2025年電子信息科學(xué)與技術(shù)考試試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.二進(jìn)制數(shù)101101.101轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的結(jié)果是（）。A.45.625B.45.5C.49.625D.49.52.某放大電路中，三極管的基極電流由40μA增大到60μA時(shí)，集電極電流由2mA增大到3.6mA，則該三極管的交流電流放大系數(shù)β為（）。A.40B.60C.80D.1003.下列信號(hào)中，屬于能量信號(hào)的是（）。A.單位階躍信號(hào)u(t)B.正弦信號(hào)sin(ωt)C.單邊指數(shù)衰減信號(hào)e^(at)u(t)（a>0）D.沖激信號(hào)δ(t)4.在數(shù)字電路中，若兩個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)向相反方向變化（一個(gè)從0變1，另一個(gè)從1變0），且變化時(shí)間有差異，可能導(dǎo)致輸出端產(chǎn)生瞬間干擾脈沖的現(xiàn)象稱為（）。A.競(jìng)爭(zhēng)B.冒險(xiǎn)C.毛刺D.延遲5.香農(nóng)公式C=B·log?(1+S/N)中，C表示（）。A.信道容量B.信號(hào)帶寬C.信噪比D.誤碼率6.對(duì)于N型半導(dǎo)體，其多數(shù)載流子是（）。A.空穴B.自由電子C.正離子D.負(fù)離子7.若一個(gè)8位A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓為5V，則其最小分辨電壓為（）。A.5/256VB.5/128VC.5/64VD.5/32V8.在51單片機(jī)中，用于存放當(dāng)前指令地址的寄存器是（）。A.SPB.PCC.DPTRD.ACC9.以下調(diào)制方式中，抗噪聲性能最好的是（）。A.AMB.FMC.DSBSCD.SSB10.若系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)h(t)=e^(2t)u(t)，則該系統(tǒng)的頻率響應(yīng)H(jω)為（）。A.1/(jω+2)B.1/(jω2)C.2/(jω+2)D.2/(jω2)二、填空題（每空1分，共20分）1.十進(jìn)制數(shù)37轉(zhuǎn)換為8421BCD碼是__________。2.集成運(yùn)算放大器的兩個(gè)重要特性是__________和__________（填“虛短”“虛斷”或“虛地”）。3.信號(hào)f(t)=cos(2πt)+cos(4πt)的周期為_(kāi)_________s。4.邏輯函數(shù)F=AB+AC+BC的最小與或表達(dá)式為_(kāi)_________。5.半導(dǎo)體二極管的正向伏安特性曲線可近似為_(kāi)_________模型（填“理想”“恒壓源”或“折線”）時(shí)，導(dǎo)通壓降約為0.7V（硅管）。6.數(shù)字電路中，JK觸發(fā)器的特性方程為_(kāi)_________。7.通信系統(tǒng)中，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程稱為_(kāi)_________，主要包括抽樣、__________和編碼三個(gè)步驟。8.某RC低通濾波器的截止頻率為f_c=1/(2πRC)，當(dāng)輸入信號(hào)頻率高于f_c時(shí)，輸出信號(hào)的幅值會(huì)__________（填“衰減”或“放大”）。9.51單片機(jī)的P0口作為通用I/O口使用時(shí)，需要外接__________電阻。10.若連續(xù)時(shí)間信號(hào)f(t)的最高頻率為10kHz，根據(jù)抽樣定理，最小抽樣頻率應(yīng)為_(kāi)_________kHz。11.差分放大電路抑制__________信號(hào)（填“共模”或“差?！保┑哪芰τ霉材Ｒ种票菿_CMR表示，其值越大，抑制能力越強(qiáng)。12.在D/A轉(zhuǎn)換器中，分辨率通常用__________位數(shù)表示，位數(shù)越多，分辨率越高。13.嵌入式系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）的兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)是__________和__________（填“響應(yīng)時(shí)間”“吞吐量”或“優(yōu)先級(jí)”）。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述運(yùn)算放大器構(gòu)成的反相比例放大電路與同相比例放大電路的主要區(qū)別（至少列出3點(diǎn)）。2.說(shuō)明數(shù)字電路中“競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)”現(xiàn)象的產(chǎn)生原因及常用消除方法。3.什么是信號(hào)的時(shí)域分析與頻域分析？舉例說(shuō)明二者的應(yīng)用場(chǎng)景。4.比較AM調(diào)制與FM調(diào)制的優(yōu)缺點(diǎn)（從帶寬、功率利用率、抗噪聲性能三方面）。5.簡(jiǎn)述51單片機(jī)中斷系統(tǒng)的工作流程（包括中斷請(qǐng)求、中斷響應(yīng)、中斷處理、中斷返回四個(gè)階段）。四、分析計(jì)算題（每題10分，共20分）1.如圖1所示共發(fā)射極放大電路（圖中V_CC=12V，R_b=300kΩ，R_c=3kΩ，R_L=3kΩ，三極管β=50，r_be=1kΩ），求：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)I_BQ、I_CQ、U_CEQ；（2）電壓放大倍數(shù)A_u=u_o/u_i；（3）輸入電阻R_i和輸出電阻R_o。2.已知邏輯函數(shù)F(A,B,C,D)=Σm(0,2,5,7,8,10,13,15)，要求：（1）用卡諾圖化簡(jiǎn)該函數(shù)；（2）用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)化簡(jiǎn)后的邏輯函數(shù)（畫(huà)出邏輯電路圖）。五、綜合設(shè)計(jì)題（20分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于51單片機(jī)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)，要求：（1）系統(tǒng)功能：實(shí)時(shí)采集溫度信號(hào)（范圍0~100℃，精度±0.5℃），當(dāng)溫度超過(guò)80℃時(shí)觸發(fā)蜂鳴器報(bào)警，并通過(guò)串口將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)；（2）硬件部分：選擇溫度傳感器（需說(shuō)明型號(hào)及輸出信號(hào)類(lèi)型）、信號(hào)調(diào)理電路（含A/D轉(zhuǎn)換）、單片機(jī)最小系統(tǒng)、報(bào)警電路、串口通信電路；（3）軟件部分：編寫(xiě)主程序流程圖（需包含初始化、溫度采集、數(shù)據(jù)處理、閾值判斷、報(bào)警控制、串口發(fā)送模塊）。參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.A2.C3.C4.B5.A6.B7.A8.B9.B10.A二、填空題1.001101112.虛短；虛斷3.14.AB+AC（或AB+BC或AC+BC，最簡(jiǎn)形式不唯一）5.恒壓源6.Q^(n+1)=JQ?'+K'Q?7.模/數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）；量化8.衰減9.上拉10.2011.共模12.二進(jìn)制13.響應(yīng)時(shí)間；吞吐量三、簡(jiǎn)答題1.反相比例放大電路與同相比例放大電路的區(qū)別：（1）輸入信號(hào)接入端不同：反相放大從反相端輸入，同相放大從同相端輸入；（2）輸入電阻不同：反相放大輸入電阻約為R1（輸入電阻較?。喾糯筝斎腚娮铇O高（接近運(yùn)放輸入電阻）；（3）輸出信號(hào)相位不同：反相放大輸出與輸入反相，同相放大輸出與輸入同相；（4）共模抑制要求不同：同相放大存在共模輸入信號(hào)，需運(yùn)放有較高共模抑制比。2.競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)產(chǎn)生原因：門(mén)電路兩個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)向相反方向變化（競(jìng)爭(zhēng)），由于門(mén)電路延遲時(shí)間不同，導(dǎo)致輸出端出現(xiàn)違背穩(wěn)態(tài)邏輯的尖峰脈沖（冒險(xiǎn)）。消除方法：加濾波電容（吸收窄脈沖）、引入選通脈沖（避開(kāi)毛刺時(shí)間）、修改邏輯設(shè)計(jì)（增加冗余項(xiàng)消除競(jìng)爭(zhēng)條件）。3.時(shí)域分析：研究信號(hào)隨時(shí)間變化的特性（如幅值、周期、脈寬等），常用工具為示波器；頻域分析：研究信號(hào)在頻率域的分布特性（如頻譜、帶寬、頻率成分等），常用工具為頻譜分析儀。應(yīng)用場(chǎng)景：時(shí)域分析用于觀測(cè)信號(hào)失真、脈沖寬度；頻域分析用于檢測(cè)信號(hào)諧波成分（如電源信號(hào)的工頻干擾）。4.AM與FM比較：（1）帶寬：AM帶寬為2f_m（f_m為調(diào)制信號(hào)最高頻率），F(xiàn)M帶寬約為2(Δf+f_m)（Δf為頻偏），F(xiàn)M帶寬更大；（2）功率利用率：AM載波包含大量無(wú)用功率（邊帶僅含信息），F(xiàn)M功率全部用于傳輸信息，利用率更高；（3）抗噪聲性能：FM通過(guò)增加帶寬換取抗噪聲能力，抗噪聲優(yōu)于AM（尤其在高信噪比下）。5.中斷系統(tǒng)工作流程：（1）中斷請(qǐng)求：外設(shè)或內(nèi)部模塊向CPU發(fā)送中斷請(qǐng)求信號(hào)（如INT0、定時(shí)器溢出）；（2）中斷響應(yīng)：CPU檢測(cè)到中斷請(qǐng)求且中斷允許（EA=1，對(duì)應(yīng)中斷允許位=1），保護(hù)斷點(diǎn)（PC值入棧），清除中斷標(biāo)志（部分中斷需軟件清除）；（3）中斷處理：執(zhí)行中斷服務(wù)程序（ISR），完成外設(shè)操作（如讀取數(shù)據(jù)、修改寄存器）；（4）中斷返回：執(zhí)行RETI指令，恢復(fù)斷點(diǎn)（PC值出棧），返回主程序。四、分析計(jì)算題1.（1）靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算：I_BQ=(V_CCU_BEQ)/R_b≈(12V0.7V)/300kΩ≈37.7μA（取U_BEQ=0.7V）I_CQ=βI_BQ=50×37.7μA≈1.885mAU_CEQ=V_CCI_CQR_c=12V1.885mA×3kΩ≈6.345V（2）電壓放大倍數(shù)：A_u=β(R_c∥R_L)/r_be=50×(3kΩ∥3kΩ)/1kΩ=50×1.5kΩ/1kΩ=75（3）輸入電阻R_i=R_b∥r_be≈300kΩ∥1kΩ≈1kΩ（R_b遠(yuǎn)大于r_be，可近似為r_be）輸出電阻R_o≈R_c=3kΩ2.（1）卡諾圖化簡(jiǎn)：變量A、B、C、D（A為最高位），卡諾圖中m0(0000)、m2(0010)、m5(0101)、m7(0111)、m8(1000)、m10(1010)、m13(1101)、m15(1111)為1。合并相鄰項(xiàng)后得到：F=BD+B'D'（或等價(jià)形式）。（2）邏輯電路：F=BD+B'D'=(BD)'·(B'D')'的非，用兩個(gè)與非門(mén)分別實(shí)現(xiàn)BD和B'D'的非，再用一個(gè)與非門(mén)取反，最終輸出F。五、綜合設(shè)計(jì)題（要點(diǎn)）硬件部分：溫度傳感器：選擇DS18B20（數(shù)字式，單總線輸出，精度±0.5℃，量程55~125℃）；信號(hào)調(diào)理：DS18B20直接輸出數(shù)字信號(hào)，無(wú)需額外A/D轉(zhuǎn)換（若選模擬傳感器如LM35，需接ADC0809）；單片機(jī)最小系統(tǒng)：STC89C52（含晶振電路、復(fù)位電路）；報(bào)警電路：蜂鳴器（有源）通過(guò)PNP三極管驅(qū)動(dòng)，基極接單片機(jī)P1.0口；串口通信：MAX232芯片實(shí)現(xiàn)TTL電平與RS232電平轉(zhuǎn)換，連接單片機(jī)RXD（P3.0）、TXD（P3.1）。軟件流程：1.初始化：設(shè)置串口波特率（如9600bps）、DS18B