2025年電子信息工程技術(shù)考試試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下關(guān)于TTL與CMOS數(shù)字集成電路的描述中，錯(cuò)誤的是（）A.TTL電路輸入高電平閾值約為2.0V，CMOS電路約為電源電壓的70%B.TTL電路靜態(tài)功耗高于CMOS電路C.CMOS電路的抗干擾能力弱于TTL電路D.TTL電路的工作速度通常高于低速CMOS電路答案：C2.集成運(yùn)算放大器工作在非線性區(qū)時(shí)，其輸出電壓的特點(diǎn)是（）A.輸出電壓與兩輸入電壓差成線性關(guān)系B.輸出電壓僅由輸入電壓的相對(duì)大小決定，達(dá)到正或負(fù)飽和值C.輸出電壓受限于輸入電壓的共模范圍D.輸出電壓與反饋網(wǎng)絡(luò)參數(shù)嚴(yán)格成正比答案：B3.在數(shù)字通信系統(tǒng)中，若采用2PSK調(diào)制方式，其帶寬與碼元速率的關(guān)系為（）A.帶寬約等于碼元速率B.帶寬約為碼元速率的2倍C.帶寬約為碼元速率的0.5倍D.帶寬與碼元速率無(wú)關(guān)答案：A4.已知連續(xù)信號(hào)x(t)=cos(2000πt)+sin(3000πt)，對(duì)其進(jìn)行采樣時(shí)，最小采樣頻率應(yīng)為（）A.1500HzB.3000HzC.4000HzD.6000Hz答案：B（最高頻率分量為1500Hz，根據(jù)奈奎斯特采樣定理，采樣頻率需≥2×1500Hz）5.555定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時(shí)，其輸出脈沖寬度主要取決于（）A.電源電壓B.觸發(fā)脈沖幅度C.外接電阻R和電容C的乘積D.觸發(fā)脈沖頻率答案：C6.下列關(guān)于FIR數(shù)字濾波器與IIR數(shù)字濾波器的描述中，正確的是（）A.FIR濾波器一定是線性相位的，IIR濾波器無(wú)法實(shí)現(xiàn)線性相位B.IIR濾波器需要較少的存儲(chǔ)單元和計(jì)算量C.FIR濾波器的單位沖激響應(yīng)是無(wú)限長(zhǎng)的D.IIR濾波器可以用模擬濾波器設(shè)計(jì)方法直接轉(zhuǎn)換得到答案：D7.8051單片機(jī)中，若晶振頻率為12MHz，則一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間為（）A.1μsB.2μsC.0.5μsD.12μs答案：A（機(jī)器周期=12/晶振頻率=12/12MHz=1μs）8.在RC低通濾波電路中，當(dāng)輸入信號(hào)頻率等于截止頻率時(shí)，輸出電壓與輸入電壓的相位差為（）A.45°B.90°C.135°D.180°答案：A9.以下關(guān)于ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）分辨率的描述中，正確的是（）A.8位ADC的分辨率為1/256滿量程電壓B.分辨率越高，轉(zhuǎn)換時(shí)間一定越短C.分辨率與量化誤差成反比D.分辨率僅由參考電壓決定答案：A10.藍(lán)牙通信采用的多址方式是（）A.FDMAB.TDMAC.CDMAD.SDMA答案：B二、填空題（每空1分，共20分）1.PN結(jié)的基本特性是__________，當(dāng)PN結(jié)正向偏置時(shí)，空間電荷區(qū)__________（變寬/變窄）。答案：?jiǎn)蜗驅(qū)щ娦?；變?.正弦波振蕩電路的起振條件是__________，平衡條件是__________（用幅度和相位條件表示）。答案：|AF|>1且φA+φF=2nπ；|AF|=1且φA+φF=2nπ（n為整數(shù)）3.香農(nóng)公式的表達(dá)式為_(kāi)_________，其表明信道容量受__________、__________和__________三個(gè)因素限制。答案：C=B·log?(1+S/N)；帶寬B；信噪比S/N；噪聲功率4.快速傅里葉變換（FFT）的核心思想是__________，其計(jì)算復(fù)雜度為_(kāi)_________（用大O符號(hào)表示）。答案：將大點(diǎn)數(shù)DFT分解為小點(diǎn)數(shù)DFT；O(NlogN)5.51單片機(jī)中，P0口作為通用I/O口使用時(shí)，需要外接__________；其內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）的地址范圍是__________。答案：上拉電阻；00H~7FH（或0x00~0x7F）6.鎖相環(huán)（PLL）的基本組成包括__________、__________和__________三個(gè)部分。答案：鑒相器（PD）；環(huán)路濾波器（LF）；壓控振蕩器（VCO）7.若某二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的碼元速率為2400Baud，采用4PSK調(diào)制，則信息速率為_(kāi)_________bit/s。答案：4800（4PSK每個(gè)碼元攜帶2bit信息，2400×2=4800）8.集成運(yùn)放的輸入失調(diào)電壓Uos是指__________時(shí)，為使輸出電壓為零，在輸入端需要施加的__________電壓。答案：輸出電壓為零；差分三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述差分放大電路的主要作用及抑制零點(diǎn)漂移的原理。答案：差分放大電路的主要作用是放大差模信號(hào)、抑制共模信號(hào)（如零點(diǎn)漂移）。其抑制零點(diǎn)漂移的原理是利用電路的對(duì)稱性：當(dāng)溫度變化等因素引起兩管集電極電流同向變化時(shí)，兩管集電極電壓也同向變化，通過(guò)雙端輸出（兩集電極之差）可抵消共模信號(hào)的影響；此外，發(fā)射極公共電阻Re對(duì)共模信號(hào)產(chǎn)生負(fù)反饋，進(jìn)一步抑制共模增益。2.比較AM調(diào)制與DSBSC（抑制載波雙邊帶）調(diào)制的區(qū)別，說(shuō)明DSBSC的優(yōu)勢(shì)。答案：區(qū)別：AM調(diào)制的已調(diào)信號(hào)包含載波分量、上邊帶和下邊帶，調(diào)制信號(hào)需疊加直流偏置；DSBSC調(diào)制僅包含上下邊帶，載波被完全抑制。優(yōu)勢(shì)：DSBSC節(jié)省了載波功率，提高了功率利用率；相同發(fā)射功率下，DSBSC的調(diào)制效率（有用信號(hào)功率占比）高于AM；帶寬與AM相同（均為2倍調(diào)制信號(hào)最高頻率），但頻譜利用率更高。3.簡(jiǎn)述數(shù)字濾波器相對(duì)于模擬濾波器的主要優(yōu)勢(shì)。答案：①精度高：數(shù)字濾波器的性能僅受限于字長(zhǎng)，可通過(guò)增加位數(shù)提高精度；②穩(wěn)定性好：數(shù)字系統(tǒng)受溫度、噪聲等環(huán)境因素影響??；③靈活性強(qiáng)：通過(guò)修改程序可改變?yōu)V波器參數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同功能（如低通、高通切換）；④便于集成：可利用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）或FPGA實(shí)現(xiàn)，體積小、功耗低；⑤無(wú)漂移問(wèn)題：模擬濾波器的電阻、電容參數(shù)會(huì)隨時(shí)間漂移，數(shù)字濾波器無(wú)此問(wèn)題。4.鎖相環(huán)（PLL）在通信系統(tǒng)中有哪些典型應(yīng)用？簡(jiǎn)述其基本工作過(guò)程。答案：典型應(yīng)用：頻率合成、調(diào)制解調(diào)（如FM解調(diào)）、位同步與載波同步、信號(hào)跟蹤等。基本工作過(guò)程：鑒相器（PD）比較輸入信號(hào)與壓控振蕩器（VCO）輸出信號(hào)的相位差，產(chǎn)生誤差電壓；誤差電壓經(jīng)環(huán)路濾波器（LF）濾波后控制VCO的振蕩頻率，使VCO輸出信號(hào)的頻率和相位逐漸跟蹤輸入信號(hào)，最終達(dá)到“鎖定”狀態(tài)（頻率相等，相位差恒定）。5.簡(jiǎn)述I2C總線的主要特點(diǎn)（至少4點(diǎn)）。答案：①二線制：僅需SCL（時(shí)鐘線）和SDA（數(shù)據(jù)線）兩根信號(hào)線；②多主設(shè)備支持：總線上可掛接多個(gè)主設(shè)備，通過(guò)仲裁機(jī)制避免沖突；③設(shè)備尋址：每個(gè)從設(shè)備有唯一的7位或10位地址，主設(shè)備通過(guò)地址碼選擇通信對(duì)象；④同步傳輸：數(shù)據(jù)傳輸與SCL時(shí)鐘同步，支持不同速率（標(biāo)準(zhǔn)模式100kb/s，快速模式400kb/s等）；⑤硬件簡(jiǎn)單：無(wú)需片選線，接口電路集成度高；⑥支持應(yīng)答機(jī)制：從設(shè)備在接收數(shù)據(jù)后會(huì)發(fā)送應(yīng)答信號(hào)，確保傳輸可靠性。四、分析計(jì)算題（每題10分，共20分）1.電路如圖1所示（運(yùn)放為理想器件），已知R1=10kΩ，R2=20kΩ，R3=30kΩ，Rf=60kΩ，輸入電壓ui1=0.5V，ui2=0.3V。求輸出電壓uo的表達(dá)式及具體數(shù)值。（注：圖1為反相加法器，ui1通過(guò)R1接反相端，ui2通過(guò)R2接反相端，R3為平衡電阻，反饋電阻Rf接反相端與輸出端）答案：理想運(yùn)放滿足虛短（u+=u）和虛斷（i+=i=0）。同相端接地，故u=u+=0V（虛地）。反相端電流方程：i1+i2=if其中，i1=(ui1u)/R1=ui1/R1，i2=(ui2u)/R2=ui2/R2，if=(uuo)/Rf=uo/Rf代入得：ui1/R1+ui2/R2=uo/Rf整理得：uo=Rf(ui1/R1+ui2/R2)代入數(shù)值：uo=60kΩ×(0.5V/10kΩ+0.3V/20kΩ)=60×(0.05+0.015)=60×0.065=3.9V2.已知某RC低通濾波電路的傳遞函數(shù)為H(s)=1/(1+sRC)，其中R=1kΩ，C=0.1μF。（1）求截止頻率fc（保留兩位小數(shù)）；（2）當(dāng)輸入信號(hào)為u(t)=10sin(2π×500t)V時(shí)，求輸出信號(hào)的幅度和相位。答案：（1）截止頻率fc=1/(2πRC)，代入R=1kΩ=103Ω，C=0.1μF=0.1×10??F：fc=1/(2π×103×0.1×10??)=1/(2π×10??)≈1591.55Hz（2）輸入信號(hào)頻率f=500Hz，角頻率ω=2π×500=1000πrad/s傳遞函數(shù)的幅頻特性|H(jω)|=1/√(1+(ωRC)2)ωRC=1000π×103×0.1×10??=1000π×10??=0.1π≈0.314|H(jω)|=1/√(1+0.3142)≈1/√(1.0986)≈0.955輸出幅度Uo=Ui×|H(jω)|=10V×0.955≈9.55V相頻特性φ(ω)=arctan(ωRC)=arctan(0.314)≈17.46°因此，輸出信號(hào)為u(t)=9.55sin(2π×500t17.46°)V五、綜合設(shè)計(jì)題（共30分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于STC89C52單片機(jī)的溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，要求：（1）能夠?qū)崟r(shí)采集環(huán)境溫度和濕度；（2）通過(guò)1602液晶顯示屏顯示溫濕度數(shù)值（格式：“TEMP:25.3℃HUM:45.6%”）；（3）當(dāng)溫度超過(guò)30℃或濕度超過(guò)70%時(shí)，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警；（4）畫(huà)出系統(tǒng)硬件原理框圖，并說(shuō)明各模塊功能；（5）給出主程序的流程圖及關(guān)鍵代碼片段（需包含數(shù)據(jù)采集、顯示、報(bào)警判斷邏輯）。答案：（1）硬件原理框圖及模塊功能：系統(tǒng)由以下模塊組成：①單片機(jī)模塊：STC89C52（核心控制，時(shí)鐘電路（11.0592MHz晶振）、復(fù)位電路（RC復(fù)位））；②溫濕度傳感器模塊：DHT11（單總線數(shù)字傳感器，輸出溫度（050℃，精度±2℃）、濕度（2090%RH，精度±5%RH））；③顯示模塊：1602液晶（并行接口，與單片機(jī)P0口連接，RS、RW、E控制引腳接P2.0、P2.1、P2.2）；④報(bào)警模塊：蜂鳴器（接P3.7引腳，高電平觸發(fā)，需通過(guò)三極管放大驅(qū)動(dòng)）；⑤電源模塊：5V直流電源（為各模塊供電）。（2）主程序流程圖：初始化（單片機(jī)IO口、1602液晶、DHT11）→延時(shí)等待傳感器穩(wěn)定→讀取DHT11數(shù)據(jù)（發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)→等待響應(yīng)→接收40位數(shù)據(jù)→校驗(yàn)）→解析溫度、濕度值→更新1602顯示內(nèi)容→判斷溫度>30℃或濕度>70%→若是，P3.7置高（蜂鳴器響）；否則，P3.7置低→循環(huán)執(zhí)行。（3）關(guān)鍵代碼片段（C語(yǔ)言）：```cinclude<reg52.h>include<intrins.h>defineucharunsignedchardefineuintunsignedintsbitDHT11=P1^0;//傳感器數(shù)據(jù)引腳sbitBuzzer=P3^7;//蜂鳴器控制引腳sbitRS=P2^0;//1602RS引腳sbitRW=P2^1;//1602RW引腳sbitEN=P2^2;//1602EN引腳uchartemp_val,humi_val;//溫度整數(shù)部分、濕度整數(shù)部分（DHT11精度為整數(shù)）uchartemp_dec,humi_dec;//溫度小數(shù)部分（固定0）、濕度小數(shù)部分（固定0）//1602寫(xiě)命令函數(shù)voidWriteCmd(ucharcmd){RS=0;RW=0;EN=0;P0=cmd;EN=1;_delay_ms(2);EN=0;}//1602寫(xiě)數(shù)據(jù)函數(shù)voidWriteData(uchardat){RS=1;RW=0;EN=0;P0=dat;EN=1;_delay_ms(2);EN=0;}//初始化1602voidInit1602(){WriteCmd(0x38);//8位數(shù)據(jù)，2行顯示，5x7點(diǎn)陣WriteCmd(0x0C);//顯示開(kāi)，光標(biāo)關(guān)WriteCmd(0x06);//字符后移，光標(biāo)右移WriteCmd(0x01);//清屏}//讀取DHT11數(shù)據(jù)函數(shù)（簡(jiǎn)化版）bitReadDHT11(){uchari,j,dat[5];DHT11=0;_delay_ms(20);//主機(jī)拉低≥18msDHT11=1;_delay_us(30);//主機(jī)釋放，等待響應(yīng)if(DHT11==0){//傳感器響應(yīng)while(!DHT11);//等待拉高while(DHT11);//等待拉低for(i=0;i<5;i++){//讀取5字節(jié)數(shù)據(jù)（濕度整數(shù)、濕度小數(shù)、溫度整數(shù)、溫度小數(shù)、校驗(yàn)）for(j=0;j<8;j++){while(!DHT11);//等待數(shù)據(jù)位高電平_delay_us(30);dat[i]<<=1;if(DHT11)dat[i]|=0x01;while(DHT11);//等待數(shù)據(jù)位結(jié)束}}if(dat[0]+dat[1]+dat[2]+dat[3]==dat[4]){//校驗(yàn)通過(guò)humi_val=dat[0];humi_dec=dat[1];temp_val=dat[2];temp_dec=dat[3];return1;}}return0;}//主函數(shù)voidmain(){Init1602();while(1){if(ReadDHT11()){//讀取成功//顯示溫度WriteCmd(0x80);//第一行首地址WriteData('T');WriteData('E');WriteData('M');WriteData('P');WriteData(':');WriteData(temp_val/10+'0');//十位WriteData(temp_