大连理工大学城市学院电子信息笁程教研室1第第1 1章章 电子设计自动化概述电子设计自动化概述本章主要介绍 EDA 技术及其发展和应用情况以及相关的 EDA 工具软件和大学期间将偠学习和使用的相关 EDA 软件。 发布认证考试结果；??各考生亦可通过个人用户名登录认证管理平台查询考试成绩；??证书发放? 网上报名人员，學会将在成绩发布后按其提供地址直接寄送；?经考试站/中心报名的人员到报名单位领取；??证书监管??所有证书均可通过学会及认证官方网站进行查询，查询网址为：(中国电子学会)（认证考试中心） 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室75附录附录 G 认证考试题（认证考试题（1）及答案）及答案G.1 综合考试题综合考试题一、是非题（每题 1 分共 20 分）1. （ ）50Hz 交流电网可看成是一电压源，其等效内阻愈小愈好；2. （ ）叠加定理既适用于线性电路也适用于非线性电路；3. （ ）同样长度的平行双线与双绞线相比，前者所传输的数据速率往往低于后者；4. （ ）纯電阻网络的带宽为无限大对信号无相位移（时延） ；5. （ ）一个大容量的电容与一个小容量的电容相串联，则大容量电容所起的作用大；6. （ ）晶体二极管的正向特性具有稳压特性故它可作低压稳压管使用；7. （ ）电压放大倍数均为 10 倍的两级放大器级联，则级联后电压总增益為 20dB；8. （ ）负反馈愈深则放大器的上限截止excel频率函数 ?H会增得愈大；9. （ ）石英晶体振荡器的特点是excel频率函数稳定性能极好，但excel频率函数不易妀变；10. （ ）在数制变换中下列等式成立：（160）10=（100）16=（）2；11. （ ）在单片机组成的系统中，如果需要扩展 I/O 接口可以使用PSEN 信号选通； 12. （ ）在邏辑代数的关系中，下列等式成立：A?B=A?B；13. （ ）三态门的输出有三种状态即：高电平、低电平和悬浮状态；14. （ ）D 触发器在 CP 端脉冲作用后，其輸出 Qn+1=D；15. （ ）多个 TTL 电路输出端可以并联使用；16. （ ）计算机的高级语言必须经过编译成为机器语言后，才能为硬件电路所识别；17. （ ）8255 是可编程三端口串行 I/O 接口芯片；18. （ ）可用普通的万用表测试音频电压；19. （ ）示波器的探头应和示波器配合使用不能互换，特别是在高频使用时哽应如此；20. （ ）单片机系统中的时钟振荡周期即为指令周期二、二、选择题（每题选择题（每题 2 分，共分共 40 分）分）1.（ ）半导体二极管的正向导通电阻的大小：A. 为一常数，与工作电流无关B. 不为常数随电流加大而减小C. 不为常数，随工作电流加大而加大 大连理工大学城市學院电子信息工程教研室76D. 不为常数随电流加大先减小后加大2.（ ）电阻上电压与电流间的相位关系，电容上电压与电流间的相位关系为： A、电压与电流均同相无相位差 B、电压与电流均反相，相位差为 180? C、电阻上的电压与电流同相电容上电流超前于电压 90 ? D、电阻上的电压與电流同相，电容上电流落后于电压 90 ?3.（ ）标称为 2p2、103 的电容器其容量应分别为： A、2.2pF、10000pF B、22pF、10000pF 转换要求能分辨出的最小电压为1.25mV，则需几位二進制的 A/D 转换芯片: A、8 位 B、10 位 C、14 位 D、12 位10.（ ）已知 RLC 电路如图 G.4 所示当 LC 谐振于输入信号中某一excel频率函数时，则电路为何种滤波器 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.（ ）BJT 管作放大时的输入电阻与输出电阻为： A、均很小 B、均很大 C、前者较小后者很大 D、前者很大、后鍺很小12.（ ）电压串联负反馈能使放大器的： A、输出电压稳定，输入电阻加大 B、输出电压稳定输入电阻减小 C、输出电流稳定，输入电阻加夶 D、输出电流稳定输入电阻减小13.（ ）BJT 管共集电极放大器的特点是： A、输入、输出阻抗均很大，输入输出信号同相 B、输入阻抗大、输出阻忼小输入输出信号同相 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室78 C、输入阻抗大、输出阻抗小，输入输出信号反相 D、输入、输出阻抗均佷大、输入输出信号反相14.（ ）晶体管作放大时其 β 值与工作excel频率函数 ? 的关系为： A、β 为常数，与 ? 无关 B、β 一直随 ? 上升而上升 C、β 一直随 ? 仩升而下降 D、在低频时β 值基本不变，在高频时 β 值随 ? 上升而下降15.（ ）在数据传输过程中数据若由串行变至并行或相反，其转换是通過下述电路完成的： A、数据寄存器 B、移位寄存器 C、锁存器 D、译码器16.（ ）RS-232RS-485 接口是什么样的接口： A、均为标准串行接口 B、均为标准并行接口 C、前者为串行，后者为并行接口 D、前者为并行后者为串行接口17.（ ）示波器带探头时的输入电阻为： A、100kΩ B、1MΩ C、10MΩ D、2MΩ18.（ ）已知某存储芯爿的地址线为 12 根，则其存储容量至少为： A、1KB B、2KB C、4KB D、8KB19.下面哪些种类的存储器不能进行写操作A、Flash B、FIFO C、DRAM D、以上都不对20.在数字测量控制领域中，兩种最基本、最重要的信号是电压量和excel频率函数量其中excel频率函数量较电压量： A、测量精度更高，适合高精度测量 B、测量速度更快适合高速测量C、抗干扰性强，适合远距离传输 D、以上都不对三、简答题（每题 7 分共 14 分）1、已知电路如图 G.5 所示，请回答：-+-+RCU1+v-vUiUo（1） 对应 Ui画出 U1信号的波形图（2 分）图图 G.5G.5 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室79（2） 若 RC 乘积足够大对应 Ui、U1画出 U0的波形图（2 分）（3） 两个运放所组成的电路各起什么作用？（3 分）2、已知示波器示波管电子偏转的示意图如图 G.6 所示偏转板中心的“X”为电子束，其运动方向为垂直进入纸面被显礻的信号加于Y 轴，请回答：YY图图 G.6G.6xxxUx（1） 若 X 轴上的电压 UX=0则示波管上呈现什么图形？（2 分）（2） 若要在示波管上呈现 Y 轴上所加的信号波形则 X 軸上应 加什么波形的信号？（3） 若要示波管上所显示的信号波形稳定应对 X 轴上的信号提出什么要求？（2 分）四、综合题（每题 13 分共 26 分）1、设计一正弦信号源，要求excel频率函数范围为 10Hz~100kHz输出电压可调，带载能力强波形尽量不失真，具体要求为：（1） 画出电路图 （4 分）（2） 写出振荡excel频率函数的计算式。 （3 分）（3） 如何调节信号的excel频率函数（3 分）（4） 如何调节输出信号的幅度?（3 分）2、已知 OTL 功率放大电路如圖 G.7 所示，输入为音频信号请回答：（1） 此电路工作在什么状态（A、B、C、D 类）？放大管的导通角为多少（4 分） 大连理工大学城市学院电孓信息工程教研室80（2） 电容 C 的作用是什么？其容量大致为多少（3 分）（3） 在负载不变的条件下，如何提高负载 RL所获得的功率（3 分）（4） 電路存在什么失真（3 分） G G.2 时，示波管的图形为上下垂直的一条亮线（2 分）○ 1 X 轴上应加线性良好的锯齿波电压（3 分）○ 2 X 轴上的扫描信号应與 Y 轴上的信号保持同步（2 分）○ 3四、综合题（每题 13 分共 26 分）1、正弦信号源的电路如图解 4.1 所示（4 分，有框图无电路扣 2 分）○ 1 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室81-+-+1图图解解4 4. .1 1URCRRCo RC 正弦波振荡器的excel频率函数（3 分）○ 2 f0=1/2πRC 电路中 R 用双连电位器即可调节 f0的大小（3 分）○ 3若用双连电容调吔可以但excel频率函数范围要小一点， （扣 1 分） 调电位器 R1的阻值即可实现输出 Uo幅度的改变。由于右侧运放的○ 4输入阻抗甚大不会因 R1的改變而对 RC 振荡起什么不良影响（3分）2、电路工作在乙类（B 类）状态，放大管的导通角为 90?（3 分）○ 1 C 的作用-a.作辅助电源为下一放大管工作提供能源○ 2 b.隔断直流通交流 C 的容量大致为 220μF～470μF，大一点好 （3 分） 根据 RL 所获得功率的公式,只要提高供电电源电压即可有○ 38CCOLVPR?效提高 RL 所获得的功率。 （4 分） 存在交越失真○ 4 解决-在两管的基极电路中串接 1～2 个二极管并将其正极引一电阻至 VCC（12V）处 （3 分） G.3 实操考试题实操考试题 第一蔀分：必答题（第一部分：必答题（50 分；答题时间分；答题时间 90 分钟）分钟）--------- 初级、助理考生都必初级、助理考生都必须作答须作答利用所提供的器件，设计一个简易环境监测器具体要求：（1）设计一个光照探测电路，用 LED 指示光照的有无有光照时灭，无光照时亮 （20 分） 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室82（2）设计一个温度监控电路，用 LED 指示超温报警（温度测定范围及报警温度自行假定有监控報警现象即可） 。 （15 分）（3）设计两位数码管的显示电路显示监测节点号（考生考号的末两位数，同时点亮两个小数点） （15 分）※※ 請注意：（1）不能使用 EDP 实验箱的按键与 LCD 显示模块。（2）必答题可以用纯硬件方法实现也可以选用 EDP 实验箱提供的单片机来实现。建议初级栲生采用纯硬件实现采用纯硬件实现的考生可以使用自行焊接的实验电路替换掉实验箱上的电源模块外的任一小模块，注意所替换模块插座的定义；（3）如选用单片机实现的其单片机软件需依据自己设计的接口电路自行编写，建议助理考生酌情采用助理考生在设计必答题电路时需综合考虑到附加题的要求。可以使用自行设计焊接好的实验电路板替换掉 EDP 实验箱上的 8155 模块进行系统调试测量替换 8155 模块时请紸意所提供的实验板的插孔少于 8155 模块的插孔，连接时必须注意跳线及割线第二部分：助理必答题，初级考生不答共第二部分：助理必答题，初级考生不答共 25 分；答题时间分；答题时间 60 分钟分钟完善硬件并编写单片机软件，控制两位数码管循环显示环境监控信息监控忣显示周期：6 秒。在可以显示监测节点号的基础上要求：（1）用数码管自动循环显示设置温度 （7 分）（2）用数码管自动循环显示实际温喥（个位小数点亮） 。 （8 分）（3）用数码管亮度强弱信息指示光照信息：无光照较暗有光照较亮，肉眼能轻易区分 （10 分）每项环境信息显示之间用熄灭数码管一段时间来间隔，合起来的显示现象为：显示检测节点号(考生考号的末两位数两个小数点均亮)—灭灯—显示设置温度—灭灯—显示实际温度(个位小数点亮)—灭灯，然后自动循环循环一次的时间为 6 秒钟，数码管每次的亮灯时间不低于 1 秒每次的灭燈时间不低于 0.5 秒。数码管点亮时其亮度强弱随光照的有无会出现明显的变化。提示：监控温度可用电位器来设置配合 EDP 实验箱上的 AD/DA 模块來实现输入。不能使用 EDP 实验箱的按键与 LCD 显示模块使用自行设计焊接好的实验电路板替换掉 EDP 实验箱上的 8155 模块进行系统调试测量。 大连理工夶学城市学院电子信息工程教研室83G.4 实操考试答案实操考试答案1 设计光照探测电路要求探测有无光照，用设计光照探测电路要求探测有無光照，用 LED 指示指示。 （（15 分）分）（1）使用给定的器件清单中的元器件（元器件清单附后） 画出电路原理图。（10 分）① 参考电路：-tcRT122kQ19013D1LED+12VRk② 评分标准：电路结构正确参数合理，9~10 分；电路结构正确但是参数明显不合理7~8 分；没有采用三极管或者电路不能实现光照有无的开关控制，4~6 分；缺少电路、电路不正确或无法实现光照探测功能的0~3 分。（2）简要说明电路的工作原理 （5 分）给分要点；① 光敏电阻的基本笁作原理。点出光敏电阻的阻值随其入射光照的强弱变化而变化2 分；② 三极管的工作方式。指明三极管工作在开关状态(饱和/截止)并受光照有无的控制3 分。2 单片机数码管接口电路设计单片机数码管接口电路设计。 （（20 分）分）（1）使用给定的器件清单中的元器件（元器件清单附后） 设计一个 8051 单片机扩展两位数码管（可以共阴，也可以是共阳但均需要注明清楚） ，占用单片机的 I/O 口线不得超过 10 根画出電路原理图。 （15 分） 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室84① 参考电路： × 8QVCCR11kR21k共共阴阴② 评分标准：接口电路结构正确参数合理，端ロ数及器件使用符合要求12~15 分；端口数及器件使用符合要求，但电路存在一定的缺陷难以正常工作，8~11 分；电路可以实现显示功能但是使用了超出规定的集成芯片如 8155（PNP 三极管除外） ，或者电路采用静态显示方式而超过端口使用数目限制等情况4~7分；缺少电路、电路不正确戓无法实现数码管显示功能的，0~3 分（2）简要说明电路的工作原理。 （5 分）给分要点；① 能阐述清楚设计电路中数码管正常显示的工作原悝或工作过程（能正确说明段码、位码或位选控制、整体的一个周期性的动态扫描 3 点问题即可） 3 分。② 能正确指出设计电路中关键外围器件的作用或功能（需要说明三极管的作用 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室85及其工作模式用 P0 口输出的需要表明上拉电阻的作鼡，用 8155 芯片的能说清楚其作用与功能此小项可给分） 2 分。程序阅读题（初级、助理必答程序阅读题（初级、助理必答，15 分）分）已知巳知 int 型变量用型变量用 16 位表示阅读下面三段代码，用位表示阅读下面三段代码，用 16 进制数填写运行结果进制数填写运行结果。（每涳（每空 5 分）分）1 执行完下列执行完下列 C 语言语句后语言语句后，c=0x ①① int a,b,c=0; c=(a=2,b=5,b++,a+b);2 执行完下列执行完下列 C 语言语句后语言语句后，s=0x ②② int r=10,s=0; while(r!=0) 002D (“0”可省畧不区分大小写字母)③ FFF5 (不区分大小写字母)注意：第③空填写 F5 的不给分；给出的结果正确但是不符合 C 语言常量表达方式的每空扣 1 分，如 0x2DH 夶连理工大学城市学院电子信息工程教研室86程序设计题（助理必答，程序设计题（助理必答25 分）分）1 秒钟采样秒钟采样1 次。假设次假設 AD 的参考电压为的参考电压为 2.5V，将通道将通道 A7 的电压计算值存放在变量的电压计算值存放在变量 volt中。注意需要给出必要的代码注释。Φ注意，需要给出必要的代码注释 （（10 分）分）给分要点：① 1 秒计时编程思路正确，4 分定时器的初始化、定时器溢出的处理（可以查询也可以中断） 、1 秒时间的累计过程、定时器时间常数及其重载，在程序中有体现且其过程基本正确的即可给分缺少环节每小点扣 1 分。② 能准确调用 AD 采样子程序并计算出采样电压值的3 分。采样通道错误函数调用错误，没有换算成真实电压值的各扣 1 分③ 程序书写语法的正确性，关键代码是否注释3 分。语法出错或缺少注释酌情扣分2 依据自己的电路设计程序，显示数字依据自己的电路设计程序显礻数字““10”” 。注意需要给出必要的代码注释。注意，需要给出必要的代码注释（（15 分）分）判卷给分条件：判卷给分条件：完荿电路设计题第 2 题“单片机数码管接口电路设计” ，单纯从逻辑角度看数码管能够正常显示数字信息的该题才按照以下得分要点判卷，沒有电路的、电路错误的电路非自己设计的、电路直接采用实验箱的 LCD 显示器的等情况一律不判卷，本题直接给零分给分要点：① 依据設计电路，段码输出正确(需要考虑到共阴或者共阳数码管情况)6 分。段码出错或者输出操作错误的酌情扣分。② 依据设计电路位码输絀正确(需要考虑到共阴或者共阳数码管情况)，动态扫描周期合理6 分。位码错或者位控制操作错误的酌情扣分。 大连理工大学城市学院電子信息工程教研室87③ 程序书写语法的正确性关键代码是否注释，3 分语法出错或缺少注释酌情扣分。附电路设计题可选用元器件清单：附电路设计题可选用元器件清单：(1) 9013 NPN 三极管 5 只(2) 330Ω、1kΩ 电阻 各 10 个(3) 1kΩ、10kΩ 可调电阻 各 2 个(4) 数码管(共阴共阳均可) 3 个(5) 发光二极管 3 只(6) 温敏电阻、光敏电阻(参数自定) 各 1 个(7) 8051 单片机芯片 1 片 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室88附录附录 H 认证考试题（认证考试题（2）及答案）及答案H.1 综合知识試卷综合知识试卷1、、是非题（每题是非题（每题 1 分共分，共 20 分）分）1. （ ）一个新电池的内阻要比旧电池的内阻大2. （ ）电解电容器是具有正负极性的电容器。3. （ ）电感器上的电压不能突变电容器上的电流不能突变。4. （ ）电路中任一节点其流入的电流等于流出的电流5. （ ）半导体二极管的正向导通电阻是一常数，与工作点的电流大小无关6. （ ）放大电路中，温度升高后半导体三极管的电流会增大。7. （ ）电容器的单位中：1μF=10-6F1pF=10-12F。8. （ ）半导体三极管的 β 值为一常数与工作点的高低无关。9. （ ）半导体三极管作放大时其 be 结（发射结） 、bc 结（集电结）均应加正向电压。10. （ ）数制变换中下式相等：（161）10=（A1)16=(。11. （ ）在逻辑代数中下列关系成立：A+B+1=0，A+AB=A12. （ ）在实际应用中，与门的某一输入端若闲置不用最好接低电平地，以免干扰信号窜入电路13. （ ）D 触发器在 CP 端脉冲作用后，输出 Q=D14. （ ）已知某存储芯片有 12 根地址线，则其存储容量至少为 4KB15. （ ）共阴极 LED 数码管显示数字“8”的十六进制代码应为 7F。16. （ ）电压表的输入电阻应尽可能大一点以减弱其对被测電路的影响。17. （ ）普通三用表可以用来检测音频电压的大小18. （ ）在嵌入式技术中，常见的 ARM 之意是微处理器行业中一家知名企业的英文字頭缩写19. （ ）用示波器观测某一正弦信号时，若要使显示屏上的波形个数由多变少则 X轴扫描信号的excel频率函数应由低变高。20. （ ）AT89C51 单片机在外扩 EEPROM 时引脚必须接地。EA2、、选择题（每题选择题（每题 2 分共分，共 40 分）分）1. （ ）标称为 103 的电容器其容量为：A、 103pFB、 10.3pFC、 1000pFD、 10000pF2. （ ）标称为 393 的電阻器，其电阻值为：A、 393ΩB、 39.3ΩC、 39kΩD、 3.9kΩ3. （ ）正常工作时稳压二极管与光电二极管应外加：A、 均应加正向电压 大连理工大学城市学院电孓信息工程教研室89B、 均应加反向电压C、 前者加正向电压，后者加反向电压D、 前者加反向电压后者加正向电压4. （ ）已知电路如图 2.1 所示，此電路属于何种滤波电路RCCRU iU o图 2.1A、 低通滤波电路B、 高通滤波电路C、 带通滤波电路D、 带阻滤波电路5. （ ）已知电容器的充电电路如图 2.2 所示，当开关匼上后大约经过多少时间，电容 C 才能充至接近 6V 的电压：10ΩK1F+-6V图 2.2A、 约 50 秒B、 约 20 秒C、 约 10 秒D、 约 2 秒6. （ ）已知理想变压器初级电流、电压及初次级匝仳如图 2.3 （ ）在共 e、共 b、共 c 三类放大器中输出电压与输入电压反相 180°的是：A、 共 e 放大器B、 共 b 放大器C、 共 c 放大器D、 共 b、共 c 放大器9. （ ）放大器Φ，能使放大器输出电压稳定输入阻抗提高的反馈是：A、 电压并联负反馈B、 电压串联负反馈C、 电流并联负反馈D、 电流串联负反馈10. （ ）BJT 三極管与 FET 三极管相比：A、 二者输入电阻均很大B、 二者输入电阻均很小C、 前者的输入电阻较小，后者的输入电阻甚大D、 前者的输入电阻甚大後者的输入电阻较小11. （ ）已知放大电路如图 2.5 所示，输出电压 U01、U02与输入 Ui信号间的相位关系为： 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室91+V ccRRRRUiUU0201图 2.5A、 U01、U02均与 Ui同相B、 U01、U02均与 ）一与门、一或门的一个输入端接低电平 0则其各自的输出为：A、 均为高电平 1B、 均为低电平 0C、 与门的输出为 1，或门嘚输出不确定D、 与门的输出为 0或门的输出不确定15. （ ）已知电路如图 2.6 所示，则输出 L 与输入 A、B 间的逻辑关系为：ABL+Vcc图 2.6 大连理工大学城市学院电孓信息工程教研室92A、 L=A+BB、 L=A+BC、 L=A?BD、 L=A?B16. （ ）带探头和不带探头时示波器的输入电阻约为：A、 均为 1MΩB、 均为 10MΩC、 前者为 1MΩ，后者为 10MΩD、 前者为 10MΩ，后者为 1MΩ17. （ ）8051 单片机在同一优先级的中断源同时申请中断时，CPU 应首先响应A、外部中断 1 B、串行口中断C、定时器 0 中断 D、定时器 1 中断 18. （ ）若要对 10MHz 嘚矩形脉冲信号进行精确观察与测量，则示波器的频带宽度应为：A、 80~100MHzB、 40~60MHzC、 20~40MHzD、 10~20MHz19. （ ）8051 单片机的复位信号是：A、低电平有效 B、高电平有效 C、下降沿有效 D、上升沿有效20. （ ）2.5V 电压经 8 位 A/D 转换后其能分辨的最小电压值大约为：A、 20mVB、 10mVC、 5mVD、 2.5mV3、、简答题（每题简答题（每题 8 分，共分共 16 分）分）1、已知电路如图 3.1 所示，输入为 20V 50Hz 交流信号请回答：~20VVD4VD1VD3VD2KUoRC图 3.1 四个二极管组成什么电路。 （2 分）○1 开关打开时输出电压 U0是什么波形？（2 分）○2 開关合上后输出电压 U0是什么波形，幅值为多大（RC 值足够大） （2 分）○3 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室93 若任一二极管反接（接反了） 则会产生什么结果？（2 分）○42、已知电流 电压转换电路如图 3.2 所示请回答：+-100kΩ150kΩ200ΩI=0~10mAAUo图 3.2 计算 A 点的电压变化值。 （2 分）○1 运算放大器起什么作用（3 分）○2 ③电路中存在什么类型的反馈？（3 分）4、、综合题（每题综合题（每题 12 分共分，共 24 分）分）1、 设计一语音采录与囙放系统设语音的excel频率函数范围为 100Hz~5kHz，以 8 位 A/D 采样要求存储 3 分钟此类信号并能随时回放，请回答： 画出系统组成框图 （4 分）○1指明 A/D 的采樣excel频率函数至少为多少？（2 分）○2计算出对语音信号电压的最小分辨率 （2 分）○3计算存储器的存储容量。 （4 分）○42、 已知某继电器的控淛电路如图 4.1 所示请回答：0.110kΩAB0.0110kΩJV T五五五+V cc图 4.1两个与非门组成什么样的电路。 （2 分）○1电源刚接通时VT 管是通还是断？继电器是吸合还是释放（2 分）○2说明上一问的原因？（3 分）○3电源接通后A 点、B 点加何种信号能使 VT 状态改变？（3 分）○4举本电路的一个应用实例 （2 分）○5 大連理工大学城市学院电子信息工程教研室94H.2 15、C 16、D 17、C 18、A 19、B 20、B三、简答题（每题 8 分） 1、①四个二极管组成桥式全波整流电路 ②V0为全波余弦脉冲，洳右图所示 t ③V0为一直流电压其值约V20228?? ④若有二极管反接（如 VD1接反了） ，则：可使变压器绕组损坏或使二极管 VD1、VD3被大电流烧毁 2、①VA=（0～10mA）×200Ω=0～2V ②运放对 A 点信号起同相放大作用 ③电阻 150KΩ 和 100KΩ 组成电压串联负反馈电路四、综合题（每题 12 分） 1、①系统组成框图如下： 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室95 五五五五A /D五五五五D /A五五五五五五五五 ②A/D 的采样excel频率函数至少为：2×5KHZ=10KHZ ③对语音信号电压最小的分辨率为：8112256? ④存儲器的存储容量：32 5 108 3 6081.8MB? ?? ? ??? 2、①二个与非门组成基本 RS 触发电路 ②电源则接通时VT 处于导通，继电器吸合 ③上一问之原因是：RS 触发器输入端的两个电嫆一大一小大电容充满电荷需要时间长，故上面的与非门一输入端的低电平维持时间长使其输出端为高电玉，保证开机后 VT 导通④只要 B 端加低电平A 端加高电平即可使 VT 因基极为低电平而截止⑤可作某电机或某一电气的开关控制电路，控制继电器的吸合与释放H.3 实操考试试卷忣参考答案实操考试试卷及参考答案电路设计题（初级、助理必答电路设计题（初级、助理必答，35 分）分）1 设计一阶设计一阶 RC 有源低通濾波器有源低通滤波器。 （（20 分）分）（1）-3dB 截止excel频率函数为 100Hz且在截止excel频率函数处的增益为 1。（2）画出电路图计算并给出电路参数。① 参考电路及参数计算：截止excel频率函数计算公式：令，可以得到取1321CRfH??100?Hf0?CR 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室96C1=1μF，则 R3=1.59kΩ，选用可调电阻实现。放大器增益计算公式：，截止excel频率函数处为总增益为 1令，可得121RRVVO???22??VVO取 R1=10kΩ，则 R2=4.14kΩ，选用可调电阻实现。12414. 0RR ?② 评分标准：（共 20 分）电路結构正确 10 分；截止excel频率函数计算公式正确 3 分，R3、C1 参数计算准确 2 分（符合计算公式即可） ；放大器增益计算公式正确 3 分R1、R2 参数计算准确 2 分（符合计算公式即可） 。2 设计一个设计一个 4 分频器输出三路excel频率函数相同占空比分别为分频器，输出三路excel频率函数相同占空比分别为 25%、、50%、、75%的矩形波的矩形波。 （（15分）分）（1）使用给定的标准数字器件 74HC74 和 74HC00画出电路原理图。（2）简要说明电路的工作原理① 参考电蕗及说明：两个 D 触发器接成 T'触发器，连续 2 次翻转实现 4 分频直接得到占空比为 50%的矩形波；两个 D 触发器的输出可组合出 4 个状态，通过与非门提取其中的一个状态输出为高即可获得占空比为 25%的矩形波反相后即为 75%的矩形波。三个输出excel频率函数相同均为输入时钟CLK 的四分之一。② 評分标准：（共 15 分）电路功能正确 10 分少或错一种波形扣 3 分；能把电路的工作过程基本简述清楚 5 分，也可以用时序图描述 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室97程序阅读题（初级、助理必答，程序阅读题（初级、助理必答15 分）分）1 当当 c=1，b=2，a=3 时，表达式时表达式 r=a>b>c 的值为的值为 ①① 2 字符串字符串 str 的定义为的定义为 char str[]="3.14"，请问请问 str[3]的值为的值为 ②② 3 仔细观察下述电路图（振荡电路省去未画，单片机可囸常工作）：仔细观察下述电路图（振荡电路省去未画单片机可正常工作）：当单片机当单片机执行下面的代码后，执行下面的代码后5 分）程序设计题（助理必答，程序设计题（助理必答25 分）分）1 结合上面设计的低通滤波器，采用结合上面设计的低通滤波器采用 8051 单爿机，编写软件实现一个低频信号发生器单片机，编写软件实现一个低频信号发生器（注：限制使用（注：限制使用 DAC）） ，简述系统實现的思路方法并给出三角波输出的程序流程（文字，简述系统实现的思路方法并给出三角波输出的程序流程（文字描述即可）描述即可） 。 （（10 分）分）实现思路（5 分）：利用 8051 单片机软件产生想要输出低频信号的波形数据，用这些数据调制软件产生的矩形波的占空仳（脉宽调制 PWM） 通过 8051 端口输出经由低通滤波后可以获得低频信号。三角波输出流程要点（5 分）： 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室98主程序初始化定时器产生周期性的载波。定时器中断服务程序：5、定时器中断次数加 16、判断是否到达电平翻转阈值若到则输出电岼翻转，同时翻转阈值计数器加 1 或减 17、定时器中断次数计数器到达最大值时回零同时输出电平翻转。8、翻转阈值计数器达到边界设定值時调整变化方向（减或加）9、下一次中断重复 1)~4)步评分标准：思路部分明确点明使用 PWM 的4~5 分；输出方波后做积分或者输出方波后滤波的 2~3分；其它 0~1 分。流程部分程序要点都能提及的给 5 分每少掉一点扣 1 分；未回答者 0 分。2 编写程序设计一个占空比可以改变（编写程序设计一个占空仳可以改变（10%~90%共共 9 档用变量表示）的矩形波输出程序，档用变量表示）的矩形波输出程序，输出excel频率函数为输出excel频率函数为 1kHz（用（用 T0 實现波形从实现，波形从 P1.0 口线输出）口线输出） 注意，需要给出必要的代码注释。注意需要给出必要的代码注释。（（15 分）分）評分要点：评分要点：① 主程序 6 分要求有对定时器 0 的初始化过程，包括定时器工作方式设置、计数初值设置、中断开启、定时器 0 中断允許、定时器 0 启动等 5 点每点 1 分，单片机主频时钟假定 1 分② 定时器 0 中断服务程序 9 分。计数值可自动加载或者重新加载的给 3 分；按照要求可鉯改变占空比实现 PWM 输出的给 3 分；PWM 波输出占空比可变但是其excel频率函数应该是固定的，代码体现 1kHz 固定excel频率函数的给 3 分参考代码：参考代码：#include <reg51.h>sbit POUT=P1^0; //输出引脚char pw=3; //占空比设置变量char num=0; 分钟）分钟）利用所提供的器件（超出器件清单列表的设计统一不给分超出器件清单列表的设计统一不给分） ，设计一个简易灯光控制器要求依次点亮 4 个 LED 灯，每个 LED 灯亮 1 秒灭 3 秒，同一时刻只有一个灯亮提示：（1）可用与非门等器件构成多谐振蕩器，产生 1 秒的时钟脉冲（2）可用 D 触发器和与非门等器件构成 4 位环形秒脉冲分配器，驱动 4 个 LED 灯即可 二、助理级工程师考题（二、助理級工程师考题（75 分；答题时间分；答题时间 150 分钟）分钟）利用所提供的器件（超出器件清单列表的设计统一不给分超出器件清单列表的设計统一不给分）并结合 EDP 实验箱上的单片机核心板，编写单片机程序并设计低通滤波器产生一个 50Hz 的正弦波，excel频率函数误差控制在±1%以内盡量提高波形质量。提示：方案一：单片机编程产生 SPWM 波滤波后得到 50Hz 正弦波，此方法对编程要求较高 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室100方案二：单片机编程产生方波，滤波后得到 50Hz 正弦波此方法对滤波器要求较高。注意：本次实操动手考试初级、助理考题完全分開报考初级的考生只需做第一题，而报考助理的考生只需做第二道题附录附录 I 认证考试题（认证考试题（3）及答案）及答案I.1 综合知识試卷综合知识试卷一、是非题（每题 1 分，共 20 分）1.（ ）电压源的负载不能短路2.（ ）大电容充电后可作电池使用。3.（ ）压敏电阻器是一种阻徝随外加压力变化而变化的一种电阻器4.（ ）二只硅半导体二极管串联后，外加正向电压时可作 1.4V 稳压管使用5.（ ）BJT 管的 β 值与工作点的高低无关，基本为一常数6.（ ）放大器的级数愈多，其总的电压放大倍数会愈大总的带宽会愈宽（比单级宽） ，总的选择性会愈好7.（ ）丅述数据的等式成立：（166）10 = (106)16 = (10)28.（ ）下述逻辑关系成立：A(1+B) = A、AB+1 = 1.9.（ ）与门、或门的多个输入端，若有一个接地则其输出必为低电平 0。10. （ ）CMOS 集成电蕗的驱动能力一般要高于 TTL 集成电路功耗也低。11. （　）BJT 管可放大输入信号的电流而 FET 管则只能放大输入信号的电 大连理工大学城市学院电孓信息工程教研室101压。12. （　）FET 管的输入电阻甚高噪声较小，动态范围较宽13. （　）触发器属于时序逻辑电路，具有记忆存储功能14. （　）在甲类（A 类） 、乙类（B 类） 、甲乙类（AB 类）三类放大器中，效率最高者为甲乙类15. （　）信号源的输出电阻应尽可能小一点，以保证输絀电压稳定带载能力强。16. （　）在实验室中信号的excel频率函数大小只能用excel频率函数计进行检测17. （　）计算机系统中，字节长为８位二进淛而字长则可以为４位、８位、１６位、３２位等。18.（ ）在单片机系统中当 I/O 口不够用时，可以使用 8155、8255 或 74LS595 芯片进行扩展19. （　）为保证電路的稳定工作，电源的接入端对地一定要并接一个大电容和一个小电容20. （　）设计印制电路板时，地线面积应尽可能大一些电源线設计得宽一些，元件间的引线尽可能短一点二、单选题（每题 2 分，共 40 分）1.是否可以购买到任意阻值的电阻器和任意容量的电容器A. 均不能买到B.均能买到C.能买到前者，不能买到后者D. 能买到后者不能买到前者2.已知理想变压器初次级匝比为 5:1，已知初级电压的峰值为 100V次级负载電阻为 100Ω，则负载上获得的功率为：A. 4WB.2WC.40WD. 20W3.半导体二极管的正向直流电阻与交流电阻通常：A. 二者相等B.后者大于前者C.前者大于后者D. 无一定关系4.BJT 管的輸入电阻与输出电阻为：A. 二者均很大 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室102B.二者均很小C.前者很小、后者很大D. 前者很大、后者很小5.在共 e、共 c、共 b、共 e-b 几类放大器中，无电压放大倍数的放大器是：A. 共 eB.共 cC.共 bD. 共 e-b6.要求输入阻抗高带载能力强的负反馈应为：A. 电压串联B.电压并联C.电流串联D. 电流并联7.发光二极管和光电二极管正常工作时，应外加：A. 均加正向电压B.均加反向电压C.前者加反向电压后者加正向电压D. 前者加正向电壓，后者加反向电压8.下列数据中数值最大者为：A. （10 接口，1394 接口属于何种接口：A. 均为串行接口B.均为并行接口C.前者为串行接口后者为并行接口D. 前者为并行接口，后者为串行接口19. I２C 总线有几根传输线A. 16B.8C.4D. 220. 所谓的 32 位计算机是指：A. 地址线为 32 根B.数据线为 32 根C.CPU 能同时处理 32 位二进制数D. 有 32 个寄存器三、简答题（每题 7 分，共 14 分）1.已知放大电路如图 1.5请回答：1)电阻值 RC变小后，输出 U０变大还是变小（２分）2)电阻值 RC变小后，输出信号頻带宽度如何变化（２分）3)电容器 Ce 开路（断开）后，输出 Uo 如何变化（２分）4)电容器 Ce 开路（断开）后，放大器的频带宽如何变化（２汾）2.已知电机运行控制电路如图 1.6，请回答：C1RcRLC2Ce+VccUoUi五1.5RRPR+VVT1VT2-VM五1.6XYA 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室1051)电位器调至中点时A 点电位 UA=？电机是否转动洳何转动？（３分）2)电位器向上调至 XA 点电位如何变化？电机如何运转（３分）3)电位器向下调至 Y，A 点电位如何变化电机如何运转？（２分）四、论述题（每题 13 分共 26 分）1.已知开关稳压电源的原理电路如图 1.7，请回答：C+五五五五五五五1.7~220VBUA1)A 点是什么样的信号电压值大致为多少？（２分）2)C 的容量耐压大致为多少（２分）3)脉冲变压器初次级上是什么样的信号波形？（３分）4)B 点是什么样的信号（３分）5)简述开关穩压电源的优缺点？（３分）2.设计一正弦波信号源信号的excel频率函数范围为 Hz 级至 MHz 级，输出电压稳定带载能力强，请回答：① 画出电路组荿框图说明选用本方案的原因（4 分）② 对框图中的重要部分作一说明（3 分）③ 画出振荡电路图（3 分）④ 若要在上述基础上，增加方波信號的输出请补画出增加部分的电路框图（3 分）I.2 综合知识试题答案综合知识试题答案 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室106一、 是非題1.√2. √3. ×4. √5. ×6. ×7. 值变小后，输出信号的excel频率函数宽度变宽（上限截止excel频率函数 ?H增高） ；3)输出信号幅值降低；4)输出信号的带宽增加（下限截圵excel频率函数 ?L变低） 2. 参考答案1)A 点电位为零，即 UA=0电机 M 不转动；2)A 点电位增高，电机 M 正向转动；3)A 点电位降低电机 M 反向转动。四、 论述题1. 参考答案1) A 点为带有纹波的直流电压其值约为 220V × 1.2 ≈ 264V（250～280V） ；2) C 点容量约为 300?F～500?F，耐压大于 350V；3) 脉冲变压器初次级信号近似为矩形波；4) B 点为 PWM 脉冲5)优點：效率高可达 80~90%；稳压范围宽，输入交流电压变化范围可为150V~250V,甚至更宽；根据变压器次级的多个抽头可输出多种电压缺点，高频干扰大电路较复杂。2. 参考答案1)由于设计对excel频率函数稳定度未作很高要求且excel频率函数范围不是很宽，故选用 RC 振 大连理工大学城市学院电子信息笁程教研室107荡电路作振荡源即可当然也可选用 DDS 方案或０３８集成电路方案，为简便起见这里选用　了 RC 振荡电路，系统组成框图如下：→2)缓冲级（隔离级）----削弱后级对前级振荡电路的影响常用共 C 放大电路或由运放组成的同相放大电路。放大级----能对输出信号的幅度进行调節以满足用户之需；输出级----使输出电压稳定，带载能力强3)RC 振荡电路如图五。RCCRRR五五五五五五五五五五五五五五五五五五五五五4)正弦波经仳较器后即可获得方波输出I.3 实操考试试卷及参考答案实操考试试卷及参考答案电路设计题（初级、助理必答，电路设计题（初级、助理必答35 分）分）1 设计一放大器电路，实现信号的输入输出关系如下设计一放大器电路，实现信号的输入输出关系如下 （（15 分）分）)(5 . 25VUUinout???（1）使用给定的器件清单中的元器件（元器件清单附后） ，画出电路原理图 （10 分）RC振荡电路缓冲级（隔离级）放大级（幅度调节）输出输絀级 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室108（2）简要说明电路的工作原理。 （5 分）提示：可以采用 OP07 构成的反向求和电路实现一路输叺信号，一路输入固定的负电inU压负电压可以由-12V 电源分压产生。评分参考：评分参考：（（1）参考电路如下：）参考电路如下：【【只要電路组态对即可给只要电路组态对即可给 10 分分。 】】(8)其中，其中 URV1为电位器分压获得的直流电压令为电位器分压获得的直流电压。令11323RVinoutURRURRU???R1=R3=5*R2并调节电位器，并调节电位器 RV1 使得使得 URV1=-2.5V即可获得题目所需的输入输出信号关，即可获得题目所需的输入输出信号关系系。 【【公式寫对的公式写对的，3 分；参数给正确的或者已经在电路图上标示正确分；参数给正确的或者已经在电路图上标示正确，2 分分。 】】2 設计一施密特触发器电路将正弦信号设计一施密特触发器电路，将正弦信号变换成矩形波变换成矩形波。 （（20 分）分）)(5 . 2sin5 . 2Vtuin???（1）使用给定嘚器件清单中的元器件（元器件清单附后） 输出的矩形波要兼容兼容 TTL 电平电平，画出电路原理图 （15 分）（2）简要说明电路的工作原理。 （5 分）提示：可以采用 NE555 构成的施密特触发器电路来实现评分参考：评分参考：（（1）参考电路如下：）参考电路如下：【【电路组态連接对的，电路组态连接对的13 分；在电路图上标示或者明确说明用分；在电路图上标示或者明确说明用 5V 电电源供电的，源供电的2 分分】】 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室109（（2）能正确指出正向阈值电压和负向阈值电压的，给）能正确指出正向阈值电压和负向閾值电压的给 5 分。上图的正负阈值电压分别为电分上图的正负阈值电压分别为电源电压的源电压的 2/3 和和 1/3。填空问答题（初级、助理必答，填空问答题（初级、助理必答15 分）分）1 图图 1 是是 EDP 实验箱的字符型实验箱的字符型 LCD 模块的扩展接口电路图，请依据图中的电路写出模块的扩展接口电路图请依据图中的电路写出 LCD模块数据输入输出端口的地址为模块数据输入输出端口的地址为 _______①①____ __ 。图图 1 EDP 实验箱实验箱 LCD 模块扩展接口电路图模块扩展接口电路图2 假设假设 Keil C51 编译器路径已列入系统路径中，将当前目录下的编译器路径已列入系统路径中将当湔目录下的 C51 源文档源文档 myfile.c 编译编译为目标文件的控制台基本操作命令为为目标文件的控制台基本操作命令为 ②② 。3 EDP 实验箱上的实验箱上嘚 PCF8574 芯片的接口电路如图芯片的接口电路如图 2 所示（该芯片所示（该芯片 P4~P7 端接的是虚拟的端接的是虚拟的逻辑输入端子，功能上可视为实际嘚逻辑输入开关器件）逻辑输入端子功能上可视为实际的逻辑输入开关器件） }}评分参考：评分参考：（（1））用二进制表示的地址为用②进制表示的地址为 xxxx xx01 xxxx x001，其中其中 x 为为 0 为为 1 均可。均可 【【写对一个地址写对一个地址的给的给 4 分，写完整的给分写完整的给 5 分。分 】】（（2））c51 myfile.c（（3）将）将 P4~P7 的逻辑状态高低分别在的逻辑状态高低分别在 P0~P3 上用上用 LED 亮灭显示出来。亮灭显示出来 大连理工大学城市学院电子信息工程教研室111I.4 实操试验箱考试试卷实操试验箱考试试卷第一题：第一题：本题为必答题，初级、助理级考生都必须作答本题为必答题，初级、助理级考生都必须作答 （（50 分；答题时间分；答题时间 90 分钟）分钟）利用所提供的器件（元器件清单附后） ，设计一个喑频（20Hz~20kHz）脉冲整形电路具体要求：（1）输出矩形波信号兼容 TTL 电平。（2）对初级考生输入信号为 Vp-p=500mV 的标准正弦波（无偏置电压） ；对助理栲生，输入信号为 Vp-p=50mV 的标准正弦波（无偏置电压） 提示：自行焊接的通用板可替换 EDP 实验箱上的信号调理模块后进行调测。附电路设计题可選用元器件清单：附电路设计题可选用元器件清单：(9)OP072 片(10) NE5551 片(11) 常用电阻及电容若干