聊城職業(yè)技術(shù)學(xué)院《FPGA數(shù)字系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)》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(yè)，共3頁(yè)聊城職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《FPGA數(shù)字系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)》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15個(gè)小題，每小題1分，共15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、對(duì)于一個(gè)采用約翰遜計(jì)數(shù)器的數(shù)字電路，若初始狀態(tài)為0000，經(jīng)過(guò)8個(gè)時(shí)鐘脈沖后，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)是多少？（）A.1000B.0100C.0010D.00012、在一個(gè)基于CMOS工藝的數(shù)字電路中，其輸入輸出電平與TTL電平兼容。若CMOS電路的輸出高電平為4.5V，低電平為0.5V，那么它連接到TTL電路時(shí)是否能正常工作？（）A.能正常工作B.不能正常工作C.有時(shí)能工作有時(shí)不能D.取決于具體電路3、某數(shù)字電路用于比較兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)的大小。當(dāng)輸入的兩個(gè)數(shù)分別為1011和1101時(shí)，電路輸出表示第一個(gè)數(shù)小于第二個(gè)數(shù)。若輸入變?yōu)?110和1010，那么此時(shí)電路的輸出應(yīng)該是（）A.第一個(gè)數(shù)大于第二個(gè)數(shù)B.第一個(gè)數(shù)小于第二個(gè)數(shù)C.兩個(gè)數(shù)相等D.無(wú)法確定4、假設(shè)一個(gè)電磁波在真空中傳播，其頻率為10^9Hz，則該電磁波的波長(zhǎng)為：（）A.0.3mB.3mC.30mD.300m5、有一個(gè)磁偶極子，磁矩為m，位于均勻外磁場(chǎng)B中。磁偶極子具有的勢(shì)能為：（）A.-m·BB.m·BC.|m×B|D.|m·B|6、在一個(gè)數(shù)字電子電路中，需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的鎖存和傳輸。以下哪種集成電路可以實(shí)現(xiàn)這一功能？（）A.鎖存器B.寄存器C.計(jì)數(shù)器D.譯碼器7、在一個(gè)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量信號(hào)的頻率。以下哪種儀器最適合用于這個(gè)目的？（）A.示波器B.萬(wàn)用表C.頻率計(jì)D.邏輯分析儀8、在電動(dòng)力學(xué)中，一個(gè)電四極子在遠(yuǎn)處產(chǎn)生的電勢(shì)與距離r的關(guān)系為：（）A.1/rB.1/r^2C.1/r^3D.1/r^49、在一個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成的遲滯比較器中，若增大上門限電壓和下門限電壓之間的差值，其抗干擾能力將：（）A.增強(qiáng)B.減弱C.不變D.先增強(qiáng)后減弱10、在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，需要考慮電路的功耗和速度之間的平衡。以下哪種方法可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)這種平衡？（）A.選擇低功耗的邏輯門B.降低時(shí)鐘頻率C.優(yōu)化電路的布局和布線D.以上都是11、在一個(gè)電子設(shè)備的通信接口中，需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸。以下哪種通信方式可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸？（）A.有線通信B.無(wú)線通信C.光纖通信D.以上都是12、在電動(dòng)力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)靜電場(chǎng)，若已知其電勢(shì)分布函數(shù)φ(x,y,z)，則電場(chǎng)強(qiáng)度可以通過(guò)以下哪個(gè)公式計(jì)算得到：（）A.E=-?φB.E=?φC.E=-?φ/?tD.E=?φ/?t13、在一個(gè)基于組合邏輯的數(shù)字電路中，有三個(gè)輸入信號(hào)X、Y、Z，分別代表三位二進(jìn)制數(shù)的各個(gè)位。該電路的功能是判斷這個(gè)二進(jìn)制數(shù)是否為奇數(shù)，如果是奇數(shù)則輸出1，否則輸出0。當(dāng)輸入X=1，Y=0，Z=1時(shí)，電路的輸出應(yīng)該是（）A.1B.0C.取決于其他因素D.無(wú)法判斷14、在一個(gè)電氣設(shè)備的啟動(dòng)控制電路中，采用了降壓?jiǎn)?dòng)的方式，如星三角降壓?jiǎn)?dòng)。這種啟動(dòng)方式可以有效地降低電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流，減小對(duì)電網(wǎng)的沖擊。但在切換到全壓運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生較大的電流沖擊。以下關(guān)于星三角降壓?jiǎn)?dòng)的說(shuō)法，正確的是（）A.適用于所有類型的電機(jī)B.切換過(guò)程平穩(wěn)，無(wú)電流沖擊C.啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，不適合重載啟動(dòng)D.節(jié)能效果明顯，降低運(yùn)行成本15、在某電氣控制系統(tǒng)中，采用了光電耦合器進(jìn)行信號(hào)隔離。光電耦合器的輸入側(cè)發(fā)光二極管損壞，會(huì)對(duì)信號(hào)傳輸產(chǎn)生什么影響？（）A.信號(hào)無(wú)法傳輸B.信號(hào)傳輸不受影響，但有干擾C.信號(hào)傳輸變?nèi)鮀.信號(hào)傳輸變強(qiáng)二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在放大器的頻率特性測(cè)量中，以下哪些方法可以使用？（）A.點(diǎn)頻法B.掃頻法C.白噪聲法D.正弦波法2、在三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法中，變極調(diào)速的特點(diǎn)包括以下哪些？A.調(diào)速平滑性好B.設(shè)備簡(jiǎn)單C.只能有級(jí)調(diào)速D.適用于不需要無(wú)級(jí)調(diào)速的場(chǎng)合3、在數(shù)字電路的可靠性設(shè)計(jì)中，以下哪些措施是有效的？（）A.采用容錯(cuò)技術(shù)B.進(jìn)行熱設(shè)計(jì)C.增加濾波電容D.提高布線的抗干擾能力4、在正弦波振蕩器的分類中，以下哪些是常見(jiàn)的類型？（）A.RC振蕩器B.LC振蕩器C.石英晶體振蕩器D.壓控振蕩器5、在電子電路的可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)中，以下哪些步驟是常見(jiàn)的？（）A.故障分析B.改進(jìn)設(shè)計(jì)C.再試驗(yàn)D.數(shù)據(jù)評(píng)估6、以下關(guān)于電力系統(tǒng)中的需求響應(yīng)的描述，正確的有（）A.引導(dǎo)用戶改變用電行為B.可以平衡電力供需C.包括價(jià)格型和激勵(lì)型D.有助于提高系統(tǒng)效率7、對(duì)于數(shù)字電路中的加法器，以下描述正確的是（）A.可以實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)的相加B.有半加器和全加器之分C.可以通過(guò)級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)多位加法D.其速度和位數(shù)有關(guān)8、對(duì)于數(shù)字電路中的數(shù)字濾波器，以下描述正確的是（）A.可以對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波處理B.分為有限沖激響應(yīng)（FIR）濾波器和無(wú)限沖激響應(yīng)（IIR）濾波器C.可以用硬件或軟件實(shí)現(xiàn)D.常用于信號(hào)處理領(lǐng)域9、在數(shù)字電路的可靠性設(shè)計(jì)中，需要注意（）A.減少噪聲的影響B(tài).提高電源的穩(wěn)定性C.進(jìn)行電磁兼容性設(shè)計(jì)D.增加備份電路10、對(duì)于電動(dòng)力學(xué)中的磁單極子，以下說(shuō)法合理的有（）A.尚未被實(shí)驗(yàn)證實(shí)B.理論上可能存在C.會(huì)改變麥克斯韋方程組D.對(duì)電磁學(xué)有重大影響三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致生產(chǎn)精度下降。已知機(jī)器人的控制系統(tǒng)采用了閉環(huán)反饋控制。請(qǐng)分析可能導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)軌跡偏差的電氣和機(jī)械原因，如編碼器故障、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器異常、機(jī)械傳動(dòng)部件松動(dòng)等，并提出相應(yīng)的故障診斷和修復(fù)方法，以及為保證機(jī)器人精度的定期校準(zhǔn)和維護(hù)流程。2、（本題5分）一個(gè)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)采用了PLC（可編程邏輯控制器）。請(qǐng)分析PLC在該系統(tǒng)中的作用，包括邏輯控制、數(shù)據(jù)采集、故障診斷等方面，并說(shuō)明如何進(jìn)行PLC程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試。3、（本題5分）一個(gè)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中的電氣控制系統(tǒng)，經(jīng)常出現(xiàn)誤動(dòng)作和信號(hào)丟失的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)進(jìn)度。請(qǐng)仔細(xì)分析可能的故障原因，如電磁干擾、接線松動(dòng)、控制器故障等，并給出提高電氣控制系統(tǒng)可靠性的具體方法，如加強(qiáng)屏蔽防護(hù)、定期緊固接線、采用冗余設(shè)計(jì)等。4、（本題5分）新能源發(fā)電系統(tǒng)中的儲(chǔ)能技術(shù)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。請(qǐng)分析儲(chǔ)能技術(shù)的類型和特點(diǎn)，探討其在新能源發(fā)電系統(tǒng)中的作用和應(yīng)用前景。5、（本題5分）某地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的風(fēng)機(jī)葉片需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。請(qǐng)分析風(fēng)機(jī)葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法和技術(shù)，以及在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意的問(wèn)題