宁夏大学《FPGA综合应用》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《FPGA综合应用》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15个小题，每小题1分，共15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、在数字电路中，组合逻辑电路的输出仅仅取决于当前的输入，而时序逻辑电路的输出还取决于电路的过去状态。以下哪种电路属于时序逻辑电路？（）A.加法器B.编码器C.计数器D.译码器2、在自动控制原理中，系统的稳定性是一个重要的概念。对于一个线性定常系统，其特征方程的根均位于左半平面，则该系统：（）A.不稳定B.临界稳定C.稳定D.无法确定3、在电子电路设计中，电源管理芯片是一种重要的集成电路。电源管理芯片的功能有哪些呢？可以实现电压转换、电池管理、电源监控等功能。以下关于电源管理芯片的说法中，错误的是？（）A.电源管理芯片可以提高电源的效率B.电源管理芯片可以延长电池的使用寿命C.电源管理芯片可以实现对多个电源的管理和控制D.电源管理芯片只适用于便携式电子设备，不适用于其他电子设备4、在通信系统中，分集接收技术可以改善接收信号的质量。以下关于分集接收技术的描述，哪一项是错误的？（）A.可以采用空间分集、频率分集和时间分集等方式B.分集接收能够降低多径衰落的影响C.分集接收需要多个接收天线和复杂的信号处理D.分集接收只能用于模拟通信系统，不能用于数字通信系统5、在数字通信中，同步技术是保证通信正常进行的关键。以下关于位同步和帧同步的描述，哪一项是错误的？（）A.位同步是为了确定每个码元的起止时刻B.帧同步是为了确定数据帧的起始位置C.位同步的精度要求高于帧同步D.帧同步通常比位同步更容易实现6、在集成电路设计中，以下哪种工艺技术能够显著减小芯片的尺寸并提高性能？（）A.互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺B.双极型晶体管（BJT）工艺C.砷化镓（GaAs）工艺D.锗硅（SiGe）工艺7、在电子信息领域，微处理器是核心部件之一。微处理器的性能主要由哪些因素决定呢？时钟频率、字长、指令集等。以下关于微处理器性能的说法中，错误的是？（）A.时钟频率越高，微处理器的性能越好B.字长越长，微处理器能够处理的数据范围越大C.指令集越丰富，微处理器的功能越强大D.微处理器的性能只取决于时钟频率8、在数字电路中，以下哪种触发器具有记忆功能且可以存储一位二进制数？（）A.D触发器B.JK触发器C.T触发器D.RS触发器9、在数字通信的差错控制编码中，卷积码是一种性能优良的编码方式。卷积码的译码方法通常有：（）A.硬判决译码和软判决译码B.前向纠错译码和反馈纠错译码C.最大似然译码和最小距离译码D.串行译码和并行译码10、在电子信息工程中，电磁兼容（EMC）是一个重要的问题。EMC的目的是什么呢？是确保电子设备在电磁环境中能够正常工作，不会对其他设备产生干扰。以下关于EMC的说法中，错误的是？（）A.EMC包括电磁干扰（EMI）和电磁抗扰度（EMS）两个方面B.EMC可以通过屏蔽、滤波、接地等方法来实现C.EMC只需要在电子设备的设计阶段考虑，生产和使用阶段不需要考虑D.EMC对于现代电子设备的可靠性和安全性至关重要11、在电子电路中，电容和电感是常见的储能元件。对于一个串联LC谐振电路，其谐振频率取决于？（）A.电容和电感的值B.电容和电感的比值C.电容和电感的乘积D.电容和电感的差值12、关于数字通信系统中的均衡技术，以下哪种均衡器能够自适应地调整参数以补偿信道失真？（）A.线性均衡器B.非线性均衡器C.自适应均衡器D.固定均衡器13、在数字电子技术中，存储器是一种重要的存储设备。存储器可以分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。以下关于存储器的说法中，错误的是？（）A.RAM可以随机读写数据，断电后数据会丢失B.ROM只能读取数据，不能写入数据，断电后数据不会丢失C.RAM和ROM的存储容量都是固定的，不能扩展D.可以使用闪存（FlashMemory）作为一种可擦写的非易失性存储器14、在数字图像处理中，若要对一幅图像进行压缩，以下哪种压缩算法是基于图像的统计特性的？（）A.霍夫曼编码B.行程编码C.离散余弦变换（DCT）D.以上都是15、在锁相环（PLL）电路中，其主要由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）组成。当输入信号的频率发生变化时，锁相环是如何实现输出信号频率跟踪输入信号频率的？（）A.通过鉴相器比较输入输出信号的相位差，控制VCO的输出频率B.通过环路滤波器滤除输入信号的高频成分，稳定VCO的输出频率C.由压控振荡器直接根据输入信号的频率调整输出频率D.以上三种方式共同作用二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细说明在数字通信中，位同步、帧同步和群同步的实现方法和相互关系。2、（本题5分）数字电子技术中，计数器的异步清零和同步清零有什么区别？举例说明。3、（本题5分）论述电子信息领域中的边缘计算技术的概念和特点，以及在物联网中的应用。4、（本题5分）在电子电路中，电容的耐压值对电路有什么影响？如何选择合适耐压值的电容？三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个基于ADC和微控制器的光照强度测量系统，能够测量0-10000lux的光照强度，精度达到1lux。2、（本题5分）设计一个基于数字电位器的灯光亮度调节系统，能够实现灯光亮度的平滑调节和记忆功能。3、（本题5分）设计一个基于A/D转换器的电压测量系统，能够高精度测量直流或交流电压，并进行数字显示。4、（本题5分）设计一个基于DSP的语音识别系统，能够识别特定的语音指令，给出算法原理和代码实现。5、（本题5分）设计一个用于智能手表的电源管理芯片，能够实现低功耗运行和快速充电，给出芯片架构和功能模块。四、分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一个基于USB接口的数据传输系统，分析USB协议的特点（如传输速率、电源管理、即插即用），以及在系统设计中如何实现USB设备的枚举、数据传输和错误处理。2、（本题10分）在数字图像处理的超分辨率重建中，基于插值、基于学习和基于重建的方法各有特点。分析这三种超分辨率重建方法的原理和实现过程，研究它们在图像细节恢复、边缘保持方面的性能，探讨如何结合先验知识和深度学习技术提高超分辨率重建的效果。3、（本题10分）某电子企业致力于开发一款高效能的电源管理芯片，应用于便携