電子信息工程師 復習資料

電子信息工程師復習資料PAGEPAGE1復習資料一、名詞解釋電子：是構(gòu)成原子的基本粒子之一，質(zhì)量極小，帶負電，在原子中圍繞原子核旋轉(zhuǎn)。電子信息工程：是一門應用計算機等現(xiàn)代化技術(shù)進行電子信息控制和信息處理的學科，主要研究信息的獲取與處理，電子設備與信息系統(tǒng)的設計、開發(fā)、應用和集成。匯編語言編譯器：就是接受已寫好的匯編代碼，然后將它轉(zhuǎn)換成機器代碼的程序。嵌入式系統(tǒng)：一個成為其他產(chǎn)品構(gòu)成成分的、為特殊目的而個性化設計的計算機軟、硬件的組合。微控制器：又稱單片機，它是將整個計算機系統(tǒng)集成到一塊芯片中，由于微控制器的片上外設資源一般比較豐富，適合于控制，因此稱微控制器。ARM處理器：ARM處理器是英國ARM公司設計的全球領先的16／32位RISC微處理器，ARM公司通過轉(zhuǎn)讓RISC微處理器，外圍和系統(tǒng)芯片設計技術(shù)給合作伙伴，使他們能用這些技術(shù)來生產(chǎn)各具特色的芯片。尋址方式：所謂尋址方式就是處理器根據(jù)指令中給出的地址信息來尋找物理地址的方式。I2C總線：I2C總線由兩根線組成，一根串行時鐘總線SCL和一根串行數(shù)據(jù)總線SDA，I2C總線系統(tǒng)有主控CPU控制，所有的受控元器件都掛接在這條線上。應用二進制接口ABI：應用二進制接口ABI一般是指應用程序與硬件系統(tǒng)之間的二進制代碼，在硬件系統(tǒng)和應用程序之間起到橋接的作用。嵌入式應用二進制接口EABI：嵌入式應用二進制接口EABI在具體硬件系統(tǒng)與通用編程環(huán)境之間起到橋接作用，EABI一般不包含操作系統(tǒng)。堆：堆是進程本身管理的一段存儲器區(qū)域，通常用來建立動態(tài)數(shù)據(jù)對象。棧：棧占用存儲器的一段連續(xù)地址區(qū)域，可以用來存儲局部變量。在函數(shù)參數(shù)傳遞時，如果參數(shù)遞寄存器不夠用，可以利用棧來傳遞。棧的空間大小可以是固定的，也可以動態(tài)調(diào)整。ELF：ELF是UNIX系統(tǒng)實驗室(USL)作為應用程序二進制接口而開發(fā)和發(fā)布的，已被軟件業(yè)廣泛采用，在Linux系統(tǒng)中ELF格式是其默認的目標文件格式，許多嵌入式軟件都采用ELF格式作為目標文件格式。目標系統(tǒng)：指應用程序運行的環(huán)境，可以是基于ARM的硬件系統(tǒng)，也可以是ARM仿真運行環(huán)境。生成目標：指的是用于生成特定的目標文件的生成選項（包括匯編選項、編譯選項、連接選項和連接后處理選項等）以及所用的所有的文件的集合。RTOS：即實時操作系統(tǒng)，是指目標系統(tǒng)在指定的時間內(nèi)輸出結(jié)果的實時系統(tǒng)。適時不是指快速處理，而是不能超過指定的時間。臨界區(qū)：指處理時不可分割的代碼。一旦這部分代碼開始執(zhí)行，則不允許任何中斷打入。資源：任何為任務所占用的實體都可稱為資源。ISP：在系統(tǒng)可編程，指電路板上的空白器件可以編程寫入最終用戶代碼，而不需要從電路板上取下器件，已經(jīng)編程的器件也可以用ISP方式擦除或再編程。開環(huán)控制：系統(tǒng)在控制器與被控對象之間只有正向作用而不存在反饋控制作用。閉環(huán)控制：又稱為反饋控制，其主要特點是系統(tǒng)輸出量經(jīng)測量后反送到系統(tǒng)輸入端構(gòu)成閉環(huán)。串聯(lián)校正：將校正裝置串聯(lián)在系統(tǒng)的前向通道中。自動控制系統(tǒng)的校正：增添一些裝置和元件，人為地改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性能，使之滿足所要求的性能指標，這種方法就稱之為自動控制系統(tǒng)的校正。二、單選題只有輸入支路的節(jié)點，又稱為輸出節(jié)點，對應于因變量或輸出量，稱為（B）。A．源節(jié)點B．匯節(jié)點C．支路D．混合節(jié)點指數(shù)函數(shù)f（t）=e-at的拉氏變換表達式是（D）。A．1/SB．1/S2C．1/S3D．1/S+a傳遞函數(shù)：G（S）=KC(ТS+1)/ТS是（B）。A．P調(diào)節(jié)器B．P.I調(diào)節(jié)器C．P.D調(diào)節(jié)器D．P.I.D調(diào)節(jié)器Ⅱ型系統(tǒng)對數(shù)幅頻特性的低頻段漸近線斜率為（B）。A．-60（dB/dec）B．-40（dB/dec）C．-20（dB/dec）D．0（dB/dec）零階保持器是采樣系統(tǒng)的基本元件之一，其傳遞函數(shù)，由其頻率特性可知，它是一個（B）。A．高通濾波器B．低通濾波器C．帶通濾波器D．帶阻濾波器非線型系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(tài)性能與下列哪項因素有關(guān)（D）。A．輸入信號B．初始條件C．系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、參數(shù)D．系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和初始條件把一個二極管直接同一個電動勢為1.5V，內(nèi)阻為零的電池正向連接，該管（D）。A．擊穿B．電流為零C．電流正常D．電流過大使管子燒壞工作在放大區(qū)的某三極管，當IB從20增大到40時，Ic從1mA變?yōu)?mA，則它的值約為（B）。A．10B．50C．100D．20某晶體管的發(fā)射極電流等于1mA，基極電流等于20，則它的集電極電流等于（A）mA。A．0.98B．1.02C．0.8D．1.2晶體管具有電流放大功能，這是由于它在電路中采用（C）接法。A．共發(fā)射極B．共基極C．共集電極D．任何接法當ICQ增大時，基本放大器晶體管的直流耗散功率PC（A）。A．增大B．不變C．減小D．不定檢查放大電路中的晶體管在靜態(tài)時是否進入截止區(qū)，最簡便的方法是測量（D）。A．IBQB．UBEC．ICQD．UCEQ某共發(fā)射極放大電路的直流負載線和交流負載線的斜率分別為K1和K2（K1≠K2）如果增大RC，則（D）。A．K1減小，K2不變B．K1不變，K2增大C．K1，K2都不變D．K1，K2都增大共模信號指的是差動放大電路兩個輸入端信號（C）。A．之和的2倍B．只差的2倍C．之和的1/2D．只差的1/2差動放大電路是（B）來抑制、克服零漂的。A．利用參數(shù)的對稱B．利用參數(shù)對稱及引入共模負反饋C．引入共模負反饋D．增大負電源電動勢若反饋深度|１＋?Ｆ|>1時，放大電路工作于（B）。A．正反饋B．負反饋C．自激振蕩D．無反饋具有“置0”“置1”“保護”和“計數(shù)翻轉(zhuǎn)”功能的觸發(fā)起叫（A）。A．JK觸發(fā)器B．D觸發(fā)器C．T觸發(fā)器D．均不是JK觸發(fā)器用做T’觸發(fā)器時，控制端J，K正確接法是（B）。A．J=Qn，K=QnB．J=K=1C．J=Qn，K≠Q(mào)nD．J≠Q(mào)n，K≠Q(mào)n寄存器在電路組成上的特點是（B）。A．有CP輸入端，無數(shù)碼輸入端B．有CP輸入端和數(shù)碼輸入端C．無CP輸入端，有數(shù)碼輸入端D．CP輸入端和數(shù)碼輸入端都沒有為獲得100個節(jié)拍脈沖，若采用計數(shù)式脈沖分配器，至少需要（B）位二進制計數(shù)器。A．6B．7C．10D．12電阻與電感元件并聯(lián)，它們的電流有效值分別為3A和4A，則它們總的電流有效值為（C）。A．7AB．6AC．5AD．4A關(guān)于理想電感元件的伏安關(guān)系，下列各式正確的有（D）。A．u=ωLiB．u=LiC．u=jωLiD．u=Ldi/dt若用萬用表測二極管的正、反向電阻的方法來判斷二極管的好壞，好的管子應為（C）。A．正、反向電阻相等B．正向電阻大，反向電阻小C．反向電阻比正向電阻大很多倍D．正、反向電阻都等于無窮大電路如圖所示，已知UCC＝12V，RC＝3k，β＝40且忽略UBE，若要使靜態(tài)時UCE＝9V，則RB應取（C）。A．600k B．240k C．480k D．360k電路如圖所示，設電壓表V的內(nèi)阻為無窮大，R=10k，二極管D的型號為2CP10，則V的讀數(shù)約為（A）。A．0.7V B．0.3V C．1VD．1.5V運算放大器電路如圖所示，該電路中反饋極性和類型為（A）。A．串聯(lián)電壓負反饋B．串聯(lián)電流負反饋C．并聯(lián)電壓負反饋D．并聯(lián)電流負反饋某數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的輸入為8位二進制數(shù)字信號（D7~D0)，輸出為0~25.5V的模擬電壓。若數(shù)字信號的最高位是“1”其余各位是“0”，則輸出的模擬電壓為（B）。A．1V B．12.8V C．13.8VD．14.8V電路如圖所示，D1，D2均為理想二極管，設U1=10V，ui=40sinωtV，則輸出電壓uO應為（D）。A．最大值為40V，最小值為0VB．最大值為40V，最小值為+10VC．最大值為10V，最小值為－40VD．最大值為10V，最小值為0V兩個單位負反饋系統(tǒng)，其前向通道的傳遞函數(shù)分別為和，則其相應的穿越頻率和滿足（C）。A．B．C．D．某放大器的增益為-20dB，則該放大器的輸出信號為輸入信號的（C）。A．-20B．10C．0.1D．0.01三、填空題嵌入式系統(tǒng)在硬件設計、操作系統(tǒng)的選擇、以及軟件的設計上都要遵循（面向應用、量體裁衣、夠用為度）的原則。試列舉三種以上主流的通用處理器：（ARM／StrongARM）、（MIPS）、（PowerPC）、（X86）、（68K／Coldfire）。RS422標準是平衡式的，傳輸一個信號用兩條線，邏輯信號用兩條線的（電平差）表示，雙線傳輸?shù)闹饕獌?yōu)點是（抗干擾能力增強）。已知i=10cos（100t-30。）A，u=5sin（100t-60。）A，則i、u的相位差為（120°）且i（超前）u。三相對稱電路，當負載為星形接法時，相電壓與線電壓的關(guān)系為（UL=1.732UP）相電流與線電流的關(guān)系為（IL=IP）。常用的頻率特性曲線有（極坐標頻率）特性曲線和（對數(shù)坐標）特性曲線按控制原理的不同，自動控制系統(tǒng)分為（開環(huán)控制系統(tǒng)）和（閉環(huán)控制系統(tǒng)）。響應曲線達到第（1）個峰值的時間稱為峰值時間。反饋是自動控制的一個基本原理，包括（輸出反饋）和（狀態(tài)反饋）兩種方法。采樣系統(tǒng)校正的方法有（頻率響應法）和（根軌跡法）兩種。的拉氏反變換為（）。非最小相位系統(tǒng)是指（若控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)中有零點或極點在復平面[s]的右半部，則稱為非最小相位傳遞函數(shù)，相應的系統(tǒng)稱為非最小相位系統(tǒng)）。某閉環(huán)傳遞函數(shù)為的控制系統(tǒng)的截止頻率為（0.5）。線性采樣系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是其特征根均位于z平面（以圓心為原點的單位圓內(nèi)）。已知某控制系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的剪切頻率為（），相角儲備為（120）度。一階系統(tǒng)在單位斜坡信號作用下，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為（T）。一個反饋系統(tǒng)的特征方程為，若要系統(tǒng)產(chǎn)生臨界振蕩，則的取值應為（K=0）。已知某校正裝置的傳遞函數(shù)為（），若要將此裝置作為滯后校正裝置來用則該裝置應滿足（>1）。（、、）已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則當時其對數(shù)幅頻特性曲線的斜率為（-180）。當二階系統(tǒng)處于過阻尼狀態(tài)時，其單位階躍響應（無超調(diào)）。線性控制系統(tǒng)有兩個重要特性：（疊加性）和（齊次性）。時域動態(tài)指標主要有上升時間、峰值時間、超調(diào)量和（調(diào)節(jié)時間）。給開環(huán)傳遞函數(shù)G(S)增加極點，作用是根軌跡向右半S平面推移，則穩(wěn)定性（變差）。根軌跡全部在s平面的（左半）部分時，系統(tǒng)總是穩(wěn)定的。用頻率法研究控制系統(tǒng)時，采用的圖示法分為極坐標圖示法和（對數(shù)坐標）圖示法。從0變化到＋時，慣性環(huán)節(jié)的頻率特性極坐標圖在（第四）象限，形狀為（半圓）。超前校正裝置的最大超前角所對應的頻率m=（）。校正方式一般可分為串聯(lián)校正、并聯(lián)校正、局部（反饋）校正和前饋校正。實現(xiàn)把連續(xù)信號轉(zhuǎn)換為離散信號的裝置稱為（采樣器）。非線性系統(tǒng)的運動過程可能出現(xiàn)穩(wěn)定、不穩(wěn)定或（自激振蕩）三種情況。四、問答題某化學溶液混合輸送系統(tǒng)如圖所示，為使液面穩(wěn)定于期望的高度，系統(tǒng)采用MCS-51單片機進行控制。請簡述系統(tǒng)的工作原理，并指出系統(tǒng)中控制器、執(zhí)行結(jié)構(gòu)、測量環(huán)節(jié)和被控對象。答：系統(tǒng)開始工作時，MCS-51單片器系統(tǒng)的輸出經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換，去驅(qū)動進液閥打開，注入混合液；當液位上升到一定的高度時，電容式液位傳感器輸出一個檢測信號，經(jīng)過放大器放大，與電位器預先的設定值進行比較，達到預定值后通過A/D轉(zhuǎn)換輸入到MCS-51單片器系統(tǒng)；這時系統(tǒng)輸出關(guān)閉進液閥，打開出液閥；系統(tǒng)通過這樣一個閉環(huán)控制，形成了自動控制的過程。系統(tǒng)中控制器、執(zhí)行結(jié)構(gòu)、測量環(huán)節(jié)和被控對象分別為：MCS-51單片器系統(tǒng)，驅(qū)動，電容式液位傳感器和進出液閥。嵌入式系統(tǒng)同通用型計算機系統(tǒng)相比具有哪些特點？答：（1）嵌入式系統(tǒng)是面向特定應用的；（2）嵌入式系統(tǒng)是將先進的計算機技術(shù)、半導體技術(shù)和電子技術(shù)與各個行業(yè)的具體應用相結(jié)合后的產(chǎn)物；（3）嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率地設計；（4）嵌入式系統(tǒng)具有較長的生命周期；（5）嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機本身中，而不是存貯于磁盤等載體中；（6）嵌入式系統(tǒng)本身不具備自舉開發(fā)能力，必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進行開發(fā)。請比較嵌入式系統(tǒng)與PC機的異同。答：共同點：計算機科學的三代基石：計算機體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)原理和編譯原理。異同點：表現(xiàn)在處理器與存儲器的選擇、輸入/輸出的配置、操作系統(tǒng)的使用、以及軟件開發(fā)的方法與過程等方面。簡述嵌入式系統(tǒng)的工程步驟及開發(fā)流程。答：（1）系統(tǒng)需求；（2）風險評估；（3）制訂系統(tǒng)規(guī)格；（4）系統(tǒng)規(guī)劃；（5）系統(tǒng)設計；（6）系統(tǒng)實現(xiàn)；（7）系統(tǒng)測試；（8）售后服務；（9）項目總結(jié)。簡述采用RISC架構(gòu)的ARM微處理器的特點。答：采用RISC架構(gòu)的ARM微處理器一般具有如下特點：（1）體積小、低功耗、低成本、高性能；（2）支持Thumb（16位）/ARM（32位）雙指令集，能很好的兼容8位/16位器件；（3）大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快；（4）大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成；（5）尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高；（6）指令長度固定。字符設備和塊設備的主要區(qū)別是什么？答：字符設備和塊設備的主要區(qū)別是：在對字符設備發(fā)出讀／寫請求時，實際的硬件I/O一般就緊接著發(fā)生了，塊設備則不然，它利用一塊系統(tǒng)內(nèi)存作為緩沖區(qū)，當用戶進程對設備請求能滿足用戶的要求時，就返回請求的數(shù)據(jù)，如果不能就調(diào)用請求函數(shù)來進行實際的I/0操作。塊設備是主要針對磁盤等慢速設備設計的，以免耗費過多的CPU時間來等待。如果一個控制系統(tǒng)的阻尼比比較小，請從時域指標和頻域指標兩方面說明該系統(tǒng)會有什么樣的表現(xiàn)？并解釋原因。答：如果二階控制系統(tǒng)阻尼比小，會影響時域指標中的超調(diào)量和頻域指標中的相位裕量。根據(jù)超調(diào)量和相位裕量的計算公式可以得出結(jié)論。大多數(shù)情況下，為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，通常要求開環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線在穿越頻率處的斜率為多少？為什么？答：斜率為十倍頻程?？梢员ＷC相位裕量在30~60度之間。簡要畫出二階系統(tǒng)特征根的位置與響應曲線之間的關(guān)系。用根軌跡分別說明，對于典型的二階系統(tǒng)增加一個開環(huán)零點和增加一個開環(huán)極點對系統(tǒng)根軌跡走向的影響。日常生活中存在許多控制系統(tǒng)，其中洗衣機的控制是屬于開環(huán)控制還是閉環(huán)控制？衛(wèi)生間抽水馬桶水箱蓄水量的控制是開環(huán)控制還是閉環(huán)控制？答：洗衣機的洗衣過程屬于開環(huán)控制，抽水馬桶的蓄水控制屬于閉環(huán)控制。五、計算題某晶體管的集電極電流ic為1.6mA。穿透電流ICEO為0.2mA，電流放大系數(shù)?＝40，求基極電流ib和發(fā)射極電流ie。解：因為ic＝?ib+ICEO所以ib=ic-ICEO/?=(1.6-0.2)mA/40=35μAie=ic+ib=1.6mA+0.035mA=1.635mA一個多級直接耦合放大器，電壓放大倍數(shù)為250，在溫度為25攝氏度時，輸入信號為零，輸出端口的電壓為5v，當溫度升高到35攝氏度時，輸出端口的電壓為5.1v。試求放大電器折合到輸入端的溫度漂移（伏每攝氏度）。電路如圖所示，求電路的輸出電壓uO。解：uO1=u