四川自考電子電路EDA技術(shù)試題及答案電子電路EDA技術(shù)試題一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種不是常見(jiàn)的EDA軟件（）A.ProtelB.MATLABC.QuartusIID.Multisim2.在EDA設(shè)計(jì)流程中，綜合的作用是（）A.把設(shè)計(jì)文件轉(zhuǎn)化為電路網(wǎng)表B.對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真驗(yàn)證C.將設(shè)計(jì)文件下載到硬件中D.對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行布局布線(xiàn)3.VerilogHDL中，下面哪個(gè)是連續(xù)賦值語(yǔ)句（）A.always塊B.initial塊C.assign語(yǔ)句D.task語(yǔ)句4.以下關(guān)于FPGA的描述，錯(cuò)誤的是（）A.現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列B.可重復(fù)編程C.只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單邏輯功能D.常用于數(shù)字電路設(shè)計(jì)5.在VHDL中，信號(hào)聲明的關(guān)鍵字是（）A.variableB.signalC.constantD.process6.原理圖輸入設(shè)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn)是（）A.設(shè)計(jì)效率高B.適合大規(guī)模設(shè)計(jì)C.直觀易懂D.代碼可移植性強(qiáng)7.綜合工具生成的文件通常是（）A.網(wǎng)表文件B.仿真文件C.配置文件D.原理圖文件8.下面哪種邏輯門(mén)在VerilogHDL中可以直接使用（）A.異或非門(mén)B.同或門(mén)C.與或非門(mén)D.以上都可以9.對(duì)于EDA設(shè)計(jì)中的約束文件，主要用于（）A.限制設(shè)計(jì)的功能B.對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化C.規(guī)定設(shè)計(jì)的電氣特性和布局要求D.提高設(shè)計(jì)的仿真速度10.在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，狀態(tài)機(jī)通常分為（）A.摩爾型和米利型B.同步型和異步型C.組合型和時(shí)序型D.簡(jiǎn)單型和復(fù)雜型二、填空題（每題2分，共20分）1.EDA是__________的縮寫(xiě)。2.VerilogHDL中，邏輯值有0、1、X和__________。3.VHDL中，進(jìn)程（process）是由__________語(yǔ)句觸發(fā)的。4.FPGA的配置方式主要有主動(dòng)配置和__________配置。5.原理圖輸入設(shè)計(jì)中，元件符號(hào)代表實(shí)際的__________。6.在綜合過(guò)程中，會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行__________優(yōu)化。7.狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)通常用__________來(lái)表示。8.VerilogHDL中，模塊的端口類(lèi)型有輸入端口、輸出端口和__________端口。9.常用的EDA仿真工具中，ModelSim主要用于__________仿真。10.EDA設(shè)計(jì)流程中，布局布線(xiàn)是在__________之后進(jìn)行的。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述EDA技術(shù)的主要特點(diǎn)。2.說(shuō)明VerilogHDL中阻塞賦值和非阻塞賦值的區(qū)別。3.簡(jiǎn)要描述FPGA的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。四、設(shè)計(jì)題（每題15分，共30分）1.用VerilogHDL設(shè)計(jì)一個(gè)4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，要求具有異步清零和同步使能功能。2.請(qǐng)使用VHDL設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的2選1多路選擇器。電子電路EDA技術(shù)試題答案一、單項(xiàng)選擇題1.B。MATLAB主要用于數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)分析等，不是典型的EDA軟件，Protel、QuartusII、Multisim都是常見(jiàn)的EDA軟件。2.A。綜合的作用是把設(shè)計(jì)文件（如HDL代碼）轉(zhuǎn)化為電路網(wǎng)表，便于后續(xù)的布局布線(xiàn)等操作。3.C。assign語(yǔ)句是VerilogHDL中的連續(xù)賦值語(yǔ)句，always塊用于時(shí)序邏輯描述，initial塊用于初始化，task語(yǔ)句用于定義任務(wù)。4.C。FPGA可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯功能，它是現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列，可重復(fù)編程，常用于數(shù)字電路設(shè)計(jì)。5.B。在VHDL中，signal用于聲明信號(hào)，variable用于聲明變量，constant用于聲明常量，process是進(jìn)程關(guān)鍵字。6.C。原理圖輸入設(shè)計(jì)方法直觀易懂，但設(shè)計(jì)效率相對(duì)較低，不適合大規(guī)模設(shè)計(jì)，代碼可移植性差。7.A。綜合工具生成的文件通常是網(wǎng)表文件，它描述了電路的邏輯連接關(guān)系。8.D。在VerilogHDL中，異或非門(mén)、同或門(mén)、與或非門(mén)等邏輯門(mén)都可以直接使用。9.C。約束文件主要用于規(guī)定設(shè)計(jì)的電氣特性和布局要求，如引腳分配、時(shí)鐘頻率等。10.A。在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，狀態(tài)機(jī)通常分為摩爾型和米利型。二、填空題1.電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（ElectronicDesignAutomation）2.Z。VerilogHDL中邏輯值有0、1、X（未知）和Z（高阻）。3.敏感信號(hào)。VHDL中進(jìn)程是由敏感信號(hào)列表中的信號(hào)變化觸發(fā)的。4.被動(dòng)。FPGA的配置方式主要有主動(dòng)配置和被動(dòng)配置。5.電子元件。原理圖輸入設(shè)計(jì)中，元件符號(hào)代表實(shí)際的電子元件。6.邏輯。綜合過(guò)程中會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行邏輯優(yōu)化，以提高電路性能。7.狀態(tài)變量。狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)通常用狀態(tài)變量來(lái)表示。8.雙向。VerilogHDL中模塊的端口類(lèi)型有輸入端口、輸出端口和雙向端口。9.功能和時(shí)序。ModelSim主要用于功能仿真和時(shí)序仿真。10.綜合。EDA設(shè)計(jì)流程中，布局布線(xiàn)是在綜合之后進(jìn)行的。三、簡(jiǎn)答題1.EDA技術(shù)的主要特點(diǎn)：自動(dòng)化程度高：能夠自動(dòng)完成邏輯綜合、布局布線(xiàn)等復(fù)雜設(shè)計(jì)過(guò)程，大大提高設(shè)計(jì)效率。設(shè)計(jì)周期短：通過(guò)軟件仿真和驗(yàn)證，減少了硬件制作和測(cè)試的次數(shù)，縮短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期?？蓪?shí)現(xiàn)性強(qiáng)：可以對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行多種優(yōu)化，提高電路性能和可靠性，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)靈活性高：可以方便地修改設(shè)計(jì)方案，適應(yīng)不同的設(shè)計(jì)需求。設(shè)計(jì)資源共享：設(shè)計(jì)文件可以方便地存儲(chǔ)、傳輸和共享，便于團(tuán)隊(duì)協(xié)作設(shè)計(jì)。2.VerilogHDL中阻塞賦值和非阻塞賦值的區(qū)別：語(yǔ)法形式：阻塞賦值使用“=”，非阻塞賦值使用“<=”。執(zhí)行順序：阻塞賦值是順序執(zhí)行的，即一條賦值語(yǔ)句執(zhí)行完后才會(huì)執(zhí)行下一條；非阻塞賦值是并行執(zhí)行的，在一個(gè)時(shí)間步內(nèi)，所有非阻塞賦值語(yǔ)句會(huì)同時(shí)計(jì)算右邊表達(dá)式的值，然后在時(shí)間步結(jié)束時(shí)同時(shí)更新左邊變量的值。應(yīng)用場(chǎng)景：阻塞賦值常用于組合邏輯電路的描述；非阻塞賦值常用于時(shí)序邏輯電路的描述，能夠避免競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)問(wèn)題，保證電路的穩(wěn)定性。3.FPGA的基本結(jié)構(gòu)和工作原理：基本結(jié)構(gòu)：FPGA主要由可編程邏輯塊（CLB）、輸入輸出塊（IOB）和可編程互連資源（PIR）組成。CLB是實(shí)現(xiàn)邏輯功能的基本單元，包含查找表（LUT）和觸發(fā)器等；IOB用于實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)部邏輯與外部電路的連接；PIR用于連接各個(gè)CLB和IOB，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸。工作原理：用戶(hù)通過(guò)EDA工具將設(shè)計(jì)文件進(jìn)行綜合、布局布線(xiàn)等處理，生成配置文件。然后將配置文件下載到FPGA中，配置文件會(huì)控制FPGA內(nèi)部的可編程開(kāi)關(guān)，將CLB、IOB和PIR連接成用戶(hù)所需的電路結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)特定的邏輯功能。四、設(shè)計(jì)題1.4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器（VerilogHDL）```verilogmodulecounter_4bit(inputwireclk,//時(shí)鐘信號(hào)inputwirerst_n,//異步清零信號(hào)，低電平有效inputwireen,//同步使能信號(hào)outputreg[3:0]count//4位計(jì)數(shù)器輸出);always@(posedgeclkornegedgerst_n)beginif(!rst_n)begincount<=4'b0000;//異步清零endelseif(en)begincount<=count+1;//同步計(jì)數(shù)endendendmodule```2.2選1多路選擇器（VHDL）```vhdllibraryIEEE;useIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;entitymux_2to1isPort(a:inSTD_LOGIC;b:in