合肥工业大学 嵌入式系统原理 往年期末试卷 真题 以及收集到的电子笔记（侵删） 计算机科学与技术 物联网工程 电子信息科学 第一章绪论 1.1 嵌入式系统的概念 嵌入式系统是嵌入到对象体系中的、用于执行独立功能的专用计算机系统 嵌入式系统的三要素是：嵌入性、专用性、计算机系统 1.2 嵌入式系统的发展历程 后PC时代的核心技术是嵌入式技术 1.3 嵌入式系统的结构 嵌入式系统一般由嵌入式处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统（可选），以及用户的应用软件系统等四个部分组成。 1.4 嵌入式系统的分类 按软件实时性需求分类：非实时系统/软实时系统/硬实时系统 按系统的复杂程度分类：小型系统 /中型系统/复杂系统 流水线(Pipeline)技术：几条指令可以并行执行。 冯诺依曼结构——不区分数据和程序存储器。 为了提高CPU的运行效率 ARM微处理器的结构。 ➢ ARM微处理器的内核结构。 微处理器 = 运算部件 + 控制部件 + 寄存器组 + 总线 包含ALU、桶形移位器、乘法器、 浮点部件(可选)、 指令译码及控制逻辑、指令流水线、 数据/地址寄存器 、状态寄存器、总

数学物理方程，作为电子科技大学研究生专业基础课程的一部分，由李m奇老师讲授。该课程主要针对物理学中的数学工具进行系统性的讲解和探讨，意在培养学生运用数学手段描述和解决物理问题的能力。《数学物理方程》的课件内容丰富，包括了课程的全部章节，以PPT的形式呈现，这不仅便于学生对知识点的快速理解与记忆，同时也方便了老师在课堂上的教学活动。 课件中包含了众多关键主题，如量子力学中的薛定谔方程。薛定谔方程在量子力学中占据了核心地位，它不仅描述了量子态随时间的演化，还连接了物理与数学之间的桥梁。李m奇老师可能会对薛定谔方程的推导、物理含义及其在量子力学中应用等方面进行深入讲解。而在"埃尔温·薛定谔.doc"和"薛定谔的猫.docx"文件中，可能进一步探讨了薛定谔方程的哲学含义，以及在薛定谔的猫这一思想实验中体现的量子叠加态与宏观现实之间的矛盾与联系。 课件中的章节文件，比如"第二章.pdf"、"第七章.pdf"、"第三章.pdf"、"第八章.pdf"等，可能覆盖了课程的不同方面。各章节内容如波动方程、波动方程的解法、量子力学的基本原理等，都是该课程的重要组成部分。通过学习这些内容，学生能够更好地理解波动现象以及量子力学的数学描述，为以后的研究工作打下坚实的基础。 课件中还可能包含了关于厄密方程的相关讲解，如"厄密方程6.pdf"，主要介绍厄密算符的性质及其在量子力学中的应用。由于所有可观测量的算符在量子力学中都是厄密的，这部分内容对于深入理解量子力学、把握测量理论具有极其重要的意义。 除了基础理论与核心概念之外，课件还引入了高级数学工具，例如在"拉盖尔多项式9.pdf"和"勒让德方程10.pdf"中讨论的特殊函数。拉盖尔多项式和勒让德多项式在物理学中扮演了极其重要的角色，它们是解决量子力学中某些特定问题，特别是径向方程问题的关键。这些特殊函数不仅在量子力学中有广泛的应用，还在其他多个物理分支中占据着重要位置，如在描述无限势阱、谐振子等经典物理问题时。 电子科技大学的《数学物理方程》课程旨在帮助研究生全面掌握数学在物理学中应用的理论基础和解题技巧。通过这门课程，学生们不仅能够了解物理现象背后的数学原理，还能学习如何运用高级数学工具来分析复杂的物理问题。随着课程的深入，学生们将逐步具备解决实际物理问题的能力，为未来在科研道路上的探索奠定坚实的理论基础。而李m奇老师所准备的课件，无疑为学生提供了学习和复习的良好材料，同时也为电子科技大学培养物理领域的专业人才做出了重要的贡献。

CST仿真设计：理论与实践》是一本由清华大学出版社出版的经典书籍，系统性地讲解了CST仿真软件的理论基础与实际应用。本书内容涵盖了CST仿真的基本原理、关键技术、工程案例及实操方法，为读者提供了从入门到精通的全面指导。书中通过大量实例，深入解析CST在电磁仿真中的应用，如天线设计、微波器件仿真、电磁兼容分析等，帮助工程师和学生快速掌握CST软件的操作技巧与应用能力。本资源包含完整电子版，适合从事电磁仿真设计的工程师、科研人员以及学习CST的学生使用，是进行CST软件学习和工程实践的不二之选。同时，该电子书提供了详尽的案例解析，可供直接参考或作为仿真项目的指导资料，帮助读者提升仿真效率，解决实际问题。

利用LabVIEW提供的虚拟仪器开发系统集成环境，将智能仪器同电工实验结合起来，成功地实现了虚拟实验室教学系统的滤波器部分，该项应用发挥了虚拟仪器在分析、测量等方面的优势。在大学教学中通过引入基于LabVIEW虚拟仪器的教学，可以充分利用计算机来实现和扩展传统仪器的功能，促进虚拟仪器在教学、实验和工程领域的推广。 【LabVIEW在智能虚拟仪器仿真中的应用】 LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是美国国家仪器（NI）公司开发的一种基于图形化编程语言（G语言）的虚拟仪器软件开发工具。它允许用户在通用计算机平台上自定义和设计仪器的测试功能，以满足特定的测试需求。这一技术的核心理念是“软件即仪器”，强调了软件在实现仪器功能中的关键作用。 LabVIEW具有强大的内置功能，涵盖了仿真、数据采集、仪器控制、测量分析和数据显示等多个方面。它的编程环境包括前面板、框图程序和图标/接线端口三部分。前面板模拟真实仪器的界面，框图程序则通过G语言控制前面板上的对象，图标/接线端口则用于模块化编程，创建可重用的子程序。 在电工实验中，LabVIEW被用来构建虚拟滤波器系统，以演示和分析滤波器的工作原理。例如，低通滤波器、谐振滤波器和有源滤波器的电路模型可以通过LabVIEW的公式节点（subVI）实现。这些公式节点内嵌了相应的数学表达式，如输入输出函数，用于计算滤波后的信号。用户可以根据实际的电阻、电容或电感值调整参数，观察滤波效果。 低通滤波器利用电感和电容对不同频率信号的阻抗特性，去除高频成分，保留低频成分。谐振滤波器则利用并联谐振电路在特定频率下呈现极高阻抗的特性，实现对特定频率信号的过滤。有源滤波器由运算放大器和电容、电阻组成，无需电感，且通常具有较好的滤波性能。 在LabVIEW中，用户可以通过设置不同的信号源（如正弦波），调整采样点数，然后将滤波器的参数（电阻、电容值）输入到公式节点，观察滤波后的信号波形。通过这种方式，学生可以直观地理解滤波器的幅频特性，并进行实验验证。 虚拟仪器技术通过LabVIEW的使用，解决了实验室设备不足的问题，使得学生能够在计算机上进行多次实验，提升对理论知识的理解和实践技能。同时，它也为设计性实验提供了可能性，有助于培养学生的创新思维和动手能力。随着技术的发展，LabVIEW在教学、实验和工程领域的应用越来越广泛，成为现代教育和科研的重要工具。

温度是工业生产和科学研究实验中的一个非常重要的参数，物体的许多物理现象和化学性质都与温度有关，许多生产过程都是在一定温度范围内进行的，需要测量温度和控制温度的场合极其广泛。目前的温度测量控制系统常采用单片机控制，该技术应用十分广泛，但其编程复杂，控制不稳定，系统的精度不高。而利用虚拟仪器技术开发和设计的温度测量系统，采用普通PC机为主机，利用图形化可视测试软件LabVIEW为软件开发平台，来监测温度变化情况，采集数据并进行处理、存储、显示等。设备成本低，使用方便灵活，适用于工农业生产和教学。     1 虚拟仪器技术与LabVIEW简介     虚拟技术、计算机通信技术与网络技术是信息技术 【电子测量中的虚拟温度测量系统设计】 在工业生产和科研实验中，温度是一个至关重要的参数，因为许多物理现象和化学反应都与其密切相关。传统的温度测量控制系统往往依赖于单片机，虽然应用广泛，但由于编程复杂、控制稳定性不足以及精度不高等问题，限制了其在精确控制领域的应用。为了解决这些问题，虚拟仪器技术被引入到温度测量系统的设计中。 虚拟仪器技术是一种将硬件模块化、软件定制化的测量技术，它的核心思想是“软件即仪器”。这种技术结合了高性能的硬件和灵活的软件，使用户可以根据需求自定义测量和控制系统。虚拟仪器利用计算机软硬件资源，可以替代传统仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等，并能够应用于自动化控制和工业系统中。其优点在于高效率、强扩展性、快速开发时间和优秀的集成能力，成为现代测控技术发展的主流方向。 LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是虚拟仪器技术的重要工具，它是一个基于图形化编程语言G的开发环境。开发者可以通过流程图界面创建程序，而无需编写复杂的文本代码。LabVIEW还集成了各种硬件通信功能，支持GPIB、VXI、RS-232、RS-485等协议，以及TCP/IP、Active X等软件接口，使得非专业程序员也能轻松构建应用程序。 虚拟仪器测温系统的设计通常包括硬件和软件两大部分。硬件部分由温度传感器、数据采集卡和PC机等组成。传感器负责感知温度变化并将温度转换为电信号，经过调理电路放大、滤波后，进入数据采集卡进行模数转换，最终由PC机进行数据处理。软件部分则负责设置参数、数据标定、实时显示、温度极限报警以及人机交互等功能。 在硬件设计中，温度传感器是关键组件，例如使用热敏电阻作为感温装置。热敏电阻的阻值随温度变化，通过分压电路产生与温度成比例的电压信号。这个信号经过放大后，由数据采集卡转换为数字信号，供计算机进一步处理。软件设计中，传感器的标定是一个必要的步骤，通过实验确定输入温度与输出电压之间的准确关系，以确保测量的准确性。 虚拟温度测量系统利用虚拟仪器技术和LabVIEW，实现了成本低、操作简便且性能稳定的温度监控。它不仅提高了温度测量的精度和稳定性，还增强了系统的可扩展性和适应性，广泛应用于工农业生产及教育领域，为温度控制提供了现代化的解决方案。

《模拟电子技术》是电子工程领域的一门基础课程，涵盖了电子设备和系统中模拟信号的处理、放大与传输等核心概念。这份个人学习笔记结合了上海交通大学郑益慧教授的网课内容以及作者所在学校的教师资源，是深入理解和掌握模拟电子技术知识的重要参考资料。 笔记中可能涵盖以下关键知识点： 1. **二极管**：二极管是一种单向导电的半导体器件，主要讲解其工作原理、伏安特性、主要参数以及在整流、稳压、钳位等电路中的应用。 2. **晶体三极管**：深入剖析NPN和PNP型三极管的工作原理，包括放大作用、放大系数的计算以及共射、共基、共集三种基本放大电路的分析。 3. **场效应管**：介绍MOSFET和JFET的工作原理，探讨其作为电压控制电流源的特点，以及它们在放大电路中的应用。 4. **放大电路**：讲解共射极、共基极、共集极放大电路的特性，包括电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的计算，以及频率响应和非线性失真。 5. **负反馈**：解释负反馈的概念，分析四种基本负反馈类型（电压串联、电压并联、电流串联、电流并联）的特性和稳定性条件。 6. **运算放大器**：详述理想运算放大器的特性，如无穷大的开环增益、零输入差分电压和输入阻抗，介绍各种运算放大器的应用电路，如电压跟随器、加法器、乘法器和比较器。 7. **电源电路**：讨论线性稳压器和开关稳压器的工作原理，以及它们在实际电源设计中的应用。 8. **滤波电路**：介绍低通、高通、带通和带阻滤波器的设计，以及RLC谐振电路的特性。 9. **放大电路的稳定性分析**：讲解波特图的绘制方法，分析放大电路的稳定性条件和补偿技术。 10. **模拟集成电路**：简述集成运放、比较器、放大器等模拟集成电路的工作原理和应用。 通过这份笔记，学习者可以系统地掌握模拟电子技术的基础理论，并通过实例解析加深对电路设计和分析的理解。同时，结合郑益慧教授的网课资源，可以进一步提升学习效果，帮助解决实际问题。这份笔记对于准备电子工程相关考试或进行项目开发的人员来说，是一份宝贵的自学材料。

标题中的“鸿蒙引领IoT芯机遇”涉及到的关键知识点包括鸿蒙OS、物联网(IoT)以及与之相关的芯片产业发展机遇。描述中提到了电子行业周报，这通常涉及行业动态、技术发展以及市场趋势的分析。标签中的“电子元件”、“数据分析”、“行业报告”、“专业指导”反映了文档内容可能会涵盖电子元件市场的细节分析，对行业数据的深入解读，以及提供专业性的指导意见。 在电子行业中，鸿蒙OS（Harmony OS）是华为推出的分布式多终端操作系统，其发展不仅关系到华为自身的生态构建，也对整个IoT领域产生了深远影响。鸿蒙OS的出现，被视作是华为在面临智能手机市场被芯片代工禁令限制时，寻求生态体系内新的增长点和突破点。该操作系统的核心理念在于实现不同设备之间的智能化和互联互通，其采用的双框架架构（OpenHarmony+AOSP）以及“分布式软总线”技术都是为了解决在不同操作系统和设备之间实现高效协同而设计。 文档中提到的IoT（物联网）是当下电子行业中的一个重要分支，其发展与5G、AI等技术的结合为未来智能化生活和工业革命提供核心驱动力。在物联网的发展过程中，各种设备和传感器需要通过操作系统来统一管理和协调，因此，鸿蒙OS的推出能够有效地解决这一问题，推动物联网设备之间的互联互通。同时，鸿蒙OS还支持多种连接协议的融合，促进了物联网领域的标准化和兼容性问题的解决。 在芯片产业方面，随着鸿蒙OS的推广应用，以及IoT行业的蓬勃发展，对于能够满足多设备、多场景应用需求的芯片产品的投资价值被看好。报告中提到了乐鑫科技、恒玄科技、中颖电子等公司作为电子行业内的核心标的，这些企业的产品与技术在物联网设备中具有广泛应用，如Wi-Fi MCU、TWS耳机芯片、智能家居设备控制器等。这些公司在市场上的份额、研发投入以及与主流品牌的合作关系都是投资者关注的重点。 此外，报告还提到CHIP联盟及其新推出的连接协议“Matter”，这一协议的推出有希望结束物联网领域中设备间连接协议的分裂现状，实现真正意义上的跨平台、跨品牌、跨设备的互联互通，这将是推动IoT行业发展的又一重要里程碑。 总体而言，鸿蒙OS的推出及其在IoT领域的应用前景，不仅预示着华为在操作系统领域的新生，也为整个电子行业，特别是芯片制造和物联网设备领域带来了新的增长点和投资机会。当前，物联网行业迎来前所未有的发展机遇，同时面临大量挑战，包括技术标准的统一、用户隐私保护、数据安全等问题。然而，从长远看，随着技术的不断进步和市场的日益成熟，IoT和鸿蒙OS等新技术将会引领电子行业进入一个全新的时代。

通信电子电路是电子信息工程专业的重要课程之一，主要研究在通信系统中如何高效、稳定地传输和处理电信号。本复习习题集旨在帮助学生全面掌握通信电子电路的基础理论、基本分析方法以及实际应用技巧，为即将到来的期末考试做好充分准备。 一、基础理论 1. 信号与系统：理解连续时间信号和离散时间信号的基本概念，掌握傅里叶变换、拉普拉斯变换在信号分析中的应用，了解时域和频域的关系。 2. 电路分析基础：复习欧姆定律、基尔霍夫定律，熟悉电阻、电容、电感等基本元件的特性，掌握RC、RL、LC电路的暂态和稳态分析。 3. 模拟电路基础：理解放大器的工作原理，掌握共射、共集、共基放大器的特性，学习负反馈放大器的增益计算和稳定性分析。 二、半导体器件 4. 半导体基础：理解PN结的形成及工作原理，掌握二极管、晶体管（BJT和MOSFET）的特性及其在电路中的应用。 5. 模拟集成电路：了解运算放大器的工作原理，掌握基本运算放大器电路（如反相、非反相放大器，电压跟随器）的设计和应用。 三、通信系统中的电子电路 6. 放大器设计：分析不同类型的放大电路，如低噪声放大器、功率放大器等，掌握其在通信系统中的作用和设计原则。 7. 调制与解调：理解幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）的基本原理，分析调制电路和解调电路的设计。 8. 数字信号处理：学习数字信号的表示，掌握数字逻辑门电路、触发器、计数器、移位寄存器等基本数字电路，理解D/A和A/D转换器的工作原理。 四、射频与微波电路 9. 射频电路：了解射频放大器、混频器、振荡器等电路的工作原理，掌握阻抗匹配网络的设计。 10. 微波电路：学习微带线、同轴线、波导等传输线的特性，理解微波谐振腔、微波滤波器的设计。 五、实验与实践 11. 实验技能：掌握基本的电子测量技术，包括示波器、信号发生器、频谱分析仪等仪器的使用。 12. 设计与分析：通过模拟电路和数字电路的实验，提升电路设计和问题解决能力，理解理论知识在实际中的应用。 六、期末复习策略 13. 复习方法：系统梳理课程知识体系，重点复习难点和易错点，通过做题巩固理论知识。 14. 解题技巧：掌握解题步骤和方法，提高解题速度和准确率。 15. 模拟测试：进行模拟试题的练习，熟悉考试题型和时间安排，调整考试状态。 以上知识点涵盖了通信电子电路的主要内容，通过深入理解和实践，不仅能够应对期末考试，还能为未来在通信工程领域的工作打下坚实基础。在复习过程中，注重理论与实践相结合，理解和运用是关键。祝大家复习顺利，考试取得优异成绩！

软件版本quartus II 15.0 里面两首歌一首张震岳的《再见》，一首《一路生花》可以通过按键切歌，调节音量大小，暂停、开始播放，通过数码管显示歌曲的编号，并通过蜂鸣器播放。

《电子-ALIENTEK MINISTM32扩展实验16：UCOSII信号量测试》 这个实验主要涉及的是在嵌入式系统中使用STM32微控制器进行UCOSII实时操作系统下的信号量（Semaphore）测试。STM32系列是意法半导体（STMicroelectronics）推出的基于ARM Cortex-M内核的微控制器，广泛应用于各种电子设备，如智能家居、工业控制、汽车电子等领域。在本实验中，我们重点关注的是STM32-F0、F1和F2系列，它们分别代表了STM32家族的不同性能等级和功能特性。 UCOSII（uC/OS-II）是一种流行且广泛应用的嵌入式实时操作系统，它为多任务环境提供了调度、同步和通信机制。信号量作为UCOSII中的一个重要同步工具，用于解决多个任务之间共享资源的问题，确保资源在任何时刻只被一个任务使用。信号量可以是计数型或二进制型，前者允许多个任务同时访问资源，而后者则仅允许一个任务访问。 实验中，你将学习如何在STM32上配置和使用UCOSII的信号量功能。这通常包括以下几个步骤： 1. 初始化UCOSII：首先需要设置系统时钟、内存分配器以及任务堆栈。在STM32上，这可能涉及到配置RCC（Reset and Clock Control）寄存器，初始化NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller）以支持中断服务。 2. 创建信号量：通过调用UCOSII的OsSemaphoreCreate函数创建一个信号量。你需要指定信号量的类型（计数型或二进制型）和初始值。 3. 任务创建：创建至少两个任务，一个任务用于获取信号量并使用共享资源，另一个任务用于释放信号量。每个任务都有自己的任务函数和优先级。 4. 信号量操作：在任务中，使用OsSemaphorePend函数尝试获取信号量，并使用OsSemaphorePost函数释放信号量。如果当前信号量已被其他任务持有，OsSemaphorePend会挂起当前任务，直到信号量可用。 5. 中断处理：在中断服务程序中，也可能需要操作信号量，比如当外部事件触发时，可能需要立即释放信号量，唤醒等待的任务。 6. 测试与调试：通过串口打印或LED状态变化等手段，观察信号量的正确使用情况，验证资源是否按照预期被正确地同步和共享。 在这个实验中，ALIENTEK MINISTM32开发板提供了友好的硬件平台，帮助你直观地观察到信号量的运行效果。通过实践，你可以深入理解UCOSII的信号量机制，提高在嵌入式系统中解决资源冲突的能力。 这个实验是嵌入式系统设计者必备的一项技能训练，它帮助你掌握如何在实时操作系统环境下进行多任务同步，这对于开发高效、可靠的嵌入式应用至关重要。通过不断练习和深入研究，你将能够在更复杂的项目中灵活运用这些知识。