《电子信息工程专业导论》课程习
题集
一、论述题
1.阐述电子系统、电子工程的基本概念，从电子系统物理实现的角度看，一个电子系统可以划分为哪三个层次？
2.什么是信息技术？简述它包括的主要技术。
3.画出利用电子技术方法实现信号处理的电子信息系统组成框图，并简述其信号处理的过程。
4.什么是EDA？EDA工具的主要作用是什么？
5.从电子信息工程专业的就业去向和市场需求出发，谈谈自己对本专业的认识和对未来的规划。
6.嵌入式系统的定义和特点是什么？嵌入式系统有哪些组成部分？
7.阐述单片机、ARM、DSP、FPGA的技术特点和区别。
8.数字信号处理的实现方法有哪些？各自具有什么特点？
9.什么是DSP处理器？它有哪些主要特点？
10.什么是FPGA和CPLD？它们的区别有哪些？
11.信号的分类有哪些？简述各类信号。
12.信号处理的定义是什么？信号处理的目的和应用分别是什么？
13.概述语音信号处理和数字图像处理的含义、基本内容。数字图像处理有哪些应用方面？
14.阐述系统的分类。
15.控制论的主要方法有哪些？分别进行简述。
二、简答题
嵌入式系统是什么意思16.什么是电磁感应现象？哪位科学家发现了电磁感应现象？这一发现具有什么重要的意义？
17.意大利物理学教授伏特发明的第一种化学电源是什么？为什么说这一发明具有划时代的意义？
18.简述20世纪电子、电气和计算机工程领域历经的重大技术进步。
19.数字处理方法与传统的模拟处理方法相比较具有哪些优点和缺点？
20.简述电子信息技术、电子信息系统、电子信息工程的概念。
21.简单说明数学和电子信息工程之间的关系。
22.简述电子信息工程在各领域的应用及发展。
23.本专业的培养目标是什么？
24.简述滤波器的概念和分类。
25.模拟信号运算的定义是什么？模拟信号运算的基本运算电路有哪些？
26.简述数字电路的基本特点。
27.简述集成电路的概念和其加工工艺常用的基本概念。
28.简述调制和解调的基本概念，以及调制解调电路的基本形式。
29.嵌入式微处理器具有哪些特点？
30.什么是单片机？它有哪些突出优点？
31.简单概述数字信号处理（DSP）的定义和发展。
32.简述DSP系统设计的一般过程。
33.什么是嵌入式操作系统？
34.简述计算机网络的定义及其分类。
35.简述信号、系统的概念。
36.简述系统论、控制论和信息论的概念。
37.简述人工智能的概念。
38.通信网分为哪几类？
39.概述电子信息技术的发展八大热点趋势。
40. DSP处理器芯片的分类方式有哪些？
三、填空题
41.被世人称为电学之父的英国物理学家是（），在他的书中第一次讨论了（）的关系。
42.安培定律是法国科学家（）提出来的，这一发明成为研究电磁学的基本定律，为（）的发明作了理论上的准备。
43.（）是电和磁共同遵守的数学方程，它是由苏格兰科学家（）提出的。
44.电报的发明者是（），电话的发明者是（）。
45.电子信息学科的知识体系结构由电路与电子知识领域、电磁学知识领域、（）知识领域和（）知识领域4个领域组成。
46.电路是由相互连接的（）构成的网络。
47. IT的意思是（），它包含（）、（）和（）这三方面技术。
48.信息系统的典型结构包括非电量的转换、（）、信号的数字与采集、（）、（）与（）等。
49.本专业的学位课程是英语、（）和（）。
50.本专业开设的实践教学环节有（）、（）和“毕业实习与设计”。
51.周期信号是（）的信号，（）是周期信号的基本型。非周期信号是（）的信号，（）
是非周期信号的基本型。
52.基尔霍夫第一定律是：（）。基尔霍夫第二定律是：（）。基尔霍夫第一、第二定律是建立在（）和（）这两个基本物理定律的基础上的。
53.“虚短”是指（），“虚断”是指（）。
54.振荡器的种类很多，按振荡器产生的波形，可分为：（）和（）；按产生振荡的原理，可分为：（）和（）。
55.嵌入式系统的定义是：区别于PC机，我们将非PC的（）称之为嵌入式系统（Embedded system）。
56.嵌入式系统由（）、（）、（）及（）组成。
57.单片机具有（）、（）、（）、（）等特点。
58. DSP是一种独特的（），有自己的完整指令系统，是以（）来处理大量信息的处理器。
59. FPGA是（）的英文缩写。用户可对FPGA内部的（）和I/O模块重新配置，以实现用户的逻辑。
60.信号可分为：按自变量时间t的取值特点可分为（）与（）。能够精确地用明确的数学关系式来描述的信号称为（）；不能精确地用明确的数学关系式来描述，且无法预测任意时刻的精确值的信号称为（）。
61.计算机网络就是通过（）、电话或（）将两台以上的计算机互连起来的集合。按计算机联网的地理位置划分，网络一般有两大类：（）和（）。
62.由常系数线性微分方程描述的系统，如果起始状态为零，则系统满足（）与（）。
63.光纤通信是一种以（）为载波，以光纤为（）的通信方式。无线通信是利用（）可以在（）中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。
64.集成电路的技术发展情况主要包括（）和（）两方面。
65.计算机技术和产品的发展重心从“高性能”进阶到“（）”，从“以性能为导向”过渡到“（）”。
四、判断分析题
（略）……
答案
一、论述题
1.电子系统：通过各种电子元器件并利用它们的物理特性，设计并构建出具有某种特定功能或完成某种任务的物理实体，这种实体称为电子系统。（3分）
电子工程：电子工程是指通过电子技术，运用现代系统工程学原理，实现某一特定应用的全过程，包括电子工程设计、规划、安装与调试，以及电子产品的问世、设计、使用、安装、调试等。（4分）
从电子系统物理实现的角度看，一个电子系统可以划分为器件（包括分立器件和集成电路器件）、电路板及系统三个层次。（3分）
2.信息技术：其英文是Information Technology，缩写为IT。信息技术是有关信息的产生、收集、发送、识别、提取、变换、存贮、传递、接收、处理、检索、检测、分析和利用等应用技术的总称，是在信息科学的基本原理和方法的指导下扩展人类信息处理功能的技术。（4分）
信息技术主要包括：（1）传感技术：传感技术的任务是延长人的感觉器官收集信息的功能（2分）。
（2）通信技术：通信技术的任务是延长人的神经系统传递信息的功能（2分）。（3）计算机技术：计算机技术则是延长人的思维器官处理信息和决策的功能（2分）。3.实现信号处理的电子信息系统组成框图如下：
（画图总共5分，其中，“传感器”、“信号预处理电路”、“数据采集和计算机处理器”、“数模转换”、“信号恢复”每个框图分别占1分）
信号处理过程：首先，要通过传感器将自然界物质运动过程中的各种参数（信息）转换成为电信号（1
分）。然后，对原始电信号进行预处理（放大、滤波），其目的是为了提高有用信号与无用信号（信号与噪声）之比，以保证信号质量。当有多个信号输入时还要通过多路开关，循环采集相关信号并经模数转换后形成标准格式数字信号送入计算机进行处理（1分）。接着，进行信号处理。信号处理的目的在于进一步提高信噪比，提取和复现信号中的有用信息（如信号频谱最丰富的部分）（1分）。最后，经过处理后的信号可用于显示与控制。为了显示与控制的需要，计算机形成的数据经数模转换和信号恢复后再还原成为模拟信号返回自然界（2分）。
4. EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的英文缩写，涵盖电子线路计
算机辅助设计（CAD）。（3分）
EDA工具的主要作用：（1）验证电路方案设计的正确性（1分）。当系统功能确定以后，首先采用系统仿真或结构模拟的方法验证系统方案的可行性，只要确定系统各环节的传递函数（数学模型）便可实现（1分）。（2）电路特性的优化设计（1分）。器件参数的容差和工作环境温度将对电路工作的稳定性产生影响。传统的电路设计方法，很难对这种影响进行全面地分析和了解，因而也就很难实现电路的优化设计。EDA中的温度分析和统计分析功能，既可以分析各种温度条件下的电路特性，也可对器件容差的影响进行全面的计算分析（1分）。（3）实现电路特性的仿真测试（1分）。电子电路的设计过程中，大量的工作是各种数据测试及特性分析。但由于受测试手段及仪器精度所限，有些测试项
目实现起来十分困难，甚至不可能进行测试。采用EDA，是根据模型进行仿真计算，因此可方便地实现全功能测试，也可以直接模拟各种工作环境几个中介条件下的电路特性而不会损坏器件和电路，较传统的设计方式要经济得多（2分）。
5.答案略。本题由考生自述，根据答题情况酌情给分。
6.嵌入式系统的定义：区别于PC机，我们将非PC的计算机应用系统称之为嵌入式系统（Embedded system）。（3分）
嵌入式系统的特点：（1）嵌入式系统通常是面向特定应用的（0.5分）。（2）嵌入式系统是将计算机技术、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，是一门综合技术学科（0.5分）。（3）嵌入式系统是一个软硬件高度结合的产物（0.5分）。（4）为适应嵌入式分布处理结构和应用上网需求，面向21世纪的嵌入式系统要求配备标准的一种或多种网络通信接口（0.5分）。（5）因为嵌入式系统往往和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，具有较长的生命周期（0.5分）。（6）嵌入式系统是典型的计算机系统，更是计算机应用系统（0.5分）。
嵌入式系统的组成：嵌入式系统由嵌入式CPU(包括MCU、MPU、DSP和SoC等) （1分）、嵌入式软件（包括C、C++和JA V A等）（1分）和嵌入式操作系统RTOS(包括PSOS 和Linux等) （1分）及辅
助外围电路组成（1分）。嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。
7.单片机作为最典型的嵌入式处理器，它的成功应用推动了嵌入式系统的发展。单片机以体积小、功能强、可靠性好、性能价格比高等特点，已成为实现工业生产技术进步和开发机电一体化和智能化测控产品的重要手段。（2.5分）
ARM（Advanced RISC Machines）是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。ARM架构是面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器，基本是32位单片机的行业标准，它提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案，四个功能模块可供生产厂商根据不同用户的要求来配置生产。目前ARM在手持设备市场占有90以上的份额，可以有效地缩短应用程序开发与测试的时间，也降低了研发费用。（2.5分）
DSP（digital signal processor）是一种独特的微处理器，有自己的完整指令系统，是以数字信号来处理大量信息的处理器。DSP实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。与通用微处理器相比，DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。（2.5分）

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