由电子的热运动产生的，其功率谱密度是均匀的B.散粒噪声是由半导体器件中的电流起伏引起的，只存在于低频段C.闪烁噪声是由电阻的热噪声引起的，其功率谱密度与频率成正比D.以上都不对7、在电子系统设计中，若要降低系统的噪声干扰，以下哪种措施是有效的？（）A.合理布线B.增加屏蔽C.采用滤波电路D.以上都是8、在通信系统中，香农定理描述了信道容量与信号带宽和信噪比之间的关系。当信道带宽增加时，要保持一定的信道容量不变，信噪比应该如何变化？（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小9、在电子电路设计中，常常需要使用电源管理芯片来为系统提供稳定的电源。对于线性稳压器和开关稳压器，以下关于它们的特点和应用场景的描述，哪一项是不准确的？（）A.线性稳压器的效率较低，适用于小电流、对噪声要求高的场合B.开关稳压器的输出纹波较大，一般用于大电流、对效率要求高的场合C.线性稳压器的成本通常比开关稳压器低D.开关稳压器的体积通常比线性稳压器小10、在数字电路中，对于一个由与非门组成的基本逻辑电路，若输入信号A为高电平，B为低电平，那么经过与非运算后，输出信号会是什么状态？（）A.高电平B.低电平C.不确定D.以上都不对11、电子信息工程中常常涉及到信号的传输与处理。在通信系统中，调制的目的是什么呢？是为了使信号能够在特定的信道中有效传输，提高抗干扰能力等。以下关于调制目的的说法中，错误的是？（）A.提高信号的传输距离B.增加信号的带宽C.提高信号的抗干扰能力D.使信号能够在不同的信道中传输12、在通信系统中，正交频分复用（OFDM）是一种重要的调制技术。OFDM的基本原理是什么呢？是将高速的数据流分成多个低速的子数据流，分别调制到不同的子载波上进行传输。以下关于OFDM的说法中，错误的是？（）A.OFDM可以提高通信系统的频谱利用率B.OFDM可以抵抗多径衰落C.OFDM中各个子载波之间是相互独立的，不会相互干扰D.OFDM只适用于无线通信系统，不适用于有线通信系统13、在数字信号处理中，以下哪种方法常用于去除噪声并保留信号的主要特征？（）A.傅里叶变换B.小波变换C.拉普拉斯变换D.希尔伯特变换14、在无线传感器网络中，以下哪种路由协议适用于节点能量有限的情况？（）A.LEACH协议B.AODV协议C.OSPF协议D.RIP协议15、在计算机体系结构中，以下哪种存储层次结构可以有效提高存储器的访问速度？（）A.Cache-主存-辅存B.主存-Cache-辅存C.辅存-主存-CacheD.以上都不是16、在数字电子技术中，移位寄存器是一种重要的时序逻辑电路。移位寄存器可以实现数据的移位操作。如果一个移位寄存器有4位，初始状态为1011，在时钟信号的作用下，进行右移操作，那么经过两次移位后，寄存器的状态是什么呢？（）A.1110B.1101C.1011D.011117、在无线通信中，以下哪种频段通常具有较好的穿透能力但传输速率相对较低？（）A.毫米波频段B.微波频段C.厘米波频段D.分米波频段18、对于集成电路设计，以下关于CMOS工艺的特点，哪一项描述是不正确的？（）A.CMOS工艺具有低功耗、高集成度和良好的噪声性能等优点B.CMOS电路的静态功耗几乎为零，但动态功耗会随着工作频率的增加而显著增大C.CMOS工艺中，NMOS管和PMOS管的阈值电压对电路性能影响较小，可以忽略不计D.在CMOS工艺中，通过合理的版图设计可以减小寄生电容和电阻，提高电路性能19、在通信系统的复用技术中，以下哪种复用方式可以同时传输多路信号且各路信号的频谱相互重叠？（）A.时分复用B.频分复用C.波分复用D.码分复用20、在电子测量中，示波器是常用的仪器，以下关于示波器的功能描述，哪一项是错误的？（）A.测量信号的频率B.测量信号的幅度C.产生各种测试信号D.观察信号的波形二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）数字电子技术中，编码器和译码器的性能指标有哪些？如何评价其性能？2、（本题5分）详细阐述在数字逻辑设计中，状态机的设计方法和应用场景，包括Moore型和Mealy型状态机。3、（本题5分）详细阐述数字滤波器的性能指标，如通带波纹、阻带衰减、过渡带宽等的定义和意义。4、（本题5分）阐述数字图像处理中图像压缩的必要性和主要的压缩标准，如JPEG2000等。5、（本题5分）分析在电子电路的可靠性测试中，加速寿命试验的原理和方法。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某数字音频处理系统中的音频编码和解码存在延迟。分析编码和解码算法的计算复杂度和缓冲区管理，研究如何优化算法和调整缓冲区大小，降低处理延迟。2、（本题5分）电子信息设备的微型化和集成化趋势不断推进，对封装技术提出了更高要求。分析先进封装技术的发展，如晶圆级封装、系统级封装等，探讨封装技术对电子设备性能和可靠性的影响。3、（本题5分）集成电路是电子信息产业的核心基础，然而随着工艺尺寸的不断缩小，面临着诸多技术难题，如量子效应、散热问题等。分析当前先进集成电路制造工艺的发展现状，探讨未来可能的技术突破方向，以及对电子信息系统性能提升的影响。4、（本题5分）某音频功率放大器，要求在一定的负载条件下输出大功率、低失真的音频信号。分析不同类型的功率放大器（如A类、B类、AB类、D类）的工作原理和优缺点，选择合适的类型并进行电路设计。5、（本题5分）某无线传感器网络需要实现定位功能。分析常见的无线定位技术（如基于接收信号强度、到达时间差、到达角度）的原理和误差因素，以及如何在传感器网络中进行节点协作和数据融合来提高定位精度。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）设计