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教育部教育管理信息中心 第六届全国信息技术应用水平大赛决赛试题单片机开发与应用技术 请仔细阅读并严格遵守以下要求： 请创建以“准考证号_用户名”命名的文件夹（形式如：433034683_xxxx），将考试结果严格按试题上的要求进行命名并直接保存在该文件夹下。 注意：文件夹的保存路径请听从监考老师的安排。请不要在该文件夹下创建任何子文件夹，所有考试结果直接保存即可。 答卷完毕后，请将该文件夹用Winrar压缩工具打包，再通过《决赛考试结果上传系统》将压缩包上传到指定服务器，并在原机器上保留备份。 注意：压缩打包时，请务必选中文件夹（如前面创建的“433034683_xxxx”文件夹）进行压缩，而不是选中文件夹下的考试结果进行压缩。 请务必按照试卷要求提交指定的文件，不得包含非题目要求的过程文件和临时文件，不得包含本试题文件和试题素材。 注意：凡违反上述规定的考生，其成绩一律按零分处理。 答题方式：考生答案一律录入在一个word文件中（只录入答案，不得包含原试题），该word文件以“准考证号_用户名”命名，（形式如：433034683_xxxx.doc）。考生答题中如有画图等题需其他软件辅助完成，必须将完成的结果复制、粘贴到word文件中。多余文件、其他格式文件均无效。 一、电路分析题（共60分） 根据图一进行电路电压、电流分析（20分）。 1）当输入端A1的电压分别为0V、1V、3V、9V、11V时，请给出A1、B1、B2、C1处的电压值并填在下面的表格中，并分析其工作原理； 2）当输出端短路时，请重新回答第一问的要求； 3）如果P管和N管同时发热，是什么原因？如何解决？ 图一 图一 正常工作 A1 B1 B2 C1 0V 1V 3V 9V 11V 输出短路 A1 B1 B2 C1 0V 1V 3V 9V 11V 根据图二进行电路元器件分析（20分）。 下图是一个以温度控制继电器工作的电路图，请分别说明图中元件的作用。 1）R1、R2、R3； 2）C1、C2、C3； 3）U1、U2、U3； 4）D0、D1、Q1； 5）对电路工作过程进行分析。 图二 图二 电路波形分析（20分）。 下面电路的输入信号是两路频率相同、幅度相同（100mv）、相位差90度的正旋波，请用画图的方法给出在A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1的波形、频率、幅度、相位，或将相关文字说明填在给出的表格中。 图三 图三 A1 A2 B1 B2 C1 C2 D1 幅度 100mv 100mv 频率 f f 相位 00度 90度 波形 正旋波 正旋波 二、综合设计题（共60分） 以单片机最小系统为核心设计一简易的信号发生器，能产生并输出三角波、正弦波，并合成PWM波，要求画出完整的原理图和具体程序并加注解。 波形发生器也可用硬件电路设计实现，标出各元器件的名称，根据频率要求，标明元件数值，并对设计电路进行分析说明。 1、画出信号发生器的组成框图。（6分） 2、正弦波：频率要求：20HZ～100HZ，频率可调，负载为1KΩ。（12分） 3、三角波：频率要求：100HZ～1000HZ，频率可调，负载为1KΩ。（12分） 用上述正弦波和三角波产生PWM脉冲信号输出，负载为1KΩ。要求画出原理图和输入输出的信号波形图。（12分） 用单片机最小系统对正弦波信号进行测量及数字显示（18分）： 画出最小系统的电路组成框图。（6分） 说明主要元器件（例A/D等）的选用条件。（4分） 说明检测信号幅度的方法。（4分） 说明检测信号频率的方法。（4分）