湖北文理學(xué)院理工學(xué)院《FPGA邏輯設(shè)計(jì)與驗(yàn)證》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁湖北文理學(xué)院理工學(xué)院

《FPGA邏輯設(shè)計(jì)與驗(yàn)證》2023-2024學(xué)年第二學(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20個(gè)小題，每小題1分，共20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、在電子電路設(shè)計(jì)中，常常需要使用電源管理芯片來為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源。對(duì)于線性穩(wěn)壓器和開關(guān)穩(wěn)壓器，以下關(guān)于它們的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.線性穩(wěn)壓器的效率較低，適用于小電流、對(duì)噪聲要求高的場(chǎng)合B.開關(guān)穩(wěn)壓器的輸出紋波較大，一般用于大電流、對(duì)效率要求高的場(chǎng)合C.線性穩(wěn)壓器的成本通常比開關(guān)穩(wěn)壓器低D.開關(guān)穩(wěn)壓器的體積通常比線性穩(wěn)壓器小2、在電子測(cè)量中，頻譜分析儀用于分析信號(hào)的頻譜特性。以下關(guān)于頻譜分析儀的工作原理，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.通過傅里葉變換將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)B.利用濾波器將不同頻率的信號(hào)分離C.采用混頻技術(shù)將高頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為低頻信號(hào)D.以上都是3、在信號(hào)與系統(tǒng)中，連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的沖激響應(yīng)描述了系統(tǒng)的特性。如果一個(gè)系統(tǒng)的沖激響應(yīng)是有限長(zhǎng)的，那么該系統(tǒng)是？（）A.因果穩(wěn)定的B.因果不穩(wěn)定的C.非因果穩(wěn)定的D.非因果不穩(wěn)定的4、在模擬電子技術(shù)中，以下哪種反饋類型能夠增大輸入電阻和減小輸出電阻？（）A.電壓串聯(lián)負(fù)反饋B.電壓并聯(lián)負(fù)反饋C.電流串聯(lián)負(fù)反饋D.電流并聯(lián)負(fù)反饋5、在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，以下哪種路由協(xié)議適用于節(jié)點(diǎn)能量有限的情況？（）A.LEACH協(xié)議B.AODV協(xié)議C.OSPF協(xié)議D.RIP協(xié)議6、關(guān)于鎖相環(huán)（PLL）的工作原理和應(yīng)用，以下哪種說法是不正確的？（）A.鎖相環(huán)通過比較輸入信號(hào)和壓控振蕩器輸出信號(hào)的相位差，實(shí)現(xiàn)頻率跟蹤和同步B.鎖相環(huán)廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、頻率合成等領(lǐng)域，能夠提供穩(wěn)定的頻率輸出C.鎖相環(huán)的性能主要取決于環(huán)路濾波器的參數(shù)設(shè)計(jì)，合理的設(shè)計(jì)可以提高環(huán)路的穩(wěn)定性和跟蹤速度D.鎖相環(huán)只能用于頻率的鎖定和跟蹤，不能用于相位的調(diào)制和解調(diào)7、在數(shù)字電路中，移位寄存器可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和移位操作。以下關(guān)于移位寄存器的應(yīng)用，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.串行數(shù)據(jù)到并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換B.數(shù)據(jù)的延遲和緩存C.計(jì)數(shù)器的實(shí)現(xiàn)D.數(shù)字信號(hào)的調(diào)制8、在電子測(cè)量?jī)x器中，若要測(cè)量一個(gè)微小的電阻值，以下哪種測(cè)量方法較為精確？（）A.伏安法B.電橋法C.萬用表測(cè)量D.以上都不準(zhǔn)確9、在集成電路設(shè)計(jì)中，CMOS工藝具有諸多優(yōu)點(diǎn)。以下關(guān)于CMOS工藝的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.功耗低B.集成度高C.速度快D.噪聲容限小10、在數(shù)字信號(hào)處理中，以下哪種方法常用于去除噪聲并保留信號(hào)的主要特征？（）A.傅里葉變換B.小波變換C.拉普拉斯變換D.希爾伯特變換11、在電子電路中，當(dāng)一個(gè)電容與一個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)，以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致電路的時(shí)間常數(shù)增大？（）A.增大電容值B.增大電阻值C.同時(shí)增大電容和電阻值D.同時(shí)減小電容和電阻值12、在集成電路設(shè)計(jì)中，CMOS工藝是目前廣泛應(yīng)用的一種技術(shù)。下列關(guān)于CMOS電路特點(diǎn)的描述中，錯(cuò)誤的是：（）A.靜態(tài)功耗低B.集成度高C.輸入電阻高D.速度比雙極型電路慢13、在集成電路設(shè)計(jì)中，CMOS工藝相對(duì)于Bipolar工藝具有哪些優(yōu)勢(shì)？（）A.功耗低B.速度快C.集成度高D.以上都是14、在數(shù)字電子技術(shù)中，觸發(fā)器是一種重要的存儲(chǔ)單元。觸發(fā)器可以存儲(chǔ)一位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。如果一個(gè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0，在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿到來時(shí)，輸入信號(hào)為1，那么這個(gè)觸發(fā)器的狀態(tài)會(huì)變成什么呢？（）A.0B.1C.不確定D.保持原來的狀態(tài)15、在數(shù)字通信中，同步技術(shù)是保證通信正常進(jìn)行的關(guān)鍵。以下關(guān)于位同步和幀同步的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.位同步是為了確定每個(gè)碼元的起止時(shí)刻B.幀同步是為了確定數(shù)據(jù)幀的起始位置C.位同步的精度要求高于幀同步D.幀同步通常比位同步更容易實(shí)現(xiàn)16、在數(shù)字電路中，以下哪種邏輯門的輸出不僅取決于當(dāng)前的輸入，還取決于之前的輸出狀態(tài)？（）A.與門B.或門C.非門D.觸發(fā)器17、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，誤碼率是衡量系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。以下哪種措施可以降低誤碼率？（）A.減少發(fā)送功率B.增加信號(hào)帶寬C.采用糾錯(cuò)編碼D.提高傳輸速率18、在數(shù)字邏輯電路中，可編程邏輯器件（PLD）如現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）和復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）得到了廣泛應(yīng)用。FPGA和CPLD在結(jié)構(gòu)和性能上有一定的差異，以下關(guān)于它們的比較，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.FPGA的集成度低于CPLDB.CPLD的編程靈活性高于FPGAC.FPGA的速度通常比CPLD快D.CPLD更適合實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯功能19、在數(shù)字信號(hào)傳輸中，曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼常用于數(shù)據(jù)同步。差分曼徹斯特編碼的特點(diǎn)是？（）A.每個(gè)比特的中間都有跳變B.每個(gè)比特的起始位置有跳變C.每個(gè)字節(jié)的起始位置有跳變D.每個(gè)字節(jié)的中間都有跳變20、在數(shù)字電子技術(shù)中，狀態(tài)機(jī)是一種重要的時(shí)序邏輯電路。狀態(tài)機(jī)可以用于實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制邏輯。以下關(guān)于狀態(tài)機(jī)的說法中，錯(cuò)誤的是？（）A.狀態(tài)機(jī)可以分為摩爾型狀態(tài)機(jī)和米利型狀態(tài)機(jī)B.狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換是由輸入信號(hào)和當(dāng)前狀態(tài)決定的C.狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)可以使用硬件描述語言（HDL）進(jìn)行D.狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)數(shù)量是固定的，不能根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）通信系統(tǒng)中的多徑效應(yīng)會(huì)帶來哪些問題？如何減輕多徑效應(yīng)的影響？2、（本題5分）在數(shù)字圖像處理的圖像加密技術(shù)中，說明常見的加密算法和安全性評(píng)估方法。3、（本題5分）數(shù)字電子技術(shù)中，格雷碼的特點(diǎn)是什么？有哪些應(yīng)用場(chǎng)景？4、（本題5分）解釋無線通信中藍(lán)牙技術(shù)的工作原理，包括其頻段、調(diào)制方式以及連接建立的過程。5、（本題5分）深入分析在數(shù)字信號(hào)處理的應(yīng)用中，語音信號(hào)處理的基本方法和技術(shù)，如語音編碼、語音識(shí)別等。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在集成電路的可靠性設(shè)計(jì)中，熱管理和電磁兼容是關(guān)鍵問題。分析芯片工作時(shí)的熱產(chǎn)生機(jī)制和熱傳導(dǎo)特性，研究熱管理技術(shù)（如散熱片、熱管）對(duì)芯片溫度的控制效果，探討集成電路中的電磁干擾來源和電磁兼容設(shè)計(jì)方法，以提高芯片的可靠性和穩(wěn)定性。2、（本題5分）某智能手表通過藍(lán)牙與手機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步和通知推送。分析藍(lán)牙連接的穩(wěn)定性、功耗以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詥栴}，并提出優(yōu)化方案。3、（本題5分）生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理中的腦機(jī)接口（BCI）技術(shù)為人類與計(jì)算機(jī)的交互提供了新途徑。分析BCI系統(tǒng)的信號(hào)采集方式（如腦電圖、功能性磁共振成像）和信號(hào)處理方法，研究如何提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和響應(yīng)速度，同時(shí)探討B(tài)CI在醫(yī)療康復(fù)、智能控制等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。4、（本題5分）電源管理技術(shù)對(duì)于電子設(shè)備的性能和續(xù)航能力至關(guān)重要，涵蓋了電池技術(shù)、充電管理和能量回收等方面。分析新型電池材料和技術(shù)的發(fā)展，探討如何提高電源轉(zhuǎn)換效率、優(yōu)化充電策略和實(shí)現(xiàn)能源的高效利用，以及應(yīng)對(duì)電源管理中的電磁干擾和熱管理問題。5、（本題5分）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在游戲、教育和工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。分析虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的顯示技術(shù)、跟蹤定位技術(shù)和交互技術(shù)，探討如何提升