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2024年招聘硬件工程师笔试题与参考答案(某世界500强集团)(答案在后面)一、单项选择题(本大题有10小题,每小题2分,共20分)1、以下哪种接口常用于连接外部存储设备如硬盘、光驱等?A、USB接口B、HDMI接口C、PCIExpress接口D、SATA接口2、在计算机硬件中,以下哪项不是构成CPU(中央处理器)的基本组件?A、控制单元B、运算单元C、寄存器D、主板3、在数字逻辑电路设计中,下列哪种触发器通常用于构建同步时序逻辑电路?A.SR锁存器B.JK触发器C.D锁存器D.单稳态触发器4、如果一个8位二进制数表示的十进制范围是从-128到+127,那么这个数使用了哪种编码方法?A.原码B.反码C.补码D.无符号数5、在以下哪种情况下,一个硬件工程师可能会使用模拟电路?A.设计一个微控制器的外围电路B.实现一个高速数据通信接口C.构建一个数字信号处理器D.开发一个嵌入式系统6、在硬件设计中,以下哪个标准通常用于评估电子组件的可靠性?A.IPC-9595B.ISO/IEC12207C.IEC60730-1D.IEEE802.37、在数字逻辑电路设计中,以下哪种门可以直接驱动一个LED灯?A、与门B、非门C、或门D、三态门8、在使用示波器测量一个未知频率的正弦波时,如果屏幕上的波形每两个周期显示完整,则水平刻度设置为10μs/div,总共有5格,请问该正弦波的频率是多少?A、1kHzB、5kHzC、10kHzD、25kHz9、在下列哪种情况下,一个简单的二进制计数器会溢出?A.当计数器的值达到最大值时B.当计数器的值达到最小值时C.当计数器的值等于0时D.当计数器的值等于1时10、以下哪种接口通常用于外部设备与计算机之间的数据传输?A.USB(通用串行总线)B.FireWire(IEEE1394)C.RS-232D.Ethernet二、多项选择题(本大题有10小题,每小题4分,共40分)1、以下哪些技术或组件是硬件工程师在设计和开发嵌入式系统时通常会使用的?A、微控制器(Microcontroller)B、场效应晶体管(MOSFET)C、线性稳压器(LinearRegulator)D、蓝牙模块(BluetoothModule)E、操作系统(OperatingSystem)2、在硬件设计过程中,以下哪些因素对电路的可靠性有重要影响?A、元件的选择与质量B、电路布局和布线C、散热设计D、电磁兼容性(EMC)E、抗干扰能力3、以下哪些组件属于硬件工程师在设计和测试嵌入式系统时可能会使用?()A.微处理器(Microprocessor)B.外部存储器(ExternalStorage)C.传感器(Sensors)D.模拟电路(AnalogCircuits)E.通用接口(GeneralPurposeInterface)4、在硬件设计中,以下哪些方法可以提高电路的抗干扰能力?()A.使用低噪声元件B.采用屏蔽和接地措施C.优化电源设计,减少电源噪声D.使用滤波器E.提高电路的频率响应5、以下哪些是硬件工程师在电路设计过程中需要考虑的关键因素?()A.电源稳定性B.热设计C.电磁兼容性D.成本控制E.信号完整性6、以下关于嵌入式系统硬件设计原则的描述,正确的是哪些?()A.优先考虑性能,牺牲成本和功耗B.在满足功能需求的前提下,尽量降低功耗C.采用模块化设计,提高系统可扩展性D.优先考虑成本,牺牲性能和功耗E.保证系统稳定性,提高可靠性7、以下哪些技术或组件是现代嵌入式系统中常见的硬件组成部分?()A.微控制器(MCU)B.传感器C.显示屏D.USB接口E.无线通信模块8、在以下关于SATA接口的描述中,哪些是正确的?()A.SATA接口主要用于连接硬盘驱动器和主机系统B.SATA接口支持热插拔功能C.SATA接口的最高传输速率可以达到6GbpsD.SATA接口不支持RAID配置E.SATA接口具有较低的功耗9、以下哪些技术或设备属于硬件工程师在设计和测试嵌入式系统时可能需要使用的?()A.ARM处理器B.FPGA(现场可编程门阵列)C.微控制器D.液晶显示屏E.电源管理芯片10、以下哪些方法可以用于提高硬件设计的可测试性?()A.设计模块化B.使用可测试的接口C.实现硬件设计规范D.设计冗余功能E.优化设计文档三、判断题(本大题有10小题,每小题2分,共20分)1、硬件工程师在进行电路设计时,所有元件都必须符合其额定电压和电流规格。2、在PCB(印刷电路板)设计中,布线密度越高,电路板的设计难度越小。3、硬件工程师在进行电路设计时,应优先考虑电路的功耗,而不是电路的复杂程度。4、数字信号处理(DSP)芯片主要用于处理模拟信号。5、硬件工程师在进行电路板设计时,必须确保所有的元件都符合EMC(电磁兼容性)标准。6、在硬件设计中,数字信号与模拟信号之间的转换通常由模拟-数字转换器(ADC)和数字-模拟转换器(DAC)来完成。7、硬件工程师在进行电路板设计时,通常不需要考虑电磁兼容性(EMC)问题。8、在硬件设计过程中,所有的电子元件都可以在市场上直接购买到,不需要进行任何定制。9、数字、9、硬件工程师在设计和开发过程中,应确保所使用的元器件符合RoHS指令的要求。10、数字、10、硬件工程师在进行电路板设计时,应优先考虑电路的可靠性而不是成本。四、问答题(本大题有2小题,每小题10分,共20分)第一题请阐述在硬件设计中,电磁兼容性(EMC)的重要性及其在产品设计过程中需要注意的关键点。第二题请设计一个简单的单板计算机系统架构,并说明其关键组成部分及其功能。要求包括但不限于以下内容:1.CPU架构选择及其原因;2.存储器设计,包括内存类型和容量;3.输入/输出接口设计,包括至少两种常见的输入输出设备;4.总线结构设计,说明总线类型和功能;5.系统时钟频率选择及其对系统性能的影响;6.简述系统散热设计考虑。2024年招聘硬件工程师笔试题与参考答案(某世界500强集团)一、单项选择题(本大题有10小题,每小题2分,共20分)1、以下哪种接口常用于连接外部存储设备如硬盘、光驱等?A、USB接口B、HDMI接口C、PCIExpress接口D、SATA接口答案:A、USB接口解析:USB(通用串行总线)接口是连接外部存储设备如硬盘、光驱等最常用的接口之一。它具有即插即用的特性,方便用户连接各种外部设备。HDMI接口主要用于高清视频传输,PCIExpress接口用于连接高速的内部组件,如显卡,而SATA接口是连接硬盘的主接口。2、在计算机硬件中,以下哪项不是构成CPU(中央处理器)的基本组件?A、控制单元B、运算单元C、寄存器D、主板答案:D、主板解析:CPU(中央处理器)是计算机的核心部件,主要由控制单元(ControlUnit)、运算单元(ArithmeticLogicUnit)和寄存器(Registers)等组成。主板(Motherboard)是连接计算机各个组件的电路板,它本身并不是CPU的组成部分。3、在数字逻辑电路设计中,下列哪种触发器通常用于构建同步时序逻辑电路?A.SR锁存器B.JK触发器C.D锁存器D.单稳态触发器答案:B.JK触发器解析:在数字电子学中,JK触发器是一种常用的触发器类型,它可以实现多种功能,包括置位、复位、保持以及翻转状态,这使得它非常适合用于构建复杂的同步时序逻辑电路。而SR锁存器和D锁存器虽然也是基本的存储单元,但它们的功能较为简单,并且锁存器一般用于异步电路中;单稳态触发器则主要用于产生定时脉冲。4、如果一个8位二进制数表示的十进制范围是从-128到+127,那么这个数使用了哪种编码方法?A.原码B.反码C.补码D.无符号数答案:C.补码解析:在计算机科学中,补码是一种表示有符号整数的方法。对于8位的二进制数,使用补码可以表示从-128到+127的范围。其中,最左边的一位是符号位,用来表示正负号(0代表正数,1代表负数)。原码和反码也可以表示有符号数,但是它们的有效范围有所不同,尤其是对于负数的表现形式。无符号数则只能表示非负值,在这种情况下,8位数可以表示从0到255的范围。5、在以下哪种情况下,一个硬件工程师可能会使用模拟电路?A.设计一个微控制器的外围电路B.实现一个高速数据通信接口C.构建一个数字信号处理器D.开发一个嵌入式系统答案:A解析:模拟电路主要用于处理连续变化的信号,如音频、视频等。在设计一个微控制器的外围电路时,可能会用到模拟电路来处理这些连续信号,例如ADC(模数转换器)和DAC(数模转换器)。而高速数据通信接口、数字信号处理器和嵌入式系统通常更多地依赖于数字电路。因此,正确答案是A。6、在硬件设计中,以下哪个标准通常用于评估电子组件的可靠性?A.IPC-9595B.ISO/IEC12207C.IEC60730-1D.IEEE802.3答案:C解析:IPC-9595是一个关于电路板设计的标准,ISO/IEC12207是一个关于软件工程和软件管理的国际标准,IEEE802.3是一个关于以太网通信的标准。而IEC60730-1是一个针对家用和类似用途电子和电气设备的电磁兼容性和安全标准,其中包含了关于可靠性的评估要求。因此,正确答案是C。7、在数字逻辑电路设计中,以下哪种门可以直接驱动一个LED灯?A、与门B、非门C、或门D、三态门答案:B、非门解析:在数字逻辑电路中,直接驱动LED通常需要一个恒定的高电平或低电平信号。非门(NOTgate)可以提供这样的功能,因为它能够将输入信号反转。如果LED连接在非门的输出端与地之间,并且LED正向电压降满足电源电压减去非门的导通电压,那么当非门接收到低电平时,输出为高电平,可以点亮LED。其他门电路如与门、或门通常用于更复杂的逻辑运算而不直接用于驱动负载,而三态门虽然可以控制输出使能状态,但在普通情况下不是直接驱动LED的最佳选择。8、在使用示波器测量一个未知频率的正弦波时,如果屏幕上的波形每两个周期显示完整,则水平刻度设置为10μs/div,总共有5格,请问该正弦波的频率是多少?A、1kHzB、5kHzC、10kHzD、25kHz答案:D、25kHz解析:示波器上每格的时间间隔为10μs,共5格表示整个显示宽度的时间跨度为50μs。由于波形每两个周期显示完整,这意味着两个周期的时间长度为50μs,因此单个周期的时间长度为25μs。频率f是周期T的倒数,即f=1/T。所以该正弦波的频率为f=1/(25μs)=40000Hz或者40kHz/2=25kHz。9、在下列哪种情况下,一个简单的二进制计数器会溢出?A.当计数器的值达到最大值时B.当计数器的值达到最小值时C.当计数器的值等于0时D.当计数器的值等于1时答案:A解析:在数字电路中,二进制计数器用于计数二进制数的增加。当计数器的值达到其最大值时(对于无符号计数器)或最大值减去1(对于有符号计数器,考虑到补码表示中的符号位),计数器会溢出。溢出是指计数器无法表示下一个数值,通常会导致计数器回到起始值或产生一个错误信号。因此,正确答案是A。10、以下哪种接口通常用于外部设备与计算机之间的数据传输?A.USB(通用串行总线)B.FireWire(IEEE1394)C.RS-232D.Ethernet答案:A解析:USB(通用串行总线)是一种广泛使用的接口,用于连接外部设备如鼠标、键盘、打印机、外部硬盘等与计算机。虽然FireWire(IEEE1394)和RS-232也是数据传输接口,但它们的使用不如USB普遍。Ethernet主要用于网络连接,而不是直接连接外部设备到计算机。因此,正确答案是A。二、多项选择题(本大题有10小题,每小题4分,共40分)1、以下哪些技术或组件是硬件工程师在设计和开发嵌入式系统时通常会使用的?A、微控制器(Microcontroller)B、场效应晶体管(MOSFET)C、线性稳压器(LinearRegulator)D、蓝牙模块(BluetoothModule)E、操作系统(OperatingSystem)答案:ABCD解析:硬件工程师在设计和开发嵌入式系统时,通常会使用微控制器(MCU)作为系统的核心处理单元,场效应晶体管(MOSFET)作为开关元件,线性稳压器(LR)来提供稳定的电源,以及蓝牙模块(BTM)来实现无线通信功能。操作系统虽然对于嵌入式系统的开发非常重要,但它属于软件范畴,不是硬件工程师直接设计和使用的硬件组件。因此,正确答案是ABCD。2、在硬件设计过程中,以下哪些因素对电路的可靠性有重要影响?A、元件的选择与质量B、电路布局和布线C、散热设计D、电磁兼容性(EMC)E、抗干扰能力答案:ABCDE解析:硬件设计的可靠性受到多个因素的影响,包括元件的选择与质量,因为低质量的元件可能导致系统不稳定或故障。电路布局和布线也会影响可靠性,不良的设计可能导致信号干扰或电磁干扰。散热设计确保系统在高温下仍能稳定工作,电磁兼容性(EMC)确保电路不会对周围设备产生干扰,而抗干扰能力则是指电路在遭受外界干扰时保持正常工作的能力。因此,所有选项A、B、C、D和E都对电路的可靠性有重要影响。正确答案是ABCDE。3、以下哪些组件属于硬件工程师在设计和测试嵌入式系统时可能会使用?()A.微处理器(Microprocessor)B.外部存储器(ExternalStorage)C.传感器(Sensors)D.模拟电路(AnalogCircuits)E.通用接口(GeneralPurposeInterface)答案:ABCDE解析:A.微处理器是嵌入式系统的核心,负责执行程序指令。B.外部存储器用于存储嵌入式系统的程序和用户数据。C.传感器用于检测和响应环境变化,是嵌入式系统与外部环境交互的桥梁。D.模拟电路在嵌入式系统中用于处理连续的信号,如音频、视频等。E.通用接口如USB、I2C、SPI等,用于与其他设备或系统进行通信。以上所有选项都是硬件工程师在设计和测试嵌入式系统时可能会使用的组件。4、在硬件设计中,以下哪些方法可以提高电路的抗干扰能力?()A.使用低噪声元件B.采用屏蔽和接地措施C.优化电源设计,减少电源噪声D.使用滤波器E.提高电路的频率响应答案:ABCDE解析:A.使用低噪声元件可以减少电路自身产生的干扰。B.屏蔽和接地是防止外部干扰进入电路的有效方法。C.优化电源设计可以减少电源噪声,从而降低对电路的干扰。D.滤波器可以去除电路中的高频噪声,提高电路的稳定性。E.提高电路的频率响应可以使电路在更宽的频率范围内保持稳定,减少干扰。5、以下哪些是硬件工程师在电路设计过程中需要考虑的关键因素?()A.电源稳定性B.热设计C.电磁兼容性D.成本控制E.信号完整性答案:A,B,C,D,E解析:硬件工程师在电路设计过程中需要全面考虑以下关键因素:A.电源稳定性:确保电路的稳定运行,避免因电源波动导致电路异常。B.热设计:考虑电路产生的热量,采取散热措施,防止器件过热损坏。C.电磁兼容性:保证电路在设计、制造和使用过程中不会对其他设备产生电磁干扰,同时能抵御外部电磁干扰。D.成本控制:在满足功能需求的前提下,尽量降低成本,提高产品的市场竞争力。E.信号完整性:保证信号在传输过程中不失真,降低误码率,提高通信质量。6、以下关于嵌入式系统硬件设计原则的描述,正确的是哪些?()A.优先考虑性能,牺牲成本和功耗B.在满足功能需求的前提下,尽量降低功耗C.采用模块化设计,提高系统可扩展性D.优先考虑成本,牺牲性能和功耗E.保证系统稳定性,提高可靠性答案:B,C,E解析:嵌入式系统硬件设计原则如下:B.在满足功能需求的前提下,尽量降低功耗:嵌入式系统通常工作在电池供电的环境中,降低功耗可以延长电池使用寿命。C.采用模块化设计,提高系统可扩展性:模块化设计可以提高系统可维护性和可扩展性,便于后期升级和扩展。E.保证系统稳定性,提高可靠性:嵌入式系统通常应用于关键场合,保证系统稳定性和可靠性至关重要。选项A和D都存在一定程度的偏颇,嵌入式系统设计需要在性能、成本、功耗和可靠性等方面进行平衡。7、以下哪些技术或组件是现代嵌入式系统中常见的硬件组成部分?()A.微控制器(MCU)B.传感器C.显示屏D.USB接口E.无线通信模块答案:ABCD解析:现代嵌入式系统通常包含微控制器(MCU)作为核心处理单元,传感器用于采集外部环境信息,显示屏用于人机交互,USB接口用于数据传输,以及无线通信模块用于无线数据传输。这些组件共同构成了嵌入式系统的基本硬件组成部分。因此,选项A、B、C、D和E都是正确的。8、在以下关于SATA接口的描述中,哪些是正确的?()A.SATA接口主要用于连接硬盘驱动器和主机系统B.SATA接口支持热插拔功能C.SATA接口的最高传输速率可以达到6GbpsD.SATA接口不支持RAID配置E.SATA接口具有较低的功耗答案:ABCE解析:SATA(SerialATA)接口是一种用于连接硬盘驱动器和主机系统的接口标准。以下是各选项的正确性分析:A.正确,SATA接口主要用于连接硬盘驱动器和主机系统。B.正确,SATA接口支持热插拔功能,可以在系统运行时安全地插入或移除设备。C.正确,SATA接口的最高传输速率可以达到6Gbps。D.错误,SATA接口支持RAID配置,可以用于构建RAID阵列。E.正确,SATA接口相对于并行接口具有较低的功耗。因此,选项A、B、C和E是正确的。9、以下哪些技术或设备属于硬件工程师在设计和测试嵌入式系统时可能需要使用的?()A.ARM处理器B.FPGA(现场可编程门阵列)C.微控制器D.液晶显示屏E.电源管理芯片答案:ABCDE解析:硬件工程师在设计和测试嵌入式系统时,通常会涉及到以下技术和设备:A.ARM处理器:广泛用于嵌入式系统,因其高性能和低功耗特性。B.FPGA:可以用于快速原型设计,以及需要高度定制逻辑功能的系统。C.微控制器:是嵌入式系统的核心,负责控制和管理系统中的各种功能。D.液晶显示屏:嵌入式系统中常见的输出设备,用于显示信息。E.电源管理芯片:确保系统在合适的电压和电流下稳定工作,对于电池供电的设备尤为重要。因此,所有选项都是硬件工程师可能需要使用的。10、以下哪些方法可以用于提高硬件设计的可测试性?()A.设计模块化B.使用可测试的接口C.实现硬件设计规范D.设计冗余功能E.优化设计文档答案:ABCDE解析:提高硬件设计的可测试性是确保硬件产品可靠性的关键。以下方法可以帮助提高硬件设计的可测试性:A.设计模块化:将复杂的设计分解成多个模块,便于单独测试和验证。B.使用可测试的接口:确保设计的接口易于测试,如使用标准化的通信协议。C.实现硬件设计规范:遵循设计规范有助于提高设计的统一性和可测试性。D.设计冗余功能:通过冗余设计,可以在一个部分失败时通过另一个部分进行功能备份,从而提高系统的可靠性。E.优化设计文档:详细和准确的设计文档有助于测试人员更好地理解和测试硬件设计。因此,所有选项都是提高硬件设计可测试性的有效方法。三、判断题(本大题有10小题,每小题2分,共20分)1、硬件工程师在进行电路设计时,所有元件都必须符合其额定电压和电流规格。答案:正确解析:硬件工程师在设计电路时,必须确保所有元件的额定电压和电流规格与其在电路中的作用相匹配,以避免元件过载或工作在非正常状态下,从而保证电路的稳定性和元件的寿命。2、在PCB(印刷电路板)设计中,布线密度越高,电路板的设计难度越小。答案:错误解析:在PCB设计中,布线密度越高意味着电路板上布线的复杂度和密度增加,这会增加设计难度,因为高密度的布线可能导致信号完整性问题、电磁干扰、散热问题以及维修困难。因此,布线密度越高,设计难度实际上越大。3、硬件工程师在进行电路设计时,应优先考虑电路的功耗,而不是电路的复杂程度。答案:×解析:在硬件设计过程中,确实需要考虑电路的功耗,以降低能耗,提高能效。但电路的复杂程度也是设计中的一个重要因素,它直接影响到电路的性能、可靠性、成本和开发周期。因此,硬件工程师在设计电路时应综合考虑功耗和电路复杂程度,而不是优先考虑其中之一。在实际应用中,应根据具体需求和设计目标来平衡这两者。4、数字信号处理(DSP)芯片主要用于处理模拟信号。答案:×解析:数字信号处理(DSP)芯片的主要功能是进行数字信号的处理,它通过专用的硬件电路对数字信号进行滤波、放大、调制、解调等操作。DSP芯片是专门为数字信号处理而设计的,而非模拟信号。虽然DSP芯片可以处理模拟信号,但通常需要先将模拟信号转换为数字信号,然后再进行数字信号处理。因此,DSP芯片主要用于处理数字信号,而非模拟信号。5、硬件工程师在进行电路板设计时,必须确保所有的元件都符合EMC(电磁兼容性)标准。答案:√解析:电磁兼容性(EMC)是指电子设备或系统在其整个生命周期内,在各种电磁环境中能正常工作且不会对其他设备或系统造成有害影响的特性。硬件工程师在进行电路板设计时,确保所有元件符合EMC标准是至关重要的,因为这可以避免产品在使用过程中产生电磁干扰,同时也确保产品不会受到外界电磁干扰的影响。6、在硬件设计中,数字信号与模拟信号之间的转换通常由模拟-数字转换器(ADC)和数字-模拟转换器(DAC)来完成。答案:√解析:在电子系统中,数字信号和模拟信号之间的转换是常见的操作。模拟-数字转换器(ADC)用于将模拟信号转换为数字信号,而数字-模拟转换器(DAC)则用于将数字信号转换为模拟信号。这两种转换器在硬件设计中扮演着重要角色,它们使得电子设备能够处理和输出不同类型的信号。7、硬件工程师在进行电路板设计时,通常不需要考虑电磁兼容性(EMC)问题。答案:错误解析:硬件工程师在进行电路板设计时,必须考虑电磁兼容性(EMC)问题。这是因为电子设备在工作过程中会产生电磁干扰,同时也可能受到外部电磁干扰的影响。如果不考虑EMC,可能会导致设备性能不稳定、无法正常工作,甚至会对其他设备造成干扰。因此,EMC是硬件设计中的重要考虑因素。8、在硬件设计过程中,所有的电子元件都可以在市场上直接购买到,不需要进行任何定制。答案:错误解析:在硬件设计过程中,虽然大多数电子元件可以在市场上直接购买到,但并不是所有的电子元件都可以现成购买。某些特殊用途或高性能要求的电子元件可能需要定制。例如,高频率的微波器件、特定尺寸和形状的连接器、具有特殊材料属性的传感器等。因此,硬件工程师可能需要与供应商合作进行元件的定制设计。9、数字、9、硬件工程师在设计和开发过程中,应确保所使用的元器件符合RoHS指令的要求。答案:√解析:RoHS指令(RestrictionofHazardousSubstances)是欧盟制定的一项关于限制电子电气设备中某些有害物质的指令。作为硬件工程师,确保所使用的元器件符合RoHS指令的要求,是保护环境和人类健康的重要措施。10、数字、10、硬件工程师在进行电路板设计时,应优先考虑电路的可靠性而不是成本。答案:×解析:在电路板设计过程中,可靠性和成本通常是需要平衡的两个因素。虽然可靠性是硬件设计的关键要求之一,但在实际应用中,工程师需要在满足性能要求的前提下,综合考虑成本、时间和市场因素。在某些情况下,为了降低成本,可能需要牺牲一定的可靠性。因此,不能绝对地说硬件工程师在设计时应优先考虑电路的可靠性而不是成本。四、问答题(本大题有2小题,每小题10分,共20分)第一题请阐述在硬件设计中,电磁兼容性(EMC)的重要性及其在产品设计过程中需要注意的关键点。答案:电磁兼容性(EMC)在硬件设计中具有至关重要的作用。以下是电磁兼容性的重要性及其在产品设计过程中需要注意的关键点:1.重要性:遵守国际、国内标准:EMC标准是电子产品进入市场的重要门槛,良好的EMC性能有助于产品顺利通过认证,提高市场竞争力。保障用户体验:良好的EMC性能可以降低电子设备对周围环境的电磁干扰,提高设备的稳定性,减少故障率,为用户提供良好的使用体验。保障公共安全:电磁干扰可能导致其他电子设备或系统工作异常,甚至引发安全事故,因此,良好的EMC性能有助于保障公共安全。降低成本:在设计阶段充分考虑EMC,可以避免后期因EMC问题导致的返工、召回等,从而降低产品成本。2.设计

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