站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共2頁青島科技大學《嵌入式系統(tǒng)設計綜合實驗》2025-2026學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在電子電路設計中，常常需要使用電源管理芯片來為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源。對于線性穩(wěn)壓器和開關穩(wěn)壓器，以下關于它們的特點和應用場景的描述，哪一項是不準確的？（）A.線性穩(wěn)壓器的效率較低，適用于小電流、對噪聲要求高的場合B.開關穩(wěn)壓器的輸出紋波較大，一般用于大電流、對效率要求高的場合C.線性穩(wěn)壓器的成本通常比開關穩(wěn)壓器低D.開關穩(wěn)壓器的體積通常比線性穩(wěn)壓器小2、在數(shù)字電路中，對于一個由與非門組成的基本邏輯電路，若輸入信號A為高電平，B為低電平，那么經(jīng)過與非運算后，輸出信號會是什么狀態(tài)？（）A.高電平B.低電平C.不確定D.以上都不對3、在電子電路設計中，電源管理芯片是一種重要的集成電路。電源管理芯片的功能有哪些呢？可以實現(xiàn)電壓轉換、電池管理、電源監(jiān)控等功能。以下關于電源管理芯片的說法中，錯誤的是？（）A.電源管理芯片可以提高電源的效率B.電源管理芯片可以延長電池的使用壽命C.電源管理芯片可以實現(xiàn)對多個電源的管理和控制D.電源管理芯片只適用于便攜式電子設備，不適用于其他電子設備4、在微處理器的體系結構中，若要提高指令的執(zhí)行效率，以下哪種技術的應用是常見的？（）A.流水線技術B.超標量技術C.緩存技術D.以上都是5、在微波技術中，矩形波導常用于傳輸微波信號。對于TE10模，其截止波長與波導尺寸的關系是：（）A.只與寬邊尺寸有關B.只與窄邊尺寸有關C.與寬邊和窄邊尺寸都有關D.與波導尺寸無關6、在集成電路設計中，CMOS工藝是目前應用最為廣泛的工藝之一。CMOS電路具有低功耗的特點，這主要是因為？（）A.其靜態(tài)功耗幾乎為零B.其動態(tài)功耗較小C.其工作電壓較低D.以上都是7、對于一個通信信道，若其帶寬有限，以下哪種信號傳輸方式可以提高信道的利用率？（）A.基帶傳輸B.頻帶傳輸C.串行傳輸D.并行傳輸8、在微處理器的指令系統(tǒng)中，指令的尋址方式有多種。立即尋址方式中，操作數(shù)？（）A.在指令中直接給出B.在寄存器中C.在內存中D.在堆棧中9、對于一個模擬信號進行抽樣，若抽樣頻率低于奈奎斯特頻率，會導致什么問題？（）A.信號幅度失真B.信號頻率失真C.信號相位失真D.信號混疊10、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，差錯控制編碼可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。漢明碼是一種常見的糾錯碼，其能糾正的錯誤位數(shù)為：（）A.1位B.2位C.3位D.4位11、在電子電路設計中，電源是必不可少的部分。電源的穩(wěn)定性對電路的性能有著重要影響。如果一個電路需要一個穩(wěn)定的5V直流電源，應該選用哪種電源呢？（）A.干電池B.鋰電池C.線性穩(wěn)壓電源D.開關穩(wěn)壓電源12、在數(shù)字信號處理的快速算法中，以下哪種算法用于計算離散傅里葉變換（DFT）：（）A.基2FFT算法B.基4FFT算法C.分裂基FFT算法D.以上都是13、在電子系統(tǒng)的電磁兼容性設計中，屏蔽是一種有效的措施。對于磁場屏蔽，以下哪種材料效果較好：（）A.銅B.鋁C.鐵磁材料D.塑料14、在電子電路設計中，為了降低電源噪聲對電路的影響，通常會采用以下哪種措施？（）A.增加電源濾波電容B.提高電源電壓C.減少電路中的電阻D.增加電路中的電感15、在電子信息系統(tǒng)的可靠性設計中，以下哪種方法能夠降低系統(tǒng)的失效概率？（）A.冗余設計B.降額設計C.故障預測與診斷D.以上都是二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋電子電路中的寄生電容和寄生電感的產生原因和對電路性能的影響。2、（本題5分）電子信息工程中的信號處理方法有哪些？舉例說明其在實際中的應用。3、（本題5分）闡述在電子電路的反饋控制中，交流反饋和直流反饋對電路性能的不同影響。4、（本題5分）在通信系統(tǒng)中，碼分多址（CDMA）技術具有獨特的優(yōu)勢。請詳細解釋CDMA的工作原理、特點以及與其他多址技術（如FDMA和TDMA）的區(qū)別。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個低通數(shù)字濾波器，截止頻率為500Hz，采樣頻率為2kHz，采用窗函數(shù)法進行設計。2、（本題5分）設計一個基于FPGA的圖像壓縮系統(tǒng)，實現(xiàn)JPEG壓縮算法，給出硬件設計和資源占用情況。3、（本題5分）利用模擬電路技術，設計一個用于舞臺燈光控制的調光器，能夠實現(xiàn)燈光的平滑調節(jié)和多種燈光效果。4、（本題5分）運用通信網(wǎng)絡技術，設計一個遠程醫(yī)療手術示教系統(tǒng)的網(wǎng)絡架構，實現(xiàn)高清視頻和數(shù)據(jù)的實時傳輸。5、（本題5分）設計一個用于智能手機的充電管理電路，支持快充和普通充電模式，具備過壓、過流和過熱保護功能，闡述電路原理和芯片選型。四、分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）在一個無線傳感器網(wǎng)絡的安全機制中，密鑰管理、數(shù)據(jù)加密和節(jié)點認證等是保障網(wǎng)絡安全的重要環(huán)節(jié)。但節(jié)點資源受限、網(wǎng)絡拓撲動態(tài)變化和攻擊手段多樣化等因素給安全機制帶來挑戰(zhàn)。請仔細分析這些因素，研究如何設計輕量級的安全算法、動態(tài)的密鑰更新策略和有效的認證機制來增強無線傳感器網(wǎng)絡的安全性。2、（本題10分）在集成電路設計中，摩爾定律逐漸接近物理極限。分析先進制程工藝（如7nm、5nm）下芯片面臨的漏電、散熱和良品率等問題，探討新材料（如碳納米管、二維材料）和新架構（如存算一體、類腦計算）在延續(xù)集成電路性能提升方面的潛力和挑戰(zhàn)。3、（本題10分）在一個模擬濾波器設計中，分析巴特沃斯濾波器、切比雪夫濾波器和橢圓濾波器的特點