fpga綜合試題及答案

fpga綜合試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.FPGA是指（）A.現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列B.復(fù)雜可編程邏輯器件C.專用集成電路D.微處理器答案：A2.以下哪種編程語言常用于FPGA開發(fā)（）A.C語言B.VerilogC.PythonD.Java答案：B3.FPGA中的可編程邏輯塊是（）A.CLBB.IOBC.RAMD.DCM答案：A4.下列哪個(gè)不是FPGA的配置方式（）A.JTAGB.SPIC.USBD.AS答案：C5.FPGA設(shè)計(jì)流程中，布局布線之后是（）A.功能仿真B.綜合C.時(shí)序仿真D.編程下載答案：C6.實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)處理，F(xiàn)PGA常采用（）結(jié)構(gòu)A.順序執(zhí)行B.并行處理C.串行處理D.以上都不對(duì)答案：B7.FPGA開發(fā)中，約束文件的作用是（）A.定義引腳分配B.定義邏輯功能C.定義編程語言D.定義設(shè)計(jì)層次答案：A8.查找表（LUT）在FPGA中用于實(shí)現(xiàn)（）A.存儲(chǔ)數(shù)據(jù)B.邏輯函數(shù)C.數(shù)據(jù)傳輸D.時(shí)鐘管理答案：B9.降低FPGA功耗的方法不包括（）A.降低工作頻率B.優(yōu)化邏輯設(shè)計(jì)C.增大電源電壓D.合理使用資源答案：C10.FPGA與ASIC相比，優(yōu)勢(shì)在于（）A.成本低B.開發(fā)周期短C.性能高D.功耗低答案：B二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.FPGA開發(fā)工具包括（）A.QuartusIIB.VivadoC.ISED.MATLAB答案：ABC2.FPGA的主要組成部分有（）A.可編程邏輯塊B.輸入輸出塊C.互連資源D.時(shí)鐘管理模塊答案：ABCD3.下列屬于FPGA配置模式的有（）A.主動(dòng)串行B.被動(dòng)并行C.邊界掃描D.異步配置答案：ABC4.提高FPGA設(shè)計(jì)性能的方法有（）A.優(yōu)化邏輯代碼B.合理劃分模塊C.采用高速器件D.增加時(shí)鐘頻率答案：ABC5.常用于FPGA設(shè)計(jì)的硬件描述語言有（）A.VerilogHDLB.VHDLC.C++D.SystemVerilog答案：ABD6.FPGA設(shè)計(jì)流程包含（）A.設(shè)計(jì)輸入B.綜合C.仿真D.編程下載答案：ABCD7.FPGA中可能包含的資源有（）A.片內(nèi)RAMB.DSP模塊C.鎖相環(huán)D.乘法器答案：ABCD8.設(shè)計(jì)FPGA時(shí)，引腳分配需要考慮（）A.電氣特性B.布線資源C.信號(hào)完整性D.功耗答案：ABC9.FPGA在以下哪些領(lǐng)域有應(yīng)用（）A.通信B.圖像處理C.航空航天D.汽車電子答案：ABCD10.關(guān)于FPGA中的時(shí)鐘，說法正確的有（）A.可使用內(nèi)部時(shí)鐘B.可使用外部時(shí)鐘C.要避免時(shí)鐘抖動(dòng)D.時(shí)鐘頻率越高越好答案：ABC三、判斷題（每題2分，共10題）1.FPGA可以無限次編程。（）答案：對(duì)2.用Verilog設(shè)計(jì)FPGA只能采用行為描述方式。（）答案：錯(cuò)3.FPGA的速度一定比ASIC快。（）答案：錯(cuò)4.綜合是將硬件描述語言轉(zhuǎn)換為門級(jí)網(wǎng)表的過程。（）答案：對(duì)5.功能仿真能驗(yàn)證設(shè)計(jì)的時(shí)序是否正確。（）答案：錯(cuò)6.FPGA中使用的查找表越大越好。（）答案：錯(cuò)7.所有FPGA都支持JTAG配置方式。（）答案：對(duì)8.優(yōu)化FPGA設(shè)計(jì)時(shí)，減少邏輯門數(shù)量一定能提高性能。（）答案：錯(cuò)9.不同廠家的FPGA開發(fā)工具可以通用。（）答案：錯(cuò)10.FPGA內(nèi)部資源可以完全被利用。（）答案：錯(cuò)四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共4題）1.簡(jiǎn)述FPGA設(shè)計(jì)流程。答案：設(shè)計(jì)輸入（如硬件描述語言代碼）、綜合（轉(zhuǎn)換為門級(jí)網(wǎng)表）、功能仿真（驗(yàn)證邏輯功能）、布局布線（確定芯片內(nèi)部資源位置和連接）、時(shí)序仿真（驗(yàn)證時(shí)序）、編程下載（將配置數(shù)據(jù)寫入FPGA）。2.說明FPGA相比CPLD的優(yōu)勢(shì)。答案：FPGA規(guī)模更大，邏輯資源豐富，適用于復(fù)雜設(shè)計(jì)；內(nèi)部結(jié)構(gòu)靈活，可實(shí)現(xiàn)高度并行處理；開發(fā)靈活性高，能適應(yīng)多種應(yīng)用場(chǎng)景，CPLD則在簡(jiǎn)單邏輯設(shè)計(jì)上更有成本優(yōu)勢(shì)。3.解釋FPGA中綜合的作用。答案：綜合是把硬件描述語言編寫的設(shè)計(jì)代碼，轉(zhuǎn)化為門級(jí)網(wǎng)表的過程。它將高層次的設(shè)計(jì)描述，如算法、功能描述等，優(yōu)化并映射到FPGA具體的邏輯單元和互連資源上。4.列舉兩種降低FPGA功耗的措施。答案：一是優(yōu)化邏輯設(shè)計(jì)，減少不必要的邏輯翻轉(zhuǎn)；二是合理設(shè)置工作頻率，在滿足性能需求下降低頻率；還可采用低功耗的配置模式，合理分配電源等。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論在高速數(shù)據(jù)處理應(yīng)用中，F(xiàn)PGA相對(duì)于其他芯片的優(yōu)勢(shì)及面臨的挑戰(zhàn)。答案：優(yōu)勢(shì)在于可并行處理，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)吞吐，開發(fā)靈活能快速迭代。挑戰(zhàn)有功耗較大，高速信號(hào)布線復(fù)雜，設(shè)計(jì)難度高，對(duì)工程師能力要求強(qiáng)，成本相對(duì)較高。2.談?wù)凢PGA開發(fā)中，如何平衡設(shè)計(jì)性能和資源利用。答案：要優(yōu)化邏輯設(shè)計(jì)，減少冗余代碼提高資源利用率。合理劃分模塊，并行處理提升性能。采用合適的算法和架構(gòu)，避免過度追求性能浪費(fèi)資源，也不能為省資源犧牲性能。3.分析FPGA在人工智能領(lǐng)域應(yīng)用的潛力和局限。答案：潛力在于可定制并行架構(gòu)，適配多種算法，加速深度學(xué)習(xí)計(jì)算。局限有編程復(fù)雜開發(fā)周期長(zhǎng)，與專用AI芯片比效