福州外语外贸学院《数字电子技术与微处理器基础》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数字电子技术与微处理器基础》2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、对于半导体器件，以下关于场效应管（FET）和双极型晶体管（BJT）的比较，哪一项是不准确的？（）A.FET是电压控制型器件，输入阻抗高；BJT是电流控制型器件，输入阻抗较低B.FET的噪声性能通常优于BJT，适用于对噪声要求较高的电路C.BJT的放大能力强于FET，在高频应用中具有优势D.FET和BJT在数字电路中的应用范围相同，没有明显的差异2、在微处理器系统中，总线是连接各个部件的重要通道。以下关于总线的分类，哪一项是不正确的？（）A.数据总线、地址总线和控制总线B.内部总线、外部总线和系统总线C.串行总线和并行总线D.高速总线和低速总线3、在数字通信的同步数字系列（SDH）中，以下哪种容器用于承载不同速率的信号？（）A.C容器B.VC容器C.TU容器D.AU容器4、在计算机网络中，IP地址是标识网络节点的重要参数。IPv4地址由32位二进制数组成，以下哪个是合法的IPv4地址：（）A.192.168.256.1B.202.96.69.36C.10.255.255.255.255D.127.0.0.1.05、在数字图像处理中，图像增强的方法有很多种。直方图均衡化是一种常用的方法，其主要目的是：（）A.提高图像的对比度B.降低图像的噪声C.压缩图像的动态范围D.改变图像的颜色6、在通信系统的扩频技术中，以下哪种扩频方式通过改变信号的频率实现：（）A.直接序列扩频（DSSS）B.跳频扩频（FHSS）C.跳时扩频（THSS）D.混合扩频7、在通信协议中，TCP/IP协议族中的IP协议主要负责什么功能？（）A.数据链路层的差错控制B.网络层的寻址和路由选择C.传输层的端到端连接D.应用层的数据处理8、在数字电路中，以下关于组合逻辑电路和时序逻辑电路的描述，哪一项是正确的？（）A.组合逻辑电路的输出仅取决于当前输入，时序逻辑电路的输出取决于当前输入和过去的输出B.组合逻辑电路包含存储元件，时序逻辑电路不包含存储元件C.组合逻辑电路比时序逻辑电路更复杂D.时序逻辑电路的速度比组合逻辑电路快9、在数字信号处理的滤波器设计中，以下哪种方法可以设计具有任意频率响应的滤波器：（）A.窗函数法B.频率抽样法C.等波纹最佳逼近法D.以上都是10、在数字信号处理中，若要对一个包含噪声的音频信号进行滤波处理，去除高频噪声，以下哪种滤波器类型是较为合适的？（）A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器11、在集成电路的可靠性设计中，冗余技术是常用的方法之一。以下哪种冗余技术可以提高系统的可靠性：（）A.硬件冗余B.时间冗余C.信息冗余D.以上都是12、对于一个模拟信号进行抽样，若抽样频率低于奈奎斯特频率，会导致什么问题？（）A.信号幅度失真B.信号频率失真C.信号相位失真D.信号混叠13、在集成电路的可靠性测试中，以下哪种测试用于检测芯片在高温环境下的性能？（）A.老化测试B.热循环测试C.高温工作寿命测试D.以上都是14、在无线通信系统中，关于多径传播对信号的影响，以下哪种说法是正确的？（）A.多径传播会导致信号的衰落和时延扩展，严重影响通信质量，但可以通过分集接收技术来改善B.多径传播只会造成信号的频率选择性衰落，对信号的时域特性没有影响C.多径传播使得接收信号的强度增强，从而提高了通信系统的可靠性D.多径传播对窄带通信系统影响较大，而对宽带通信系统几乎没有影响15、在无线传感器网络中，节点的定位是一个重要的问题。以下哪种定位技术不需要额外的硬件设备：（）A.GPS定位B.基于距离的定位C.基于角度的定位D.基于连通性的定位二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）请具体论述在电子电路的可靠性预计中，元器件的失效率数据来源和使用方法。2、（本题5分）在电子测量仪器中，信号源的类型和功能有哪些？如何选择合适的信号源进行电子电路的测试和调试？3、（本题5分）详细说明在集成电路的可靠性设计中，冗余设计的方式和效果评估。4、（本题5分）详细阐述在数字信号处理中，IIR滤波器的双线性变换法设计过程。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个简单的直流稳压电源，输出电压为5V和12V可选，最大输出电流为1A，纹波电压小于50mV。2、（本题5分）设计一个数字电压表，测量范围为0至1000V，精度为10V，采用分压网络实现，说明硬件电路和软件算法。3、（本题5分）设计一个数字音频处理中的音频时频分析和特征提取系统，分析特征的有效性。4、（本题5分）设计一个基于光纤通信的高速数据中心互联系统，能够实现大量数据的快速传输和低延迟。5、（本题5分）设计一个数字通信中的码间干扰补偿电路，分析补偿效果和对系统性能的影响。四、分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在集成电路设计中，摩尔定律逐渐接近物理极限。分析先进制程工艺（如7nm、5nm）下芯片面临的漏电、散热和良品率等问题，探讨新材料（如碳纳米管、二维材料）和新架构（如存算一体、类脑计算）在延续集成电路性能提升方面的潜力和挑战。2、（本题10分）一个光通信收发模块，需要实现高速、长距离的通信。分析收发模块的关键组件（如激光器、探测器、调制器等）的性能要求和技术挑战，并讨论系统的整体优化方案。3、（本题10分）在一个工业控制系统中