电子信息工程师 复习资料

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一、名词解释

1.电子：是构成原子的基本粒子之一，质量极小，带负电，在原子中围绕原子核旋转。

2.电子信息工程：是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科，

主要研究信息的获取与处理，电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。

3.汇编语言编译器：就是接受已写好的汇编代码，然后将它转换成机器代码的程序。

4.嵌入式系统：一个成为其他产品构成成分的、为特殊目的而个性化设计的计算机软、硬

件的组合。

5.微控制器：又称单片机，它是将整个计算机系统集成到一块芯片中，由于微控制器的片

上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称微控制器。

6.ARM处理器：ARM处理器是英国ARM公司设计的全球领先的16／32位RISC微处

理器，ARM公司通过转让RISC微处理器，外围和系统芯片设计技术给合作伙伴，使他们能用这些技术来生产各具特色的芯片。

7.寻址方式：所谓寻址方式就是处理器根据指令中给出的地址信息来寻找物理地址的方

式。

8.I2C总线：I2C总线由两根线组成，一根串行时钟总线SCL和一根串行数据总线SDA，

I2C总线系统有主控CPU控制，所有的受控元器件都挂接在这条线上。

9.应用二进制接口ABI：应用二进制接口ABI一般是指应用程序与硬件系统之间的二进

制代码，在硬件系统和应用程序之间起到桥接的作用。

10.嵌入式应用二进制接口EABI：嵌入式应用二进制接口EABI在具体硬件系统与通用编

程环境之间起到桥接作用，EABI一般不包含操作系统。

11.堆：堆是进程本身管理的一段存储器区域，通常用来建立动态数据对象。

12.栈：栈占用存储器的一段连续地址区域，可以用来存储局部变量。在函数参数传递时，

如果参数递寄存器不够用，可以利用栈来传递。栈的空间大小可以是固定的，也可以动

13.ELF：ELF是UNIX系统实验室(USL)作为应用程序二进制接口而开发和发布的，已被

软件业广泛采用，在Linux系统中ELF格式是其默认的目标文件格式，许多嵌入式软件都采用ELF格式作为目标文件格式。

14.目标系统：指应用程序运行的环境，可以是基于ARM的硬件系统，也可以是ARM仿

真运行环境。

15.生成目标：指的是用于生成特定的目标文件的生成选项（包括汇编选项、编译选项、连

接选项和连接后处理选项等）以及所用的所有的文件的集合。

16.RTOS：即实时操作系统，是指目标系统在指定的时间内输出结果的实时系统。适时不

是指快速处理，而是不能超过指定的时间。

17.临界区：指处理时不可分割的代码。一旦这部分代码开始执行，则不允许任何中断打入。

18.资源：任何为任务所占用的实体都可称为资源。

19.ISP：在系统可编程，指电路板上的空白器件可以编程写入最终用户代码，而不需要从

电路板上取下器件，已经编程的器件也可以用ISP方式擦除或再编程。

20.开环控制：系统在控制器与被控对象之间只有正向作用而不存在反馈控制作用。

21.闭环控制：又称为反馈控制，其主要特点是系统输出量经测量后反送到系统输入端构成

闭环。

22.串联校正：将校正装置串联在系统的前向通道中。

23.自动控制系统的校正：增添一些装置和元件，人为地改变系统的结构和性能，使之满足

所要求的性能指标，这种方法就称之为自动控制系统的校正。

二、单选题

1.只有输入支路的节点，又称为输出节点，对应于因变量或输出量，称为（B）。

A．源节点

B．汇节点

D．混合节点

2.指数函数f（t）=e-at的拉氏变换表达式是（D）。

A．1/S

B．1/S2

C．1/S3

D．1/S+a

3.传递函数：G（S）=KC(ТS+1)/ТS是（B）。

A．P调节器

B．P.I调节器

C．P.D调节器

D．P.I.D调节器

4.Ⅱ型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为（B）。

A．-60（dB/dec）

B．-40（dB/dec）

C．-20（dB/dec）

D．0（dB/dec）

5.零阶保持器是采样系统的基本元件之一，其传递函数，由其频率特性可知，它是一个

（B）。

A．高通滤波器

B．低通滤波器

C．带通滤波器

D．带阻滤波器

6.非线型系统的稳定性和动态性能与下列哪项因素有关（D）。

A．输入信号

B．初始条件

C．系统的结构、参数

D．系统的结构参数和初始条件

7.把一个二极管直接同一个电动势为1.5V，内阻为零的电池正向连接，该管（D）。

A．击穿

B．电流为零

C．电流正常

D．电流过大使管子烧坏

8.工作在放大区的某三极管，当IB从20增大到40时，Ic从1mA变为2mA，则它的值

约为（B）。

A．10

B．50

C．100

D．20

9.某晶体管的发射极电流等于1mA，基极电流等于20，则它的集电极电流等于（A）mA。

A．0.98

B．1.02

C．0.8

D．1.2

10.晶体管具有电流放大功能，这是由于它在电路中采用（C）接法。

A．共发射极

B．共基极

C．共集电极

D．任何接法

11.当ICQ增大时，基本放大器晶体管的直流耗散功率PC（A）。

A．增大

B．不变

C．减小

D．不定

12.检查放大电路中的晶体管在静态时是否进入截止区，最简便的方法是测量（D）。

A．IBQ

B．UBE

C．ICQ

D．UCEQ

13.某共发射极放大电路的直流负载线和交流负载线的斜率分别为K1和K2（K1≠K2）如

果增大RC，则（D）。

A．K1减小，K2不变

B．K1不变，K2增大

C．K1，K2都不变

D．K1，K2都增大

14.共模信号指的是差动放大电路两个输入端信号（C）。

A．之和的2倍

B．只差的2倍

C．之和的1/2

D．只差的1/2

15.差动放大电路是（B）来抑制、克服零漂的。

A．利用参数的对称

B．利用参数对称及引入共模负反馈

C．引入共模负反馈

D．增大负电源电动势

16.若反馈深度|１＋?Ｆ|>1时，放大电路工作于（B）。

A．正反馈

B．负反馈

C．自激振荡

D．无反馈

17.具有“置0”“置1”“保护”和“计数翻转”功能的触发起叫（A）。

A．JK触发器

B．D触发器

C．T触发器

D．均不是

18.JK触发器用做T’触发器时，控制端J，K正确接法是（B）。

A．J=Qn，K=Qn

B．J=K=1

C．J=Qn，K≠Qn

D．J≠Qn，K≠Qn

19.寄存器在电路组成上的特点是（B）。

A．有CP输入端，无数码输入端

B．有CP输入端和数码输入端

C．无CP输入端，有数码输入端

D．CP输入端和数码输入端都没有

20.为获得100个节拍脉冲，若采用计数式脉冲分配器，至少需要（B）位二进制计数器。

A．6

B．7

C．10

D．12

CC

21. 电阻与电感元件并联，它们的电流有效值分别为3A 和4A ，则它们总的电流有效值为

（C ）。 A ．7A B ．6A C ．5A D ．4A

22. 关于理想电感元件的伏安关系，下列各式正确的有（D ）。

A ．u=ωLi

B ．u=Li

C ．u=jωLi

D ．u=Ldi/dt

23. 若用万用表测二极管的正、反向电阻的方法来判断二极管的好坏，好的管子应为（C ）。

A ．正、反向电阻相等

B ．正向电阻大，反向电阻小

C ．反向电阻比正向电阻大很多倍

D ．正、反向电阻都等于无穷大

24. 电路如图所示，已知U CC ＝12V ，RC ＝3k Ω，β＝40且忽略U BE ，若要使静态时U CE ＝

9V ，则RB 应取（C ）。 A ．600k Ω

B ．240k Ω

C ．480k Ω

D ．360k Ω

25. 电路如图所示，设电压表V 的内阻为无穷大，R=10k Ω，二极管D 的型号为2CP10，则

V 的读数约为（A ）。 A ．0.7V

B．0.3V

C．1V

D．1.5V

R

26.运算放大器电路如图所示，该电路中反馈极性和类型为（A）。

A．串联电压负反馈

B．串联电流负反馈

C．并联电压负反馈

D．并联电流负反馈

∞

27.某数/模转换器的输入为8位二进制数字信号（D7~D0)，输出为0~25.5V的模拟电压。

若数字信号的最高位是“1”其余各位是“0”，则输出的模拟电压为（B）。

A．1V

B．12.8V

C．13.8V

D．14.8V

28.电路如图所示，D1，D2均为理想二极管，设U1=10V，ui=40sinωt V，则输出电压uO

应为（D）。

A ．最大值为40V ，最小值为0V

B ．最大值为40V ，最小值为+10V

C ．最大值为10V ，最小值为－40V

D ．最大值为10V ，最小值为0V

D

29. 两个单位负反馈系统，其前向通道的传递函数分别为

s s G 1)(1=

和s s G 21

)(2=，则其相

应的穿越频率1c ω和2c ω满足（C ）。 A ．21c c ωω< B ．21c c ωω= C ．21c c ωω> D ．21c c ωω≠

30. 某放大器的增益为-20dB ，则该放大器的输出信号为输入信号的（C ）。

A ．-20

B ．10

C ．0.1

D ．0.01 三、填空题

1. 嵌入式系统在硬件设计、操作系统的选择、以及软件的设计上都要遵循（面向应用、量

体裁衣、够用为度）的原则。

1.某化学溶液混合输送系统如图所示，为使液面稳定于期望的高度，系统采用MCS-51

单片机进行控制。请简述系统的工作原理，并指出系统中控制器、执行结构、测量环节和被控对象。

答：系统开始工作时，MCS-51单片器系统的输出经过D/A转换，去驱动进液阀打开，注入混合液；当液位上升到一定的高度时，电容式液位传感器输出一个检测信号，经过放大器放大，与电位器预先的设定值进行比较，达到预定值后通过A/D转换输入到MCS-51单片器系统；这时系统输出关闭进液阀，打开出液阀；系统通过这样一个闭环控制，形成了自动控制的过程。系统中控制器、执行结构、测量环节和被控对象分别为：MCS-51单片器系统，驱动，电容式液位传感器和进出液阀。

2.嵌入式系统同通用型计算机系统相比具有哪些特点？

答：（1）嵌入式系统是面向特定应用的；

（2）嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物；

（3）嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计；

（4）嵌入式系统具有较长的生命周期；

（5）嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘等载体中；

（6）嵌入式系统本身不具备自举开发能力，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。

3.请比较嵌入式系统与PC机的异同。

答：共同点：计算机科学的三代基石：计算机体系结构、操作系统原理和编译原理。

异同点：表现在处理器与存储器的选择、输入/输出的配置、操作系统的使用、以及软件开发的方法与过程等方面。

4.简述嵌入式系统的工程步骤及开发流程。

答：（1）系统需求；

（2）风险评估；

（3）制订系统规格；

（4）系统规划；

（5）系统设计；

（6）系统实现；

（7）系统测试；

（8）售后服务；

（9）项目总结。

5.简述采用RISC架构的ARM微处理器的特点。

答：采用RISC架构的ARM微处理器一般具有如下特点：

（1）体积小、低功耗、低成本、高性能；

（2）支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，能很好的兼容8位/16位器件；

（3）大量使用寄存器，指令执行速度更快；

（4）大多数数据操作都在寄存器中完成；

（5）寻址方式灵活简单，执行效率高；

（6）指令长度固定。

6.字符设备和块设备的主要区别是什么？

答：字符设备和块设备的主要区别是：在对字符设备发出读／写请求时，实际的硬件I/O一般就紧接着发生了，块设备则不然，它利用一块系统内存作为缓冲区，当用户进程对设备请求能满足用户的要求时，就返回请求的数据，如果不能就调用请求函数来进行实际的I/0操作。块设备是主要针对磁盘等慢速设备设计的，以免耗费过多的CPU 时间来等待。

7.如果一个控制系统的阻尼比比较小，请从时域指标和频域指标两方面说明该系统会有什

么样的表现？并解释原因。

答：如果二阶控制系统阻尼比小，会影响时域指标中的超调量和频域指标中的相位裕量。根据超调量和相位裕量的计算公式可以得出结论。

8. 大多数情况下，为保证系统的稳定性，通常要求开环对数幅频特性曲线在穿越频率处的

斜率为多少？为什么？

答：斜率为20/dB 十倍频程。可以保证相位裕量在30~60度之间。 9. 简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。

10. 用根轨迹分别说明，对于典型的二阶系统增加一个开环零点和增加一个开环极点对系统

根轨迹走向的影响。

11. 日常生活中存在许多控制系统，其中洗衣机的控制是属于开环控制还是闭环控制？卫生

间抽水马桶水箱蓄水量的控制是开环控制还是闭环控制？

答：洗衣机的洗衣过程属于开环控制，抽水马桶的蓄水控制属于闭环控制。

五、计算题

1. 某晶体管的集电极电流ic 为1.6mA 。穿透电流ICEO 为0.2mA ，电流放大系数?＝40，

求基极电流ib 和发射极电流ie 。 解：因为ic ＝?ib+ICEO

所以ib=ic-ICEO/?=(1.6-0.2)mA/40=35μA ie=ic+ib=1.6mA+0.035mA=1.635mA

2. 一个多级直接耦合放大器，电压放大倍数为250，在温度为25摄氏度时，输入信号为

零，输出端口的电压为5v ，当温度升高到35摄氏度时，输出端口的电压为5.1v 。试求放大电器折合到输入端的温度漂移（伏每摄氏度）。

3. 电路如图所示，求电路的输出电压uO 。

∞∞∞－

解：uO1=uA=-9V ，uC=-2V ，i1=-1mA ，iO=0，uB=-6V ， 运用叠加原理。

u'O=+4.5V ， u"O=-6×3

2V=-9V

uO=u'O+u"O=-4.5V

4. 已知某单位负反馈系统的开环传递函数为

)42()(2++=

s s s K

s G K ，试确定使系统产生持

续振荡的K 值，并求振荡频率ω。

?

=??=??='??

=?-=?===-=?/40/10

25010010)2535(2501001.0)51.5(00V mV t A U U t A mV

V V U u i u μ温漂为

解：系统临界稳定，所以过)0,1(j -点，则

s s s K

s s s K s G K 42)42()(232++++=

＝

01)4(2)(3

2j j K

j G K +-=-+-=ωωωω )4(232ωωω--=j K ，即043=-ωω

所以，8=K ，2=ω

5. 已知质量-弹簧-阻尼器系统如图a 所示，其中质量为m 公斤，弹簧系数为k 牛顿/米，

阻尼器系数为μ牛顿秒/米，当物体受F=10牛顿的恒力作用时，其位移y(t)的的变化如图b 所示。求m 、k 和μ的值。

F

)

t

图a 图b

解：系统的微分方程为：()()()()m y t y t ky t F t μ++=g g

g

系统的传递函数为：

221()1

()()Y s m

G s k

F s ms s k s s m m μμ=

==

++++

因此

221

110

(()()m

G Y s F s k ms s k s s s m m μμ=

=?

++++

利用拉普拉斯终值定理及图上的稳态值可得：

21

10

()lim ()lim 0.06s s m y sY s s

k s

s s m

m

μ

→→∞==?

=+

+

所以10/k=0.06，从而求得k=166.7N/m

由系统得响应曲线可知，系统得超调量为0.02/0.0633.3%σ==，由二阶系统性能

指标的计算公式100%33.3%e

ξπσ-==

解得0.33ξ=

由响应曲线得，峰值时间为3s ，所以由

3

p t =

=

解得

1.109/n rad s ω=

由系统特征方城

22

220n n k

s s s s m

m μ

ξωω++=+

+

=

可知

2n m μ

ξω=

，2

n

k m ω=

所以

2

2

166.7

135.51.109n

k

m kg ω=

=

=

220.33 1.109135.599.2/(/)n m N m s μξω==???=

6. 某反馈控制系统的开环传递函数为

)4)(2()()(++=

s s s K

s H s G 确定K 为何值时能使闭环系

统主导极点的阻尼比ζ等于0.5。并求出此时闭环系统的特征根。 答：3.8=K

此时闭环系统的特征根：

j

s s 16.1665.0,67.43,21±≈≈

7. 已知某系统的开环传递函数为

)11.0)(1025.0)(15.0()

1167.0(5)()(++++=

s s s s s s H s G

试绘制系统的波特图，并求系统的相位裕量和增益裕量。 答：系统的波特图：

相位裕量：39.5° 增益裕量：23.7dB

8. 设单位反馈控制系统的开环传递函数为

2s 1

as )s (G +=

试确定相角裕度为45°时参数ａ的值。

分析：根据相角裕度的定义计算相应的参数值。

解：

2

(arctan 180

)

1()()j a a G j ωωω-+=

开环幅相曲线略

以原点为圆心做单位圆，开环幅相曲线与单位圆交于A 点，在A 点有

2

1()()1

c c

a A ωω+=

=①

即

422

1c c a ωω=+ 要求相角裕度00

180()45c γ?ω=+=，即

-20dB/dec

-40dB/dec

-20dB/dec

-40dB/dec

-60dB/dec

0000()arctan 180********c c a ?ωω=-=-=-

1c a ω=②

联立①、②两式可求解得 1.19,0.84c a ω==