四川工商学院《FPGA 技术及应用》2024-2025 学年第一学期期末试卷（国家级一流本科课）

班级学班级学号姓名本科．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．密．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．封．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．试卷说明：1、试卷满分100分，120分钟完成试卷；2、钢笔或圆珠笔直接答在试题中（除题目有特殊规定外）；3、答卷前将密封线内的项目填写清楚。题号一二三四五总分合分人复核人满分100得分一、选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。(本大题总共15小题，每题2分，共30分）1.FPGA的基本结构不包括以下哪一项？A.可编程逻辑块B.输入输出块C.存储器D.互连资源2.以下哪种编程语言常用于FPGA设计？A.C语言B.Java语言C.VHDL语言D.Python语言3.FPGA的配置模式不包括以下哪种？A.主动串行模式B.被动并行模式C.JTAG模式D.主从模式4.以下关于FPGA的特点，错误的是？A.可重复编程B.速度快C.功耗低D.成本高5.在FPGA设计中，以下哪种逻辑单元可以实现复杂的组合逻辑功能？A.查找表B.触发器C.锁存器D.计数器6.以下哪种工具可以用于FPGA的综合？A.QuartusIIB.MatlabC.PhotoshopD.Word7.FPGA中的可编程互连资源主要用于？A.连接各个可编程逻辑块B.存储数据C.实现时序逻辑D.处理输入输出信号8.以下关于FPGA的应用领域，不包括？A.数字信号处理B.通信C.模拟电路设计D.嵌入式系统9.在VHDL语言中，以下哪种语句用于描述顺序逻辑？A.PROCESS语句B.ENTITY语句C.ARCHITECTURE语句D.LIBRARY语句10.FPGA的配置文件通常存储在以下哪种存储器中？A.SRAMB.FlashC.DRAMD.EPROM11.以下哪种技术可以提高FPGA的工作频率？A.优化布线B.使用低功耗元件C.增加逻辑单元数量D.减小芯片尺寸12.在FPGA设计中，以下哪种方法可以减少信号传输延迟？A.增加缓冲器B.减少逻辑级数C.使用高速时钟D.以上都是13.FPGA的开发流程不包括以下哪个步骤？A.设计输入B.综合C.焊接芯片D.下载配置14.以下关于FPGA与ASIC的比较，正确的是？A.FPGA成本低，开发周期短B.ASIC成本高，开发周期长C.FPGA适用于批量生产D.ASIC适用于快速原型开发15.在FPGA设计中，以下哪种方法可以提高设计的可测试性？A.插入扫描链B.增加逻辑复杂度C.减少输入输出引脚数量D.使用低功耗设计二、填空题：请在横线上填上正确的答案。(本大题总共5题，每题4分，共20分)1.FPGA的可编程逻辑块主要由______和______组成。2.VHDL语言中的实体声明部分主要用于定义______。3.FPGA的配置模式中，______模式适用于大规模FPGA的配置。4.在FPGA设计中，______是指将高层次的设计描述转换为门级网表的过程。5.FPGA的功耗主要包括______功耗和______功耗。三、简答题：简要回答下列问题。(本大题总共6题，每题4分，共24分)1.简述FPGA的基本工作原理。2.列举三种常见的FPGA开发工具，并简要说明其功能。3.说明VHDL语言中PROCESS语句的作用和使用方法。4.FPGA的配置文件有哪些类型？各有什么特点？5.如何优化FPGA设计以提高其性能？6.简述FPGA在数字信号处理领域的应用优势。四、设计题：根据题目要求完成相应的设计。(本大题总共2题，每题6分，共12分)1.设计一个4位二进制计数器，使用VHDL语言描述其功能。2.利用FPGA实现一个简单的数字滤波器，要求画出系统框图并简述设计思路。五、综合题：结合所学知识，完成以下