贛南師范大學(xué)《基于FPGA的集成電路設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁贛南師范大學(xué)《基于FPGA的集成電路設(shè)計(jì)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共35個(gè)小題，每小題1分，共35分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、電氣控制系統(tǒng)中，常常使用繼電器來實(shí)現(xiàn)邏輯控制功能。某一電路中，使用了多個(gè)繼電器來控制不同的設(shè)備，當(dāng)其中一個(gè)繼電器出現(xiàn)故障時(shí)，可能會導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無法正常工作。對于這種繼電器控制的電路，以下描述正確的是（）A.可靠性高，易于維護(hù)B.成本低，靈活性好C.故障排查困難，維修復(fù)雜D.適用于復(fù)雜的控制邏輯2、在一個(gè)多級放大電路的頻率響應(yīng)中，上限截止頻率主要由哪一級電路決定：（）A.輸入級B.中間級C.輸出級D.頻率響應(yīng)最差的那一級3、在電力系統(tǒng)的短路電流計(jì)算中，需要考慮短路類型（如三相短路、兩相短路等）和短路點(diǎn)的位置。不同的短路類型和短路點(diǎn)位置會影響短路電流的大小和分布。下列關(guān)于短路電流計(jì)算中考慮因素的描述，錯(cuò)誤的是（）A.三相短路電流通常是最大的，對設(shè)備的危害也最大B.短路點(diǎn)距離電源越遠(yuǎn)，短路電流越小C.系統(tǒng)的運(yùn)行方式（如最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式）對短路電流沒有影響D.變壓器的短路阻抗4、在一個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成的窗口比較器中，有兩個(gè)參考電壓分別為3V和6V。當(dāng)輸入電壓從0逐漸增加時(shí)，輸出電壓發(fā)生翻轉(zhuǎn)的閾值電壓分別約為多少？（）A.3V和6VB.1.5V和4.5VC.4.5V和1.5VD.6V和3V5、對于一個(gè)由理想運(yùn)放構(gòu)成的加法運(yùn)算電路，有三個(gè)輸入電壓分別為2V、3V、4V，對應(yīng)的輸入電阻分別為20kΩ、30kΩ、40kΩ，那么輸出電壓約為多少？（）A.9VB.8VC.7VD.6V6、在一個(gè)電子設(shè)備的顯示屏幕上，需要顯示彩色圖像。以下哪種顯示技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)彩色圖像顯示？（）A.液晶顯示技術(shù)B.等離子顯示技術(shù)C.發(fā)光二極管顯示技術(shù)D.以上都是7、數(shù)字電路中的觸發(fā)器可以存儲數(shù)據(jù)。對于一個(gè)JK觸發(fā)器，當(dāng)J=1，K=1時(shí)，在時(shí)鐘上升沿到來時(shí)，觸發(fā)器的狀態(tài)會如何變化？（）A.翻轉(zhuǎn)B.保持不變C.置為高電平D.置為低電平8、數(shù)字電路中的加法器可以通過不同的方式實(shí)現(xiàn)。對于一個(gè)行波進(jìn)位加法器，它的主要缺點(diǎn)是什么？（）A.速度慢B.電路復(fù)雜C.功耗高D.占用空間大9、在一個(gè)音頻信號處理電路中，需要對音頻信號進(jìn)行壓縮和擴(kuò)展。以下哪種電子元件可以用于實(shí)現(xiàn)音頻壓縮和擴(kuò)展？（）A.運(yùn)算放大器B.比較器C.乘法器D.除法器10、在一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和解碼。以下哪種編碼方式可以減少數(shù)據(jù)傳輸中的錯(cuò)誤？（）A.重復(fù)編碼B.奇偶校驗(yàn)編碼C.格雷碼編碼D.漢明碼編碼11、在一個(gè)數(shù)字信號處理系統(tǒng)中，需要對數(shù)字信號進(jìn)行濾波和變換。以下哪種算法通常被用于數(shù)字濾波？（）A.傅里葉變換B.拉普拉斯變換C.離散傅里葉變換D.齊次變換12、考慮一個(gè)計(jì)數(shù)器電路，其計(jì)數(shù)范圍是從0到15，采用4位二進(jìn)制編碼。當(dāng)計(jì)數(shù)器處于狀態(tài)1010時(shí)，再輸入一個(gè)時(shí)鐘脈沖，計(jì)數(shù)器將變?yōu)槎嗌?？（）A.1011B.0000C.1010D.000113、在一個(gè)多級放大電路中，前級的輸出電阻為800Ω，后級的輸入電阻為8kΩ，若前級的電壓增益為30，后級的電壓增益為60，那么總的電壓增益約為多少？（）A.1800B.2400C.3600D.480014、某工廠的電氣控制系統(tǒng)中，有一臺變頻器驅(qū)動的風(fēng)機(jī)。當(dāng)變頻器的頻率從40Hz增加到50Hz時(shí)，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量顯著增加，但同時(shí)噪聲也明顯增大?？赡艿脑蚴?？（）A.風(fēng)機(jī)葉片損壞B.電機(jī)軸承磨損C.風(fēng)道堵塞D.以上都有可能15、一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，使用了一臺變壓器將220V交流電壓降壓為12V交流電壓。若變壓器的初級繞組匝數(shù)為1100匝，次級繞組匝數(shù)應(yīng)為多少？（）A.60匝B.120匝C.240匝D.360匝16、在一個(gè)電力系統(tǒng)中，需要對電力設(shè)備進(jìn)行防雷保護(hù)。以下哪種設(shè)備可以用于防雷保護(hù)？（）A.避雷針B.避雷器C.接地裝置D.以上都是17、在一個(gè)共源極場效應(yīng)管放大電路中，若采用分壓式偏置電路，以下關(guān)于其優(yōu)點(diǎn)的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)效果好B.輸入電阻較高C.適用于各種類型的場效應(yīng)管D.電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜18、在一個(gè)音頻放大器電路中，為了提高音質(zhì)和減少噪聲，通常會采用一些特殊的電子元件。以下哪種元件可以有效地降低噪聲？（）A.電位器B.濾波器C.繼電器D.發(fā)光二極管19、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的保護(hù)控制。以下哪種保護(hù)功能不是電機(jī)保護(hù)控制的常用功能？（）A.過載保護(hù)B.短路保護(hù)C.欠壓保護(hù)D.超速保護(hù)20、在一個(gè)直流電路中，電源電動勢為12V，內(nèi)阻為1Ω，外接一個(gè)電阻為5Ω的負(fù)載。當(dāng)電路穩(wěn)定工作時(shí)，下列關(guān)于電源輸出功率和負(fù)載功率的計(jì)算，正確的是（）A.電源輸出功率為16W，負(fù)載功率為10WB.電源輸出功率為10W，負(fù)載功率為16WC.電源輸出功率為8W，負(fù)載功率為8WD.電源輸出功率為20W，負(fù)載功率為10W21、在一個(gè)由三極管組成的基本共射放大電路中，已知三極管的飽和電流ICS=1mA，基極電流IB=20μA，集電極電阻RC=1kΩ，電源電壓VCC=5V。假設(shè)三極管處于放大狀態(tài)，請問該電路的輸出電壓動態(tài)范圍約為多少？（）A.0-2VB.1-3VC.2-4VD.3-5V22、對于一個(gè)場效應(yīng)管，其開啟電壓為2V，當(dāng)柵源電壓為1.5V時(shí)，該場效應(yīng)管處于：（）A.截止區(qū)B.可變電阻區(qū)C.恒流區(qū)D.不確定23、在一個(gè)電力系統(tǒng)中，需要對電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測。以下哪種方法不是常用的電力負(fù)荷預(yù)測方法？（）A.時(shí)間序列分析法B.回歸分析法C.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法D.隨機(jī)抽樣法24、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對多個(gè)電機(jī)的順序控制。以下哪種控制方式可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的順序啟動和停止？（）A.時(shí)間繼電器控制B.順序控制繼電器（SCR）控制C.PLC編程控制D.以上都是25、假設(shè)存在一個(gè)靜電場，其電場線分布關(guān)于某一直線對稱。則該直線上的電勢分布特點(diǎn)是：（）A.線性變化B.均勻分布C.對稱分布D.電勢為零26、對于一個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成的微分運(yùn)算電路，輸入電壓為三角波，幅度為3V，周期為15ms，電容為0.2μF，電阻為150kΩ。那么輸出電壓的峰值約為多少？（）A.30VB.60VC.-30VD.-60V27、在一個(gè)大型的電氣自動化生產(chǎn)線上，采用了分布式控制系統(tǒng)（DCS）進(jìn)行集中管理和分散控制。各個(gè)控制節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和共享。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)能夠自動切換到本地控制模式，以保證生產(chǎn)的連續(xù)性。以下關(guān)于這種DCS系統(tǒng)的特點(diǎn)，錯(cuò)誤的是（）A.擴(kuò)展性強(qiáng)，易于升級B.對網(wǎng)絡(luò)依賴性高C.控制精度高，響應(yīng)迅速D.成本較低，適合小型生產(chǎn)28、在一個(gè)電力系統(tǒng)中，需要對電力設(shè)備進(jìn)行絕緣配合。以下哪個(gè)因素不是影響絕緣配合的主要因素？（）A.設(shè)備的額定電壓B.設(shè)備的使用環(huán)境C.設(shè)備的安裝方式D.設(shè)備的絕緣水平29、一個(gè)數(shù)字電路用于實(shí)現(xiàn)乘法運(yùn)算，輸入為兩個(gè)3位二進(jìn)制數(shù)。當(dāng)輸入分別為101和110時(shí)，電路輸出為11110。若輸入變?yōu)?11和101，那么電路的輸出最有可能是（）A.10001B.11011C.10111D.1110130、有一個(gè)數(shù)字電路用于判斷輸入的7位二進(jìn)制數(shù)是否能被5整除。當(dāng)輸入為1011010時(shí)，電路輸出為0，表示不能被5整除。若輸入變?yōu)?101001，那么電路的輸出最可能是（）A.0B.1C.無法確定D.以上選項(xiàng)均錯(cuò)誤31、在一個(gè)高壓變電站中，需要對電力設(shè)備進(jìn)行絕緣監(jiān)測。以下哪種方法可以有效地檢測設(shè)備的絕緣狀況？（）A.測量設(shè)備的接地電阻B.測量設(shè)備的泄漏電流C.測量設(shè)備的耐壓值D.以上都是32、有一個(gè)電力系統(tǒng)，正在規(guī)劃建設(shè)新的輸電線路。在選擇輸電線路的導(dǎo)線截面時(shí)，需要考慮多個(gè)因素，如電流密度、經(jīng)濟(jì)電流密度、機(jī)械強(qiáng)度和電暈等。下列關(guān)于導(dǎo)線截面選擇原則的描述，錯(cuò)誤的是（）A.按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面，可以使線路的年運(yùn)行費(fèi)用最低B.對于大跨越線路，應(yīng)主要考慮機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線截面C.為了減少電暈損耗，應(yīng)選擇較大截面的導(dǎo)線D.導(dǎo)線截面越大越好，無需考慮其他因素33、考慮一個(gè)無限大的均勻介質(zhì)平板，介電常數(shù)為ε，厚度為d。在板的兩側(cè)分別存在電場強(qiáng)度為E1和E2的均勻電場。則板內(nèi)的極化電荷面密度為：（）A.(ε-1)(E1+E2)/2B.(ε-1)(E1-E2)/2C.(ε+1)(E1+E2)/2D.(ε+1)(E1-E2)/234、假設(shè)在一個(gè)均勻電場中，有一個(gè)帶電量為q的點(diǎn)電荷以速度v運(yùn)動。已知電場強(qiáng)度為E，若電荷的速度增大為原來的2倍，同時(shí)電場強(qiáng)度減小為原來的一半，電荷所受的電場力變?yōu)椋海ǎ〢.F/2B.FC.2FD.4F35、數(shù)字電路中的計(jì)數(shù)器可以通過不同的方式進(jìn)行計(jì)數(shù)。對于一個(gè)異步計(jì)數(shù)器，它的計(jì)數(shù)速度通常比同步計(jì)數(shù)器（）。A.快B.慢C.一樣D.不確定二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在模擬信號的處理中，以下哪些方法可以用于改善信號質(zhì)量？（）A.濾波B.放大C.調(diào)制D.解調(diào)2、在模擬濾波器的設(shè)計(jì)中，以下哪些類型是常見的？（）A.巴特沃斯濾波器B.切比雪夫?yàn)V波器C.橢圓濾波器D.貝塞爾濾波器3、電力系統(tǒng)中的負(fù)荷建模方法包括（）A.統(tǒng)計(jì)綜合法B.總體測辨法C.故障仿真法D.人工智能法4、在電子系統(tǒng)的時(shí)鐘管理中，以下哪些因素需要考慮？（）A.時(shí)鐘頻率B.時(shí)鐘抖動C.時(shí)鐘相位D.時(shí)鐘同步5、在PLC的輸出接口電路中，常見的輸出形式有哪些？A.繼電器輸出B.晶體管輸出C.晶閘管輸出D.接觸器輸出6、對于電子系統(tǒng)中的顯示技術(shù)，以下哪些類型是常見的？（）A.液晶顯示（LCD）B.發(fā)光二極管顯示（LED）C.有機(jī)發(fā)光二極管顯示（OLED）D.電子紙顯示（EPD）7、以下關(guān)于數(shù)字電路中的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換（DAC），哪些描述是準(zhǔn)確的？（）A.將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號B.有多種轉(zhuǎn)換方式C.性能指標(biāo)包括線性度和單調(diào)性D.常用于音頻和視頻處理8、在電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)中，主保護(hù)和后備保護(hù)的關(guān)系是（）A.主保護(hù)動作迅速B.后備保護(hù)動作較主保護(hù)慢C.后備保護(hù)是主保護(hù)的補(bǔ)充D.主保護(hù)和后備保護(hù)可以同時(shí)動作9、關(guān)于功率放大電路，以下哪些特點(diǎn)是正確的？（）A.輸出功率大B.效率高C.非線性失真小D.工作在大信號狀態(tài)10、電氣控制線路中，導(dǎo)線的選擇應(yīng)考慮哪些因素？A.電流大小B.工作環(huán)境C.機(jī)械強(qiáng)度D.成本三、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）闡述在數(shù)字系統(tǒng)中如何進(jìn)行數(shù)據(jù)的異步傳輸電路設(shè)計(jì)。2、（本題5分）分析如何設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號的同步電路。3、（本題5分）用硬件描述語言實(shí)現(xiàn)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)4位二進(jìn)制數(shù)加法和減法的運(yùn)算電路。四、分析題（本大題共3個(gè)小題，共3