CPLD 开发工程师考试试卷及答案

CPLD开发工程师考试试卷及答案一、填空题（共10题，每题1分）1.CPLD的全称是________。2.CPLD的核心可编程单元是________。3.CPLD通常采用________存储编程数据（非易失性）。4.支持“在系统可编程”的缩写是________。5.常用的硬件描述语言有VHDL和________。6.CPLD的I/O控制块主要负责________。7.Xilinx公司的CPLD产品系列是________。8.CPLD的布线结构以________为主。9.VHDL中描述硬件行为的部分是________。10.CPLD与FPGA相比，最大的特点是________。二、单项选择题（共10题，每题2分）1.以下属于CPLD核心单元的是（）A.查找表（LUT）B.宏单元C.SLICED.BRAM2.CPLD编程数据存储在（）A.SRAMB.FLASHC.EEPROMD.DRAM3.以下厂商中，主要生产CPLD的是（）A.IntelB.AMDC.AlteraD.NVIDIA4.“在系统可编程”（isp）的优势是（）A.无需取下芯片编程B.编程速度更快C.容量更大D.功耗更低5.CPLD的I/O口默认通常是（）A.仅输入B.仅输出C.双向D.开漏6.VHDL中，实体（Entity）的作用是（）A.描述硬件功能B.定义硬件接口C.描述时序逻辑D.定义库引用7.CPLD上电后（）A.需重新加载配置B.立即运行用户逻辑C.需等待初始化D.功耗为零8.JTAG接口的主要功能不包括（）A.编程CPLDB.调试逻辑C.读取芯片IDD.电源管理9.CPLD的宏单元不包含（）A.逻辑与阵列B.寄存器C.输出缓冲D.查找表10.常用的CPLD开发工具是（）A.VivadoB.QuartusIIC.ISED.MATLAB三、多项选择题（共10题，每题2分，多选、少选、错选均不得分）1.CPLD的主要组成部分包括（）A.宏单元B.I/O控制块C.全局布线资源D.用户熔丝图E.BRAM2.CPLD的编程方式有（）A.isp编程B.OTP编程C.JTAG编程D.离线编程E.SRAM加载3.VHDL的基本要素包括（）A.实体B.结构体C.库D.包E.函数4.CPLD的应用领域包括（）A.数字逻辑设计B.接口扩展C.时序控制D.总线译码E.高速信号处理5.CPLD的特点是（）A.非易失性B.低功耗C.高可靠性D.容量无限E.无需配置6.常用的硬件描述语言（HDL）有（）A.C语言B.VHDLC.VerilogHDLD.PythonE.Java7.CPLD的I/O单元功能包括（）A.输入缓冲B.输出驱动C.三态控制D.电平转换E.时钟生成8.CPLD宏单元中的寄存器类型通常有（）A.D触发器B.T触发器C.JK触发器D.SR触发器E.锁存器9.CPLD开发流程包括（）A.设计输入B.功能仿真C.综合D.布局布线E.下载编程10.CPLD与FPGA的不同点包括（）A.编程工艺B.非易失性C.结构（宏单元vsLUT）D.容量大小E.功耗四、判断题（共10题，每题2分，正确打√，错误打×）1.CPLD是易失性可编程逻辑器件（）2.isp技术允许在线修改CPLD的逻辑功能（）3.VHDL是一种软件编程语言（）4.CPLD的宏单元可配置为组合逻辑或时序逻辑（）5.JTAG接口只能用于CPLD编程（）6.Altera的MAX系列属于CPLD产品（）7.CPLD的布线资源以局部布线为主（）8.所有CPLD的编程次数都是无限的（）9.VHDL的结构体描述硬件的行为和结构（）10.CPLD的I/O口不能配置为开漏输出（）五、简答题（共4题，每题5分）1.简述CPLD的主要结构组成及各部分功能。2.比较CPLD与FPGA的主要区别（至少3点）。3.简述CPLD的开发流程。4.说明“在系统可编程（isp）”技术在CPLD中的优势。六、讨论题（共2题，每题5分）1.在CPLD设计中，如何避免时序违规？2.分析CPLD在工业控制领域的应用场景及优势。---答案部分一、填空题答案1.复杂可编程逻辑器件2.宏单元3.EEPROM（或Flash）4.isp5.VerilogHDL6.I/O口的输入输出控制7.CoolRunner系列8.全局布线9.结构体10.非易失性（上电即运行）二、单项选择题答案1.B2.C3.C4.A5.C6.B7.B8.D9.D10.B三、多项选择题答案1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABCD5.ABCE6.BC7.ABCD8.ABCDE9.ABCDE10.ABCDE四、判断题答案1.×2.√3.×4.√5.×6.√7.×8.×9.√10.×五、简答题答案1.CPLD主要由宏单元（核心可编程单元，可配置组合/时序逻辑）、I/O控制块（管理I/O口输入输出、三态等）、全局布线资源（连接各模块，保证信号传输）、编程存储单元（EEPROM存储配置数据，非易失性）组成。宏单元实现逻辑功能，I/O控制块适配外部接口，全局布线实现信号互联，存储单元保存配置信息。2.①非易失性vs易失性：CPLD上电即运行，FPGA需外部存储加载配置；②结构：CPLD以宏单元为核心，FPGA以LUT+SLICE为核心；③容量：CPLD多为万门级内，FPGA为百万门级；④编程方式：CPLD多为isp/EEPROM，FPGA多为SRAM加载。3.①设计输入：用VHDL/Verilog或原理图输入逻辑；②功能仿真：验证逻辑功能；③综合：将HDL转换为网表；④布局布线：适配CPLD硬件；⑤时序仿真：验证时序；⑥下载编程：写入配置数据；⑦硬件调试：验证实际功能。4.isp优势：①无需取下芯片编程，简化生产；②在线升级逻辑（部分支持）；③无需专用编程器，降低成本；④快速迭代修改，缩短开发周期。六、讨论题答案1.避免时序违规方法：①优化逻辑划分：拆分复杂逻辑，减少单路径级数；②插入寄存器：关键路径加寄存器打破长路径；③设置时序约束：工具中定义时钟周期、IO延迟；④选高速器件：优先速度等级高的CPLD；⑤避免异步逻辑：减少亚稳态；⑥时序仿真验证：检查关键路径裕量。2.工