青岛科技大学《嵌入式系统设计综合实验》2025-2026学年第一学期期末试卷

站名：站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页，共2页青岛科技大学《嵌入式系统设计综合实验》2025-2026学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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2、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3、在电子电路设计中，电源管理芯片是一种重要的集成电路。电源管理芯片的功能有哪些呢？可以实现电压转换、电池管理、电源监控等功能。以下关于电源管理芯片的说法中，错误的是？（）A.电源管理芯片可以提高电源的效率B.电源管理芯片可以延长电池的使用寿命C.电源管理芯片可以实现对多个电源的管理和控制D.电源管理芯片只适用于便携式电子设备，不适用于其他电子设备4、在微处理器的体系结构中，若要提高指令的执行效率，以下哪种技术的应用是常见的？（）A.流水线技术B.超标量技术C.缓存技术D.以上都是5、在微波技术中，矩形波导常用于传输微波信号。对于TE10模，其截止波长与波导尺寸的关系是：（）A.只与宽边尺寸有关B.只与窄边尺寸有关C.与宽边和窄边尺寸都有关D.与波导尺寸无关6、在集成电路设计中，CMOS工艺是目前应用最为广泛的工艺之一。CMOS电路具有低功耗的特点，这主要是因为？（）A.其静态功耗几乎为零B.其动态功耗较小C.其工作电压较低D.以上都是7、对于一个通信信道，若其带宽有限，以下哪种信号传输方式可以提高信道的利用率？（）A.基带传输B.频带传输C.串行传输D.并行传输8、在微处理器的指令系统中，指令的寻址方式有多种。立即寻址方式中，操作数？（）A.在指令中直接给出B.在寄存器中C.在内存中D.在堆栈中9、对于一个模拟信号进行抽样，若抽样频率低于奈奎斯特频率，会导致什么问题？（）A.信号幅度失真B.信号频率失真C.信号相位失真D.信号混叠10、在数字通信系统中，差错控制编码可以提高数据传输的可靠性。汉明码是一种常见的纠错码，其能纠正的错误位数为：（）A.1位B.2位C.3位D.4位11、在电子电路设计中，电源是必不可少的部分。电源的稳定性对电路的性能有着重要影响。如果一个电路需要一个稳定的5V直流电源，应该选用哪种电源呢？（）A.干电池B.锂电池C.线性稳压电源D.开关稳压电源12、在数字信号处理的快速算法中，以下哪种算法用于计算离散傅里叶变换（DFT）：（）A.基2FFT算法B.基4FFT算法C.分裂基FFT算法D.以上都是13、在电子系统的电磁兼容性设计中，屏蔽是一种有效的措施。对于磁场屏蔽，以下哪种材料效果较好：（）A.铜B.铝C.铁磁材料D.塑料14、在电子电路设计中，为了降低电源噪声对电路的影响，通常会采用以下哪种措施？（）A.增加电源滤波电容B.提高电源电压C.减少电路中的电阻D.增加电路中的电感15、在电子信息系统的可靠性设计中，以下哪种方法能够降低系统的失效概率？（）A.冗余设计B.降额设计C.故障预测与诊断D.以上都是二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释电子电路中的寄生电容和寄生电感的产生原因和对电路性能的影响。2、（本题5分）电子信息工程中的信号处理方法有哪些？举例说明其在实际中的应用。3、（本题5分）阐述在电子电路的反馈控制中，交流反馈和直流反馈对电路性能的不同影响。4、（本题5分）在通信系统中，码分多址（CDMA）技术具有独特的优势。请详细解释CDMA的工作原理、特点以及与其他多址技术（如FDMA和TDMA）的区别。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个低通数字滤波器，截止频率为500Hz，采样频率为2kHz，采用窗函数法进行设计。2、（本题5分）设计一个基于FPGA的图像压缩系统，实现JPEG压缩算法，给出硬件设计和资源占用情况。3、（本题5分）利用模拟电路技术，设计一个用于舞台灯光控制的调光器，能够实现灯光的平滑调节和多种灯光效果。4、（本题5分）运用通信网络技术，设计一个远程医疗手术示教系统的网络架构，实现高清视频和数据的实时传输。5、（本题5分）设计一个用于智能手机的充电管理电路，支持快充和普通充电模式，具备过压、过流和过热保护功能，阐述电路原理和芯片选型。四、分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在一个无线传感器网络的安全机制中，密钥管理、数据加密和节点认证等是保障网络安全的重要环节。但节点资源受限、网络拓扑动态变化和攻击手段多样化等因素给安全机制带来挑战。请仔细分析这些因素，研究如何设计轻量级的安全算法、动态的密钥更新策略和有效的认证机制来增强无线传感器网络的安全性。2、（本题10分）在集成电路设计中，摩尔定律逐渐接近物理极限。分析先进制程工艺（如7nm、5nm）下芯片面临的漏电、散热和良品率等问题，探讨新材料（如碳纳米管、二维材料）和新架构（如存算一体、类脑计算）在延续集成电路性能提升方面的潜力和挑战。3、（本题10分）在一个模拟滤波器设计中，分析巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器的特点