重庆电子工程职业学院《嵌入式硬件基础》2023-2024学年第一学期期末试卷

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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20个小题，每小题1分，共20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、在一个电气自动化系统中，使用了PLC和触摸屏进行控制和监控。触摸屏可以显示系统的运行状态、参数设置等信息，并接收操作人员的输入。PLC则负责执行控制逻辑。以下关于PLC与触摸屏通信的描述，正确的是（）A.通信协议通常由触摸屏厂家确定B.通信速度对系统性能影响不大C.可以通过无线方式进行通信D.通信线路的长度没有限制2、在一个差分放大电路中，两输入端的信号分别为ui1=10mV，ui2=6mV，差模增益Ad=50，共模抑制比KCMR=1000。请问输出电压uo约为多少？（）A.200mVB.220mVC.400mVD.440mV3、在一个电气控制系统的设计中，需要选择合适的电源。电源的类型包括交流电源和直流电源，它们各有优缺点。交流电源通常易于获取，但电压波动较大；直流电源稳定性好，但成本较高。以下关于电源选择的考虑因素，错误的是（）A.负载的特性和要求B.系统的成本预算C.电源的安装和维护难度D.电源的外观和尺寸4、在一个电气控制系统的故障诊断中，需要对各种故障现象进行分析和判断。可以采用直观检查、仪器测量、故障代码读取等方法。直观检查可以快速发现一些明显的故障，仪器测量能够准确获取电气参数，故障代码读取则依赖于系统的自诊断功能。以下关于故障诊断方法的描述，错误的是（）A.应综合使用多种方法进行故障诊断B.故障代码读取是最准确可靠的诊断方法C.仪器测量需要专业的设备和技术人员D.直观检查在某些情况下可以快速定位故障5、在一个数字电子电路中，需要实现数据的锁存和传输。以下哪种集成电路可以实现这一功能？（）A.锁存器B.寄存器C.计数器D.译码器6、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的抗干扰能力。以下哪个措施可以有效地提高电路的抗干扰能力？（）A.使用屏蔽线B.增加滤波电容C.合理布局电路D.以上都是7、在一个电子设备的通信接口中，需要实现数据的串行传输和接收。以下哪种通信协议通常被用于串行通信？（）A.RS232B.RS485C.USBD.以上都是8、在一个电气设备的控制系统中，使用了步进电机作为执行机构。步进电机通过输入脉冲信号来控制转动角度和速度。与普通电机相比，步进电机具有定位精度高、控制简单等优点，但也存在一些局限性。以下关于步进电机的描述，错误的是（）A.转速与脉冲频率成正比B.不适合高速连续运转C.过载能力强，可承受较大负载D.一般需要专门的驱动电路9、在一个电子设备的电源电路中，需要防止过压和过流。以下哪种电子元件可以用于防止过压和过流？（）A.压敏电阻B.保险丝C.二极管D.三极管10、有一个平行板电容器，两板间距为d，极板面积为S，中间填充了相对介电常数为εr的电介质。若将极板间距减小为原来的一半，同时电介质的相对介电常数增大为原来的2倍，电容器的电容变为：（）A.2CB.4CC.C/2D.C/411、在一个由集成运放构成的微分运算电路中，若输入为正弦波信号，输出信号的相位将：（）A.超前输入90度B.滞后输入90度C.超前输入180度D.滞后输入180度12、对于一个由三极管构成的分压式偏置共射放大电路，已知电源电压VCC=12V，基极电阻RB1=30kΩ，RB2=10kΩ，集电极电阻RC=2kΩ，发射极电阻RE=1kΩ，三极管的β=50。假设三极管处于放大状态，请问基极电流IB约为多少？（）A.20μAB.30μAC.40μAD.50μA13、在电力系统的无功功率平衡中，无功电源包括同步发电机、同步调相机、并联电容器和静止无功补偿器等。下列关于这些无功电源特点的描述，错误的是（）A.同步发电机既能发出有功功率，也能发出无功功率B.同步调相机只能发出无功功率，不能吸收无功功率C.并联电容器输出的无功功率与电压平方成正比D.静止无功补偿器响应速度快，能够平滑调节无功输出14、在一个电气控制系统中，有一个由PLC控制的温度控制系统。温度传感器采用热电偶，其输出信号经过变送器转换为标准电流信号输入PLC。若变送器的输出信号偏差较大，会对温度控制产生什么影响？（）A.温度控制精度降低B.温度失控C.温度控制滞后D.无影响15、在一个由三极管组成的基本共射放大电路中，已知三极管的饱和电流ICS=1mA，基极电流IB=20μA，集电极电阻RC=1kΩ，电源电压VCC=5V。假设三极管处于放大状态，请问该电路的输出电压动态范围约为多少？（）A.0-2VB.1-3VC.2-4VD.3-5V16、有一个电力系统，正在规划建设新的输电线路。在选择输电线路的导线截面时，需要考虑多个因素，如电流密度、经济电流密度、机械强度和电晕等。下列关于导线截面选择原则的描述，错误的是（）A.按照经济电流密度选择导线截面，可以使线路的年运行费用最低B.对于大跨越线路，应主要考虑机械强度选择导线截面C.为了减少电晕损耗，应选择较大截面的导线D.导线截面越大越好，无需考虑其他因素17、有一个半径为R的导体球，带有电荷量Q，其周围充满了相对介电常数为εr的均匀介质。则球外一点距离球心为r（r>R）处的电势为：（）A.Q/(4πεr)B.Q/(4πεrεr)C.Q/(4πε0r)D.Q/(4πε0rεr)18、在一个电动汽车充电站中，需要为电动汽车提供快速充电服务。以下哪种充电方式可以实现最快的充电速度？（）A.交流充电B.直流充电C.无线充电D.换电模式19、假设存在一个均匀带电的球面，半径为R，电荷量为Q。在球外距离球心为r（r>R）处的电场强度大小为：（）A.Q/(4πε0r^2)B.Q/(4πε0R^2)C.0D.Q/(4πε0r)20、在某电气控制系统中，采用了触摸屏作为人机界面，用于监控和操作设备。触摸屏突然出现触摸无反应的情况，但设备仍在正常运行。以下哪种原因可能性最大？（）A.触摸屏驱动程序故障B.控制系统通讯故障C.触摸屏硬件损坏D.电源故障二、多选题（本大题共15小题，每小题2分，共30分．有多个选项是符合题目要求的．）1、对于数字系统中的通信协议，以下哪些要素是常见的？（）A.数据格式B.传输速率C.差错控制D.同步方式2、在模拟乘法器的应用中，以下哪些是常见的用途？（）A.调制解调B.混频C.功率测量D.信号倍频3、在电子电路的故障预测与健康管理（PHM）中，以下哪些技术是常用的？（）A.数据采集与分析B.故障诊断算法C.寿命预测模型D.维修决策支持4、交流电动机的调速系统中，闭环控制相对于开环控制的优点有哪些？A.精度高B.动态性能好C.抗干扰能力强D.调试简单5、在电气设备的布线中，应遵循哪些原则？A.横平竖直B.整齐美观C.强弱电分开D.尽量减少交叉6、以下关于电磁波的衰减，原因包括（）A.介质的吸收B.散射C.反射D.干涉7、电力系统中的电力市场主体包括（）A.发电企业B.输电企业C.售电企业D.电力用户8、在电子电路的自动化设计（EDA）工具中，以下哪些功能是常见的？（）A.专用集成电路（ASIC）B.现场可编程门阵列（FPGA）C.数字信号处理器（DSP）D.通用处理器（CPU）9、电气控制原理图的绘制原则包括以下哪些？A.主电路在上，控制电路在下B.各电器元件按动作顺序从左到右、从上到下排列C.同一电器的不同部分使用同一符号D.所有电器的触点均按未通电或未动作时的状态绘制10、对于数字电路中的奇偶校验码，以下描述正确的是（）A.用于检测数据传输中的错误B.分为奇校验和偶校验C.增加了数据的冗余度D.可以自动纠错11、以下关于电磁波的量子特性，表述准确的有（）A.电磁波具有粒子性B.能量以光子形式存在C.解释了光电效应D.与经典电动力学矛盾试题正确的有（）A.存在截止频率B.模式多样C.传播特性与波导尺寸有关D.能量不会损耗12、在射频电子电路中，以下哪些指标是重要的？（）A.增益B.噪声系数C.线性度D.带宽13、在电力系统的节能改造中，以下哪些方面可以进行改进？（）A.优化设备的运行方式B.提高设备的效率C.采用节能型设备D.加强能源管理14、对于锁存器和触发器，以下哪些特点是正确的？（）A.锁存器是电平触发B.触发器是边沿触发C.锁存器比触发器速度快D.触发器比锁存器抗干扰能力强15、在电力电子设备的散热设计中，以下哪些方法可以提高散热效果？（）A.增加散热面积B.提高散热介质的流速C.采用高效散热材料D.降低设备的工作温度三、简答题（本大题共6个小题，共30分)1、（本题5分）化简逻辑函数F(A,B,C,D)=Σm(2,3,6,7,8,10,12,14)，并用与或非门实现。2、（本题5分）分析图中所示的异步时序电路的稳定性。3、（本题5分）设计一个一位全加器，画出逻辑电路图，并写出其逻辑表达式。4、（本题5分）简述电力系统中的谐波产生原因和抑制措施。5、（本题5分）设计一个能实现4位二进制数取反的电路。6、（本题5分）解释逻辑门电路的扇出系数和传输延迟时间的概念。四、分析题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分