黃山學(xué)院《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

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《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(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、某數(shù)字電路用于比較兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)的大小。當(dāng)輸入的兩個(gè)數(shù)分別為1011和1101時(shí)，電路輸出表示第一個(gè)數(shù)小于第二個(gè)數(shù)。若輸入變?yōu)?110和1010，那么此時(shí)電路的輸出應(yīng)該是（）A.第一個(gè)數(shù)大于第二個(gè)數(shù)B.第一個(gè)數(shù)小于第二個(gè)數(shù)C.兩個(gè)數(shù)相等D.無(wú)法確定2、在一個(gè)電子設(shè)備的控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的精確控制。以下哪種電子元件可以用于電機(jī)的速度控制？（）A.電位器B.編碼器C.驅(qū)動(dòng)器D.傳感器3、一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈，通有電流I，放在均勻磁場(chǎng)B中。若線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，線圈所受的磁力矩大小為：（）A.0B.BIL^2C.2BIL^2D.√2BIL^24、在一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中，需要對(duì)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5、在一個(gè)共射極放大電路中，已知三極管的β=50，基極電流IB=20μA，集電極電阻RC=2kΩ，電源電壓VCC=12V。忽略三極管的飽和壓降，請(qǐng)問(wèn)該放大電路的集電極電流IC和集電極-發(fā)射極電壓VCE分別約為多少？（）A.1mA，4VB.1mA，8VC.2mA，4VD.2mA，8V6、數(shù)字電路中的譯碼器可以將輸入的二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換為特定的輸出信號(hào)。對(duì)于一個(gè)3線-8線譯碼器，當(dāng)輸入代碼為全零時(shí)，會(huì)有幾個(gè)輸出為高電平？（）A.0個(gè)B.1個(gè)C.7個(gè)D.8個(gè)7、某電氣控制系統(tǒng)用于控制一臺(tái)起重機(jī)的升降和行走。起重機(jī)的升降電機(jī)采用了繞線式異步電動(dòng)機(jī)，通過(guò)外接電阻進(jìn)行調(diào)速。當(dāng)外接電阻增大時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)如何變化？（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低8、在電力系統(tǒng)的防雷保護(hù)中，避雷針和避雷線是常見(jiàn)的防雷裝置。它們的作用是將雷電吸引到自身，并通過(guò)接地裝置將雷電流引入大地。下列關(guān)于避雷針和避雷線保護(hù)范圍計(jì)算方法的描述，錯(cuò)誤的是（）A.保護(hù)范圍的大小與避雷針和避雷線的高度成正比B.保護(hù)范圍的形狀通常是一個(gè)圓錐體或圓柱體C.計(jì)算保護(hù)范圍時(shí)需要考慮被保護(hù)物體的高度D.保護(hù)范圍的確定與雷電的強(qiáng)度和極性無(wú)關(guān)9、在一個(gè)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量信號(hào)的頻率。以下哪種儀器最適合用于這個(gè)目的？（）A.示波器B.萬(wàn)用表C.頻率計(jì)D.邏輯分析儀10、在某電氣控制系統(tǒng)中，需要對(duì)一個(gè)溫度進(jìn)行精確控制。采用了熱電偶作為溫度傳感器，溫控儀作為控制器，電加熱裝置作為執(zhí)行器。若熱電偶的測(cè)量誤差較大，會(huì)對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的控制精度產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.無(wú)影響B(tài).精度略有降低C.精度嚴(yán)重降低D.系統(tǒng)失控11、在電磁波的傳播中，當(dāng)電磁波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，下列哪個(gè)物理量會(huì)發(fā)生變化：（）A.頻率B.波長(zhǎng)C.波速D.以上都是12、對(duì)于一個(gè)由三極管構(gòu)成的射極輸出器，已知三極管的β=100，集電極電阻RC=3kΩ，電源電壓VCC=20V，發(fā)射極電阻RE=3kΩ。忽略三極管的飽和壓降，請(qǐng)問(wèn)該電路的輸出電阻約為多少？（）A.30ΩB.50ΩC.75ΩD.100Ω13、有一個(gè)環(huán)形線圈，半徑為R，通有電流I。在圓心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為：（）A.μ0I/(2R)B.μ0I/(2πR)C.μ0ID.μ0I/R14、在一個(gè)RC串聯(lián)電路中，若輸入為方波信號(hào)，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，輸出信號(hào)將趨近于：（）A.方波B.三角波C.正弦波D.直流信號(hào)15、在一個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成的高通濾波電路中，若減小電阻的值，其截止頻率將：（）A.升高B.降低C.不變D.先降低后升高二、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PLC編程中，常用的邏輯運(yùn)算指令有哪些？A.與運(yùn)算B.或運(yùn)算C.非運(yùn)算D.異或運(yùn)算2、在電力電子設(shè)備的故障診斷中，以下哪些方法可以用于檢測(cè)設(shè)備的故障類(lèi)型？（）A.故障樹(shù)分析法B.模式識(shí)別法C.專家系統(tǒng)法D.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法3、對(duì)于數(shù)字系統(tǒng)中的音頻處理，以下哪些功能會(huì)用到數(shù)字電子技術(shù)？（）A.音頻編碼B.音頻濾波C.音量調(diào)節(jié)D.音效生成4、在集成電路的封裝形式中，以下哪些類(lèi)型是常見(jiàn)的？（）A.DIPB.SOPC.QFPD.BGA5、對(duì)于電子電路的調(diào)試，以下哪些工具是常用的？（）A.示波器B.邏輯分析儀C.頻譜分析儀D.信號(hào)源6、在正弦波振蕩器的設(shè)計(jì)中，以下哪些條件是必須滿足的？（）A.起振條件B.平衡條件C.穩(wěn)定條件D.選頻網(wǎng)絡(luò)的品質(zhì)因數(shù)足夠高7、在數(shù)字電路的時(shí)序分析中，需要考慮的因素包括（）A.時(shí)鐘信號(hào)的周期和占空比B.觸發(fā)器的建立時(shí)間和保持時(shí)間C.信號(hào)的傳輸延遲D.電路的工作頻率8、以下關(guān)于電磁波的干涉和衍射現(xiàn)象，正確的是（）A.干涉是波的疊加B.衍射是波繞過(guò)障礙物C.都與波的波長(zhǎng)有關(guān)D.都只發(fā)生在相干波源的情況下9、以下關(guān)于數(shù)字電路中的糾錯(cuò)編碼，哪些說(shuō)法是正確的？（）A.可以檢測(cè)和糾正傳輸中的錯(cuò)誤B.增加了數(shù)據(jù)的冗余度C.常見(jiàn)的有海明碼和卷積碼D.對(duì)系統(tǒng)的可靠性有提升作用10、對(duì)于數(shù)字電路的設(shè)計(jì)流程，以下哪些步驟是常見(jiàn)的？（）A.需求分析B.邏輯設(shè)計(jì)C.電路實(shí)現(xiàn)D.性能測(cè)試三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)智能工廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化升級(jí)對(duì)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力有哪些提升？請(qǐng)分析這些提升，并提出具體的升級(jí)方案。2、（本題5分）某工廠的電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)接地電流過(guò)大的問(wèn)題。請(qǐng)分析接地電流過(guò)大的原因，如接地故障、設(shè)備漏電、電容電流等，并提出解決方法。3、（本題5分）一個(gè)大型物流倉(cāng)庫(kù)的電動(dòng)叉車(chē)充電設(shè)施頻繁出現(xiàn)故障，影響叉車(chē)的正常使用。經(jīng)過(guò)檢查，發(fā)現(xiàn)是充電器質(zhì)量問(wèn)題、充電線路過(guò)載以及充電管理系統(tǒng)不完善等原因造成的。請(qǐng)深入分析這些問(wèn)題的原因，并提出更換充電器、優(yōu)化充電線路和完善充電管理系統(tǒng)的具體措施。4、（本題5分）某醫(yī)院的手術(shù)室電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了電磁干擾影響醫(yī)療設(shè)備的情況。分析原因，并提出解決辦法以消除電磁干擾。5、（本題5分）某工廠的電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中頻繁出現(xiàn)電壓波動(dòng)現(xiàn)象，影響了生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行。請(qǐng)分析可能導(dǎo)致電壓波動(dòng)的原因，包括負(fù)載變化、電源質(zhì)量、線路阻抗等方面，并