自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第2頁，共2頁開封文化藝術職業學院《數據傳輸技術基礎硬件設計方向》

2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、設計一個基于PLC的物料輸送系統控制系統，能夠根據不同的物料需求實現自動輸送和分揀功能。2、運用集成電路工藝，設計一款用于無人機的飛行控制芯片，具備穩定的姿態控制和導航功能。3、利用模擬電路技術，設計一個用于醫療設備的直流穩壓電源電路，提供穩定的低噪聲電源。4、當使用樹結構來存儲數據時，平衡二叉樹是為了保證樹的高度平衡，從而提高查找效率。假設一個平衡二叉樹由于插入操作導致失衡，以下哪種調整方法可以恢復平衡（）A.旋轉操作B.重新構建整棵樹C.忽略失衡，繼續進行操作D.以上方法都不行5、設計一個基于藍牙Mesh技術的智能照明控制系統，實現對多個燈具的分組控制和場景切換。6、設計一個基于STM8S的智能家電控制器，能夠實現遠程控制和智能場景切換，給出硬件電路和通信協議。7、在數據結構的應用中，?？梢杂糜诒磉_式求值。以下關于棧在表達式求值中的作用，哪一項描述是不正確的？（）A.?？梢杂脕泶鎯Σ僮鲾岛瓦\算符，按照特定的規則進行計算B.遇到運算符時，從棧中彈出相應數量的操作數進行運算，將結果壓入棧中C.對于中綴表達式，直接使用棧進行求值，無需進行任何轉換D.棧在處理括號和優先級時發揮重要作用，能夠正確計算復雜的表達式8、對于一個用鏈表表示的隊列，若隊頭指針為front，隊尾指針為rear，在進行入隊操作時，新節點應插入在？（）A.front之前B.rear之后C.front和rear之間D.任意位置9、設計一個基于運算放大器的儀表放大器，具有高共模抑制比和高增益，用于測量小信號。10、樹的存儲方式有多種，如雙親表示法、孩子表示法、孩子兄弟表示法等。假設要快速找到一個節點的父節點，以下哪種存儲方式可能最為合適？（）A.雙親表示法B.孩子表示法C.孩子兄弟表示法D.以上方式效果相同11、利用電力電子技術設計一個交流-直流變換器（AC-DCConverter），實現將交流電源轉換為穩定的直流電源輸出。12、設計一個基于ARM的工業自動化控制系統，實現對生產設備的監控和控制，描述系統架構和軟件界面。13、設計一個基于FPGA的SPI通信接口模塊，能夠實現與外部設備的高速數據傳輸，給出硬件描述和測試方法。14、設計一個基于FPGA的交通信號燈控制系統，能夠根據不同的時間段和交通流量自動調整信號燈的時長，同時具備故障檢測和報警功能，提供硬件描述語言代碼和仿真結果。15、設計一個通信系統中的信道編碼模塊，實現某種糾錯編碼算法，分析其糾錯能力和編碼效率。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋如何使用歸并排序對鏈表進行排序，包括合并兩個有序鏈表的過程。2、（本題5分）解釋如何在一個二叉搜索樹中查找第k大的元素，給出算法步驟和實現代碼，并分析其時間復雜度。3、（本題5分）解釋如何在一個無序數組中查找第k小的元素，給出至少兩種算法思路。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個快遞物流跟蹤系統需要存儲快遞單號、發件人、收件人、收件地址、當前位置、預計到達時間等信息。系統要實現快速查找特定快遞單號的信息、按照預計到達時間對快遞進行排序、新增快遞單號、更新快遞的當前位置。請確定合適的數據結構，并詳細描述算法和代碼實現，同時考慮性能優化。2、（本題5分）某銀行的賬戶管理系統需要對客戶的賬戶信息進行高效處理。賬戶信息包括賬戶編號、客戶姓名、余額、交易記錄等?？紤]使用AVL樹來存儲這些信息。請設計算法實現以下功能：（1）開戶，插入新賬戶信息；（2）銷戶，刪除指定賬戶信息；（3）查詢賬戶余額；（4）按照交易金額對賬戶進行排序。分析所設計算法的時間復雜度和空間復雜度。3、（本題5分）一個在線圖書館的書籍借閱系統需要對書籍的借閱情況和讀者信息進行管理。書籍信息包括書籍編號、書名、作者、借閱狀態等，讀者信息包括讀者編號、姓名、借閱記錄等。這些信息以并查集的形式存儲。請設計算法實現以下功能：（1）讀者借閱書籍；（2）讀者歸還書籍；（3）查詢某本書是否可借；（4）統計某讀者的借閱次數。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。4、（本題5分）一個圖書館的圖書借閱系統需要記錄讀者的借閱信息、歸還日期和逾期情況。設計合適的數據結構來管理這些信息，能夠快速地查詢讀者的借閱記錄、提醒讀者歸還圖書，并統計圖書的借閱頻率。5、（本題5分）某小區的物業管理系統需要存儲房屋信息，如房屋編號、業主姓名、房屋面積、物業費繳納情況等。系統要能夠快速查找特定房屋、按照房屋面積對房屋進行排序、新增房屋、修改業主信息、催繳物業費。請設計合適的數據結構和算法，并給出代碼實現和性能評估。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）基于字典樹和最小生成樹算法，設計一個程序，