浙江工业职业技术学院《FPGA创新与实践》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《FPGA创新与实践》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在电子信息领域，FPGA（FieldProgrammableGateArray）是一种可编程的逻辑器件。FPGA的特点是什么呢？可以通过编程实现不同的逻辑功能，具有灵活性高、开发周期短等优点。以下关于FPGA的说法中，错误的是？（）A.FPGA可以实现数字电路的设计和验证B.FPGA的编程可以使用硬件描述语言（HDL）进行C.FPGA的性能比专用集成电路（ASIC）低D.FPGA可以重复编程，方便进行设计修改和升级2、在电子电路的可靠性预计中，以下哪种方法基于元器件的失效率数据：（）A.元器件计数法B.应力分析法C.故障模式影响及危害性分析法（FMECA）D.以上都是3、关于集成电路的制造工艺，以下哪个步骤是用于在硅片上形成晶体管等器件？（）A.光刻B.蚀刻C.扩散D.离子注入4、在电子信息领域，嵌入式系统是一种广泛应用的技术。嵌入式系统通常由硬件和软件组成。以下关于嵌入式系统的说法中，错误的是？（）A.嵌入式系统的硬件通常包括微处理器、存储器、输入输出设备等B.嵌入式系统的软件通常包括操作系统、驱动程序、应用程序等C.嵌入式系统的设计需要考虑功耗、成本、性能等因素D.嵌入式系统只能运行在特定的硬件平台上，不能移植到其他平台5、对于一个模拟信号，若要进行数字化，需要经过采样和量化两个过程，以下关于采样定理的描述，哪一项是正确的？（）A.采样频率必须大于信号最高频率的两倍B.采样频率必须小于信号最高频率的两倍C.采样频率与信号最高频率无关D.采样频率越高，量化误差越大6、对于半导体器件，以下关于场效应管（FET）和双极型晶体管（BJT）的比较，哪一项是不准确的？（）A.FET是电压控制型器件，输入阻抗高；BJT是电流控制型器件，输入阻抗较低B.FET的噪声性能通常优于BJT，适用于对噪声要求较高的电路C.BJT的放大能力强于FET，在高频应用中具有优势D.FET和BJT在数字电路中的应用范围相同，没有明显的差异7、在电子电路的电磁兼容性设计中，以下哪种布线方式可以减少电磁辐射：（）A.平行布线B.交叉布线C.双绞线布线D.蛇形布线8、在通信系统的复用技术中，以下哪种复用方式可以同时传输多路信号且各路信号的频谱相互重叠？（）A.时分复用B.频分复用C.波分复用D.码分复用9、在数字通信中，若要提高信息传输的保密性，以下哪种加密算法是常用的？（）A.RSA算法B.DES算法C.AES算法D.以上都是10、在电子信息领域，集成电路的发展极大地推动了电子技术的进步。集成电路按照集成度可以分为小规模、中规模、大规模和超大规模集成电路。以下关于集成电路集成度的说法中，错误的是？（）A.集成度越高，电路的性能越好B.超大规模集成电路通常包含数百万个以上的晶体管C.小规模集成电路一般只包含几个到几十个逻辑门D.中规模集成电路的集成度介于小规模和大规模之间11、在数字信号处理中，以下哪种算法常用于快速计算离散傅里叶变换（DFT）？（）A.直接计算法B.基2-FFT算法C.基4-FFT算法D.以上都是12、在微处理器的体系结构中，以下哪种缓存策略能够有效提高数据访问的命中率？（）A.直接映射缓存B.全相联缓存C.组相联缓存D.以上都不是13、在数字音频处理中，采样频率是一个关键参数。根据奈奎斯特采样定理，为了无失真地恢复原始信号，采样频率至少应为信号最高频率的：（）A.一倍B.两倍C.四倍D.八倍14、在数字图像处理的图像增强技术中，以下哪种方法可以突出图像的边缘和轮廓信息：（）A.直方图规定化B.高通滤波C.低通滤波D.同态滤波15、在数字信号处理中，以下关于有限冲激响应（FIR）滤波器和无限冲激响应（IIR）滤波器的比较，哪一项是正确的？（）A.FIR滤波器的相位特性好，IIR滤波器的相位特性差B.FIR滤波器的设计复杂，IIR滤波器的设计简单C.FIR滤波器的稳定性好，IIR滤波器的稳定性差D.以上都是16、在电子电路中，电容也是一种常用的元件。电容的主要作用有滤波、耦合、储能等。如果一个电路需要对高频信号进行滤波，应该选用哪种类型的电容呢？（）A.电解电容B.瓷片电容C.钽电容D.涤纶电容17、在计算机网络中，TCP/IP协议簇是互联网的基础。TCP协议提供的是？（）A.无连接的数据报服务B.面向连接的可靠服务C.尽最大努力的服务D.广播服务18、在电力电子技术中，绝缘栅双极型晶体管（IGBT）是一种重要的功率器件。与传统的功率晶体管相比，IGBT具有哪些优点？（）A.开关速度快，导通压降小B.开关速度慢，导通压降大C.输入阻抗低，驱动功率大D.输入阻抗高，驱动功率小19、在数字通信中，以下哪种同步技术对于准确接收和解码信号至关重要？（）A.位同步B.帧同步C.载波同步D.以上都是20、在计算机网络中，IP地址是标识网络节点的重要参数。IPv4地址由32位二进制数组成，以下哪个是合法的IPv4地址：（）A.192.168.256.1B.202.96.69.36C.10.255.255.255.255D.127.0.0.1.021、在数字通信系统中，以下哪种差错控制编码方式具有较强的纠错能力但编码效率相对较低？（）A.循环冗余校验（CRC）码B.海明码C.卷积码D.里德-所罗门（RS）码22、在光通信系统中，以下哪种光源具有较高的发射功率和较长的使用寿命？（）A.发光二极管（LED）B.激光二极管（LD）C.白炽灯D.日光灯23、在信号处理中，数字滤波器可以实现对信号的滤波功能。以下关于数字滤波器的类型，哪一项是错误的？（）A.低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器B.有限脉冲响应滤波器和无限脉冲响应滤波器C.巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器D.线性相位滤波器和非线性相位滤波器24、在半导体物理中，PN结是构成许多电子器件的基础。当PN结正偏时，电流的主要成分是：（）A.扩散电流B.漂移电流C.复合电流D.热电流25、在电子电路设计中，以下哪种设计方法能够提高设计效率和可重用性？（）A.自底向上设计B.自顶向下设计C.模块化设计D.以上都是二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细阐述数字图像处理中的图像复原技术，如去模糊和去噪的方法和原理。2、（本题5分）详细阐述在数字通信系统中，分集接收的原理和技术，如空间分集、频率分集等。3、（本题5分）在半导体物理中，解释施主杂质和受主杂质对半导体导电性的影响，以及如何形成N型和P型半导体。4、（本题5分）论述在电子电路的故障检测中，边界扫描测试的基本原理和应用范围。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个模拟集成电路中，存在着失调电压和温漂等问题。分析这些问题产生的原因，以及采取何种电路结构和补偿技术来减小其影响。2、（本题5分）以某智能门锁系统的生物识别技术、智能联动、安全防护升级等方面，分析其在家庭安全和便捷性方面的优势与创新。3、（本题5分）在集成电路的可测试性设计中，扫描链技术和内建自测试（BIST）方法被广泛采用。分析扫描链技术和BIST方法的工作原理和优点，研究它们在提高芯片测试效率和故障覆盖率方面的作用，探讨在先进工艺下可测试性设计面临的挑战和解决方案。4、（本题5分）电子信息系统中的电源管理集成电路用于优化电源性能和延长电池寿命。分析电源管理集成电路中的降压转换器、升压转换器和电池充电管理模块的工作原理，探讨如何提高转换效率、降低纹波和实现智能电源管理，以及在便携式电子设备、电动汽车等中的应用。5、（本题5分）一个无线通信系统中，采用了多输入多输出技术。分析多输入多输出技术的原理、信道容量增加的理论依据和实现方法，研究如何在实际系统中优化天线配置和信号处理算法以