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电子系统可靠性设计及测试在线考试1、电路板上的模拟信号的测试结果误差分布是有一定规律的，这种规律的概率分布属于哪一种？（） [单选题] *[单选,5分/题]A 随机分布B 正态分布(正确答案)C 二项式分布D 泊松分布2、产品开发初期，需要对其使用条件做详细的调查，不属于此阶段调查内容的是：（） [单选题] *[单选,5分/题]A 气候环境条件B 电磁环境条件C 人机操作条件D 互联设备接口条件E 开发环境条件(正确答案)3、电子产品故障分为永久失效和偶发可恢复故障，其中偶发可恢复故障的原因是：（） [单选题] *[单选,5分/题]A 受到外部过电应力导致器件内的局部个别特性损坏B 接收到的信号电平超出了器件所能接受的电压容限范围C 软件原因(正确答案)4、下列项目中可以免测试的项目是：（） [单选题] *[单选,5分/题]A 最大值B 最小值C 额定值(正确答案)D（mAx-min）/tE 单一故障假设F >mAx or5、在没有对口的针对性产品行业标准可以作为测试参考的时候，可以优先借鉴哪些行业的测试标准：（） [单选题] *[单选,5分/题]A 相同产品用于其他行业时的对应行业标准，如车载空调没有测试标准，借鉴家用空调的标准B 用于同一场合下的其它产品的对应行业标准，如车载空调没有测试标准，借鉴车载冰箱的标准(正确答案)6、系统的定义里包括几层含义：（） *[10分/题,多选不得分,少选得部分分]A.多个个体组成(正确答案)B.个体间相互作用(正确答案)C.个体间相互独立互不影响的集合D.个体间通过相互作用构成有机整体(正确答案)7、小概率随机偶发且能恢复的故障，诊断排查问题会用到如下哪些技术方法或参数：（） *[10分/题,多选不得分,少选得部分分]A.工程计算(正确答案)B.波形诊断(正确答案)C.IV曲线D.电压容限(正确答案)8、只通过模拟测试是不可能发现所有潜在问题的，还有如下方法可以作为模拟测试的补充手段： *[10分/题,多选不得分，少选得部分分]A.工程计算(正确答案)B.规范检查(正确答案)C.实际测试答案解析：工程计算、规范审查9、软件测试的数据覆盖包括哪些类型： *[10分/题,多选不得分,少选得部分分]A.标准数据(正确答案)B.边缘数据(正确答案)C.特征数据(正确答案)D.超限数据(正确答案)E.超类型数据(正确答案)F.多类型数据答案解析：标准数据、边缘数据、特征数据、超限数据、超类型数据10、软件测试的全覆盖是可能实现的。
1. 请列出至少三个电阻器的主要特性参数：标称阻值、允许误差、额定功率、温度系数、噪声等。
2. 请列出至少三个电容器的用途：隔直流、旁路（去耦）、耦合、滤波、调谐、储能等。
3. 在应用电路中，通常在电磁继电器的线圈端并联一个二极管，该二极管的功能是_保护该线圈_。
（续流或蓄流也算正确）4. 欲对全班43个学生以二进制代码编码表示，最少需要二进制码的位数是（6）。
436426≥=5. 在单片机应用系统中，为实现单片机与被控对象的隔离，输出通常使用继电器或者光电隔离器，输入通常使用光电隔离器。
6. 一个4 位分辨率的A/D 转换器，参考电压为1V ，则该A/D 转换器所能识别的最小模拟电压值是（单位V ）（1/16）。
42/1V7. 某数/模转换器的输入为8位二进制数字信号（D 7～D 0），输出为0～25.5V 的模拟电压。
若数字信号的最低位是“1”其余各位是“0”，则输出的模拟电压为(0.1V)。
)12/(5.258-V8. 基准源和稳压源的区别是什么？（噪声系数、电流输出能力）9. 选用继电器的时候，要考虑的参数有哪些？（推动能力，驱动电压）10. 系统有某些数据需要掉电后不丢失，这时需要使用FLASH 或者EEPROM 保存。
11. 如要将一个最大幅度为5.1V 的模拟信号转换为数字信号，要求输入每变化20mV ，输出信号的最低位（LSB ）发生变化，应选用 8 位ADC 。
8225520/1.5<=mV V 12. 一个八位DAC 的最小电压增量为0.01V ，当输入代码为 00010010 时，输出电压为0.18 V 。
V V 18.001.000010010=⨯13. 选择电阻器、电容器时需要考虑的主要技术指标各有哪些？电阻器：阻值，功耗，精度，材质，封装等；电容器：容值，耐压，精度，封装等。
14. 选取DAC 需要考虑的主要技术指标有哪些？首先应该考虑的是DAC 的 转换精度 和 转换速度 。
电子系统设计与组装复习题
一、电子系统设计的一般步骤是什么？
二、原理图设计的步骤是什么?
三、在使用PROTEL绘制电路原理图时，要将一个电路与另一个电路连接在一起,有哪两种方法？
四：PROTEL原理图绘制中的网络标号(Net Label)有何作用
五PROTEL原理图绘制中总线(Bus)具体指什么？
六、列举电路设计中常用电子元器件
七、在电子系统设计过程中为什么要进行仿真，仿真常用的软件有哪些？
八，在仿真前首先要生成网络表，网络表有何作用？
九、什么是印刷电路板，其英文简称是什么，印刷电路板一般包括几层？
十、什么是零件封装？它可以分为哪几类？
十一，分别说明在印刷电路板设计时铜膜导线(Trace) 焊点(Pad) 导孔(Via) 零件封
装的作用。
十二\设置相对原点位置应该选择哪一个图标。
（用笔圈出）
十三、总结印刷电路板设计的一般步骤。
一、填空题（共10分，每题2分）2.请列出至少三个电阻器的主要特性参数：标称阻值、允许误差、额定功率、温度系数、噪声等。
3.请列出至少三个电容器的用途：隔直流、旁路（去耦）、耦合、滤波、调谐、储能等。
4.在以AT89C51单片机为核心的系统设计中，通常在其I/O口上加上拉电阻，该上拉电阻阻值一般选为_1～100kΩ_。
（10K算正确）5.在应用电路中，通常在电磁继电器的线圈端并联一个二极管，该二极管的功能是_保护该线圈_。
（续流或蓄流也算正确）1．基准源和稳压源的区别是什么？（噪声系数、电流输出能力）2．LED的动态扫描显示方式，依据人眼的什么特性？（瞬态暂留）3．DAC和ADC哪个可以当作分压器用吗？（DAC）4．在使用单片机的时候，为什么经常用低电平有效？（推动能力，上点复位为高电平）5．选用继电器的时候，要考虑的参数有哪些（2个）？（推动能力，驱动电压）4、MCS51单片机的CPU是位。
10、一个12选1的数据选择器，其地址输入端有个。
3、FLASH存储器掉电后，其内部数据将不变。
4、基准源和稳压源的区别参数是：噪声系数、电流输出能力。
5、静态存储器比动态存储器的存取速度快。
6、锁相环由鉴相器（或相位比较器）、环路滤波器和压控振荡器三部分组成，环路锁定时输出信号的频率与输入信号的频率相同，而两者的相位差为0。
7、消除键盘抖动的硬件方法是：并联电容（或加入RS触发器）；软件方法是：软件延时去抖约20ms。
9、在使用51单片机的IO口的时候时候，经常用低电平的原因是：推动能力强、上电复位为高电平。
二、选择题（共10分，每题2分）1.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。
若数字信号的最低位是“1”其余各位是“0”，则输出的模拟电压为( B)。
A、 1VB、 0.1VC、 0.01VD、 0.001V2.欲对全班43个学生以二进制代码编码表示，最少需要二进制码的位数是（ B ）。
电子系统设计试题参考答案一设计一数字电压表，要求：输入0到5V，输出数码显示。
请给出设计方案，包括①原理框图，②关键器件（ADC）选择说明，结合平时上课所学内容给出一种③参考电路原理图。
（40分）本系统要完成的功能是8路模拟电压的采样、处理以及显示。
根据设计的要求，需要的元件主要有：传感器、多路选择器、A/D转换器、80C51单片机以及LED显示器件。
本设计选择的A/D转换器是ADC00809。
其内部结构图如下：由于ADC0809本身具有多路选择功能，故不需要额外设计多路选择器。
系统框图如下：硬件设计总图二比较说明TTL与RS-232C电平各自的特点，并RS-232C通信方式下PC机与单片机的典型连接电路。
（40分）单片机中集成了UART接口，可以与计算机串行接口相连接进行通信。
单片机系统中一般使用的是TTL电平，计算机串行口中使用的是RS-232C电平，所以须在两者之间进行电平变换。
串口电平转换有专用的芯片，MAXIM公司生产的MAX232芯片可完成TTL电平到RS-232C 电平的双向转换。
计算机串口一般有9芯与25芯两种。
在进行单片机接口电路设计时，可使用一片MAX232完成TTL电平至RS-232C电平的双向转换。
制作DB9转RJ45连线时可将串口接头中的7脚和8脚、4脚与6脚连在一起，这样使PC机始终处于接收和发送状态，而无须发送或等待应答信号。
串口转RJ45的连线中还可加入了复位信号。
将RS-232口的7脚和8脚短接后连接到RJ45的5脚，这样就可以使用RS-232口的RTS作为复位控制信号。
RTS信号经R1IN、R1OUT、T1IN、T1OUT两次变换后才接到了MCU的复位电路上，此目的是为了防止直接连接时对PC机串口RTS端产生过大的负载电流。
复位电路中使用了开关二极管IN4148隔离RTS端的负电平，并串接一个1K的电阻用于限流。
需要注意的是：PC机的发送（接收）线必须和MCU的接收（发送）线对应连接。
电子系统设计试题库一、填空题1、电子系统分为模拟型、数字型、及两者兼而有之的混合型三种。
2、所谓黑箱辨识方法，就是考察黑箱的输入、输出及其动态过程来定量地研究黑箱的功能特性、行为方式，从而探索其内部结构和机理。
3、印制电路板按板层可分为单层板、双层板和多面板。
4、电烙铁按加热方式分，有直热式、感应式、气体燃烧式等。
5、在焊接元器件时，常用的焊料是铅锡焊料。
6、印制电路板的地线可以采用并联分路式、汇流排式、大面积接地和一字形接地等布线形式。
7、电子测量仪器大体可分为专用仪器和通用仪器两大类。
8、测试技术包括调整和测试两部分。
9、电磁干扰产生的途径主要有平行线、天线效应、电磁感应。
10、典型的模拟电路系统主要由传感器件、信号放大与变换电路（模拟电路）和执行机构三部分组成。
11、晶体管串联反馈调整型稳压电源是一个闭环反馈控制系统，主要由调整元件、比较放大、基准电压、取样回路四部分组成。
12、随机存储器按存储机理不同可分为静态RAM 和动态RAM 。
13、数字模拟转换器常用的技术指标为分辨率和转换速率。
14、光电耦合器主要由发光二极管和光敏三极管组成。
15、热敏电阻有正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻之分。
16、常用电子元器件有电阻器、电容器、变压器、二极管、三极管等。
17、由PN结构成的半导体二极管具有的主要特性是单向导电性，电路符号是D 。
18、两个电感元件，L1=20mH，L2=20 mH，则并联起来后的等效电感L = 10 mH。
19、某三极管的型号为3DD1,其中第一个字母D表示NPN 型硅管。
20、某色标法四环电阻的第一、二、三、四色环分别为黄、蓝、红和金色，则其标称阻值为 4.7KΩ，允许偏差为±5%。
21、电容并联电路中，起决定性作用的是容量大的电容，串联电路中，起决定性作用的是容量小的电容。
22、用万用表测量电阻时，选好合适的档位后，在测量前应该先对万用表进行欧姆调零，对元器件进行放电。
复习题1.电子系统结构及各个模块功能。
2.实现Uo=Ui2-2Ui1Uo1 = - 2 Ui2Uo = - （Uo1 + Ui1）= 2 Ui2 - Ui13.A/D变换器需求起输入电压的幅度变化范围为：0~+5V，现有一输入信号变化范围为-10mV~+10mV，设计一个电平调理电路将输入电压调理到0~+5V。
可以使用电源为+-12V直流电源。
画出电路图4.由运放组成的晶体管β测量电路如下图，假设运放具有理想特性，晶体管的V BE=0.7V.(1) 求出晶体管c、b、e各极的电位；(2) 若电压表读数为200mV，求被测量晶体管的β值。
解：(1) v C = 6V v B = 0V v E = – 0.7VμA 2010200mV2002B ===R ImA 166121C 1C =-=-=R v v I50 故BC==I I β5. 已知：方波的幅度为2V ，方波的频率为500Hz ，要求设计一个将方波变换成三角波的积分电路，积分电路的输入电阻Ri>=10K 。
6. 电池报警电路。
现有一台电子设备中由12V 电池供电，当电池低于10.8V 时，设备不能正常工作。
设计一个电池低压报警电路（报警方式：当电池电压低的时候点亮发光二极管），画出原理图。
使用材料：电阻若干（包括可调电阻）、比较器、4.3V 稳压管、发光二极管。
7. 设计并制作一个程控放大器。
（1）通频带10Hz-150KHz ，输入阻抗大于500K Ω，最大输出10VPP 。
（2）增益可调范围0-60db ，每10db 步进。
放大倍数可预置，可修改，并用数码管显示。
增益误差不大于 2db 。
(3) 1片LM324 8. 直流电压的产生输入为9V 直流，使用LM7805、LM7905产生+5V ，-5V 直流电压。
使用LM317产生2.8V 的直流电压。
9.在电子系统中电源管理的思路及方法。
电源管理是指如何将电源有效分配给系统的不同组件。
复习1..LED数码管段码和位码的关系。
共阴极和共阳极如何判别？段码指的字形码，就是数码管上显示的字形。
位码指的多个数码管显示的时候，让数码管显示设定的对应的公共端的值，选择对应的数码管点亮。
这个就是位码，即位置码。
LED数码有共阳和共阴两种，把些LED发光二极管的正极接到一块（一般拼成一个8字加一个小数点）而作为一个引脚，就叫共阳的，相反的，就叫共阴的，那么应用时这个脚就分别的接VCC和GND。
找公共共阴和公共共阳首先，我们找个电源（3到5伏）和1个1K（几百的也欧的也行）的电阻，VCC串接个电阻后和GND接在任意2个脚上，组合有很多，但总有一个LED会发光的找到一个就够了，，然后用GND不动，VCC（串电阻）逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就是共阴的了。
相反用VCC不动，GND逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就是共阳的了。
2.TM4C123G单片机的简介（内核、位宽等）内核：d ARM Cortex-M4F MCUs 位宽：32位ARM Cortex-M4F core up to 80 MHzPower:• Active power as low as375 µA/MHz• Low-power modes down to1.6 µAIntegration:• Up to 40 PWM outputs,2 QEIs• Up to 24 timers• 12-bit ADCs up to 1 MSPS• Up to 20 serial portsUART,I2C, SPI/SSI• CAN A/B, USB 2.0 OTG/H/DB 2.0总线和RS-232，RS-485总线的速率，传输距离RS-232总线的速率一般小于20kbps，传输距离一般小于15m，协议理论传输距离是10米RS-485总线的速率最高为10Mbps，传输距离最大约为1219m，协议理论传输距离是1000米USB2.0总线的速率USB2.0 High Speed（高速版）：理论速度是480Mbp，USB2.0 Full Speed（全速版）：理论速度是12Mbps，根据USB2.0规范，USB 信号在不经过放大的情况下，最远的传输距离是五米4.开关电源拓扑结构中,Buck型和Boost型的原理和区别Buck型开关电源将输入电压Vin变换成0≤vo≤Vin的稳定输出电压 Vo，所以又称降压开关电源。
电子系统设计题目1、信号发生器设计设计任务和要求1) 信号产生类型：正弦波、方波和三角波。
2) 输出信号频率范围：100Hz~20KHz。
步进间隔小于等于10Hz。
频率偏移小于5%。
3) 输出信号幅度范围0.1V~5V。
步进0.1V可以调整，误差小于10%。
2、温度测量控制器设计11) 使用AD590温度传感器设计温度测量电路，温度范围-30度—150度。
2) 能进行温度显示3) 温度报警设定，掉电后数据保存。
4) 温度超限报警功能。
3、温度测量控制器设计21) 使用DS18B20温度传感器设计温度测量电路，温度范围-30度—150度。
2) 能进行温度显示3) 温度报警设定，掉电后数据保存。
4) 温度超限报警功能。
4、数控稳压电源设计。
1) 设计一个输出电压为0~30V，输出电流为0.5A；2) 输出电压可调，步进电压0.1V；3) 电压显示；4) 键盘输入调节。
5、直流电机转速测量与控制1) 电机转速测量，并数码管显示，单位为rad/min；2) 电机转速由数字设定，步长为10rad/min；3) 设定与实测转速的误差在1%内。
一块51单片机，1个直流电机，2个8段数码管，1个光电传感器6、小型多路温控采集系统设计1) 测温范围0~100度；2) 测温精度1±℃；3) 设计2路温度采集系统4) 数码管显示温度，显示方式为点测与巡测；5) 测温点与控制显示部分距离为50m 。
7、数字电压表设计1) 测量()V .00020-±的直流电压；2) 测量精度1±%；3) 显示测量电压 4) 语音报测量值8、数字电流测量表设计1) 测量()mA 2000-±的直流电流；2) 测量精度1±%；3) 显示测量电流 4) 语音报测量值9、简易电子琴设计1) 发声器件为8Ω、0.25W 动圈式扬声器；2) 设置至少8个音符的按键；3) +5V 供电4) 演奏3首乐曲10、利用PCF8563，设计2016奥运会倒计时钟1) 具有对表功能2) 显示当前时间和倒计时天数；3）具有停电保持功能。
试卷1一、填空题（共10分，每题2分）1.OC门的输出端可并联使用，实现_线与_功能。
2.请列出至少三个电阻器的主要特性参数：标称阻值、允许误差、额定功率、温度系数、噪声等。
3.请列出至少三个电容器的用途：隔直流、旁路（去耦）、耦合、滤波、调谐、储能等。
4.在以AT89C51单片机为核心的系统设计中，通常在其I/O口上加上拉电阻，该上拉电阻阻值一般选为_10～100kΩ_。
（10K算正确）5.在应用电路中，通常在电磁继电器的线圈端并联一个二极管，该二极管的功能是_保护该线圈_。
（续流或蓄流也算正确）二、选择题（共10分，每题2分）1.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。
若数字信号的最低位是“1”其余各位是“0”，则输出的模拟电压为( B )。
A、 1VB、 0.1VC、 0.01VD、 0.001V2.欲对全班43个学生以二进制代码编码表示，最少需要二进制码的位数是（ B ）。
A、5B、6C、8D、433.在下列逻辑电路中，不是组合逻辑电路的有（ D ）。
A、译码器B、编码器C、全加器D、寄存器4.欲使容量为128×1的RAM扩展为1024×8的RAM，则需控制各片选端的辅助译码器输出端个数为（ D ）。
A、5B、 6C、7D、85.在单片机应用系统中，为实现单片机与被控对象的隔离，可以采用的器件是（ A ）。
A、固态继电器B、三极管放大电路C、时序逻辑电路D、D 触发器三、电路分析题（共20分，每题10分）1. 请仔细阅读如下图的电路，简述各运放的功能，并写出Ｖo1、Ｖo2、Ｖo的表达式。
（10分）参考答案：A1为反相加法电路（2分），A2为同相缓冲电路（2分），A3为减法电路（2分）。
Ｖo1＝－（ＶI1+ＶI2+ＶI2）；（1分）Ｖo2＝ＶI4（1分）Ｖo＝2Ｖo2－Ｖo1＝2ＶI4＋ＶI1+ＶI2+ＶI2（2分）2.如图所示为某音频信号放大电路，请分析图中所示的所有电阻和电容的在该电路中的主要功能或作用。
