2025年电子信息工程课程考试试卷及答案

2025年电子信息工程课程考试试卷及答案一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30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）1.二进制数10110110转换为十六进制数的结果是（）A.B6HB.96HC.D6HD.A6H2.逻辑函数F=AB+AC+BC的最简与或表达式为（）A.AB+ACB.AB+BCC.A+B+CD.AB+AC+BC（无法化简）3.某放大电路中，测得三极管三个电极的电位分别为6V、5.3V、12V，则该三极管的类型及工作状态为（）A.NPN型，放大状态B.PNP型，饱和状态C.NPN型，截止状态D.PNP型，放大状态4.下列信号中属于能量信号的是（）A.单位阶跃信号u(t)B.正弦信号sin(ωt)C.单边指数衰减信号e^(-at)u(t)（a>0）D.冲激信号δ(t)5.若系统的冲激响应h(t)=e^(-2t)u(t)，则该系统的频率响应H(jω)为（）A.1/(jω+2)B.1/(jω-2)C.jω/(jω+2)D.2/(jω+2)6.调幅（AM）信号的带宽是调制信号最高频率的（）A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍7.对于理想运算放大器，下列描述错误的是（）A.差模输入电阻趋近于无穷大B.开环电压增益趋近于无穷大C.输出电阻趋近于零D.共模抑制比趋近于零8.555定时器构成的单稳态触发器中，触发脉冲的宽度必须（）A.大于暂稳态时间B.小于暂稳态时间C.等于暂稳态时间D.与暂稳态时间无关9.已知序列x(n)的Z变换为X(z)=z/(z-0.5)（|z|>0.5），则x(n)为（）A.0.5^nu(n)B.0.5^(n-1)u(n-1)C.u(n)D.20.5^nu(n)10.8051单片机中，若晶振频率为12MHz，则一个机器周期的时间是（）A.1μsB.2μsC.0.5μsD.12μs11.下列数字调制方式中，抗噪声性能最好的是（）A.ASKB.FSKC.PSKD.QAM12.若逻辑门输入A=1、B=0，输出F=1，则该逻辑门可能是（）A.与门B.或门C.非门D.或非门13.某RC低通滤波器的截止频率为f_c，当输入信号频率等于f_c时，输出电压与输入电压的幅值比为（）A.1/√2B.1/2C.√2D.214.同步RS触发器中，当R=1、S=1时，触发器的状态为（）A.置0B.置1C.保持D.不定15.下列不属于数字信号处理基本步骤的是（）A.采样B.量化C.编码D.调制二、填空题（本大题共10小题，每空2分，共20分）1.逻辑代数中，德摩根定律的表达式为：$\overline{AB}=$______，$\overline{A+B}=$______。2.集成运放工作在线性区时，满足______和______两个重要特性。3.连续时间信号f(t)的最高频率为10kHz，根据奈奎斯特采样定理，最小采样频率应为______。4.二进制数110101的补码（8位）表示为______。5.通信系统的主要性能指标是______和______，分别反映有效性和可靠性。6.555定时器构成多谐振荡器时，其振荡频率主要由______和______决定。7.8051单片机中，片内数据存储器的地址范围是______，其中可位寻址的单元地址范围是______。8.若正弦信号u(t)=10sin(2π×1000t)mV，则其有效值为______，频率为______。9.数字电路中，竞争-冒险现象是指______。10.信号x(t)=3cos(100πt)+2sin(200πt)的基波频率为______，周期为______。三、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）1.简述组合逻辑电路的分析步骤。2.差分放大电路的主要作用是什么？其抑制零点漂移的原理是什么？3.傅里叶变换的物理意义是什么？连续时间信号与离散时间信号的傅里叶变换有何区别？4.数字调制的三种基本方式是什么？分别说明其调制原理。5.8051单片机的I/O口（如P1口）为何被称为“准双向口”？其输入操作前为何需要先写“1”？四、分析计算题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）1.逻辑函数F=ABC+ABD+$\overline{A}$BC+A$\overline{B}$C，要求：（1）用卡诺图化简为最简与或表达式；（2）用与非门实现该函数（画出逻辑图）。2.电路如图1所示（运放为理想运放），已知R1=10kΩ，R2=20kΩ，R3=30kΩ，Rf=60kΩ，ui1=0.5V，ui2=1V，求输出电压uo。3.已知调制信号m(t)=cos(2π×1000t)，载波为c(t)=5cos(2π×10^5t)，采用AM调制（调幅指数ma=0.8）。（1）写出AM已调信号的表达式；（2）计算已调信号的带宽；（3）计算载波功率与边带功率之比。五、综合设计题（本大题共1小题，20分）设计一个基于8051单片机的数字频率计，要求：（1）测量范围：1Hz~100kHz；（2）显示方式：4位LED数码管动态显示；（3）简述硬件电路组成（需包含信号输入调理电路、单片机最小系统、显示驱动电路）；（4）设计软件主程序流程（需包含信号采样、频率计算、显示更新模块）。参考答案一、单项选择题1.A2.A3.A4.C5.A6.B7.D8.B9.A10.A11.C12.D13.A14.D15.D二、填空题1.$\overline{A}+\overline{B}$；$\overline{A}\overline{B}$2.虚短（u+≈u-）；虚断（i+≈i-≈0）3.20kHz4.001101015.有效性（频带利用率）；可靠性（误码率/信噪比）6.外接电阻R；外接电容C7.00H~7FH；20H~2FH8.5√2mV；1000Hz9.由于门电路输入信号的传输延迟时间不同，导致输出端出现短暂错误脉冲的现象10.50Hz；0.02s三、简答题1.组合逻辑电路的分析步骤：（1）根据给定的逻辑电路图，写出输出端的逻辑表达式；（2）用逻辑代数或卡诺图化简逻辑表达式；（3）列出真值表，描述输入输出逻辑关系；（4）根据真值表或化简后的表达式，总结电路的逻辑功能。2.差分放大电路的主要作用：抑制零点漂移，放大差模信号。抑制零点漂移的原理：利用对称的电路结构，使两只三极管的温漂相互抵消（共模信号抑制）；通过共模负反馈电阻Re（或电流源）增大共模信号的反馈，进一步抑制共模漂移。3.傅里叶变换的物理意义：将信号从时间域转换到频率域，揭示信号的频率组成和各频率分量的幅值、相位关系。连续时间信号的傅里叶变换（CTFT）是频率的连续函数，离散时间信号的傅里叶变换（DTFT）是频率的周期连续函数（周期为2π），且DTFT可视为CTFT在时域采样后的频域周期延拓。4.数字调制的三种基本方式：（1）ASK（幅移键控）：用载波的幅度变化表示数字信号（如“1”对应高幅度，“0”对应低幅度）；（2）FSK（频移键控）：用载波的频率变化表示数字信号（如“1”对应高频，“0”对应低频）；（3）PSK（相移键控）：用载波的相位变化表示数字信号（如“1”对应0相位，“0”对应π相位）。5.准双向口的原因：P1口作为输出时可直接驱动负载（拉电流/灌电流），但作为输入时，若端口锁存器原为“0”，则场效应管导通会将引脚电位拉低，导致输入错误。因此输入前需先向锁存器写“1”，使场效应管截止，引脚处于高阻态，才能正确读取外部信号。四、分析计算题1.（1）卡诺图化简：变量A、B、C、D（D为无关项，因原式无D变量），画出四变量卡诺图，将F=1的项圈选，最简与或表达式为F=BC+AC。（2）与非门实现：F=BC+AC=$\overline{\overline{BC}\cdot\overline{AC}}$，逻辑图由两个与非门（分别实现$\overline{BC}$和$\overline{AC}$）和一个与非门（实现两者的与非）组成。2.运放为理想运放，满足虚短虚断。反相输入端u-=u+=0（同相端接地）。i1=(ui1-u-)/R1=0.5/10k=0.05mAi2=(ui2-u-)/R2=1/20k=0.05mAif=(u--uo)/Rf=(-uo)/60k根据KCL：i1+i2=if→0.05+0.05=(-uo)/60k→uo=-6V3.（1）AM已调信号表达式：s_AM(t)=A_c(1+mam(t))cos(ω_ct)=5(1+0.8cos(2π×1000t))cos(2π×10^5t)（2）带宽B=2f_m=2×1000Hz=2kHz（3）载波功率P_c=A_c²/2=25/2=12.5W边带功率P_side=(A_c²ma²)/4×(P_m1+P_m2)（m(t)为单频余弦，P_m=1/2）P_side=(25×0.64)/4×(1/2+1/2)=(16)/4×1=4W载波与边带功率比=12.5:4=25:8五、综合设计题（1）硬件电路组成：①信号输入调理电路：包括限幅电路（保护单片机）、放大电路（将小信号放大到TTL电平）、整形电路（施密特触发器将正弦波/方波转换为标准方波）。②单片机最小系统：8051单片机（如STC89C52）、晶振电路（11.0592MHz）、复位电路（上电复位+手动复位）。③显示驱动电路：74HC595移位寄存器（减少I/O口占用）、4位共阳/共阴LED数码管（动态扫描显示）。（2）软件主程序流程：①初始化：设置定