中南大学EDA2015年考卷
一、选择题（每题1分，共5分）
A.电子设计自动化B.电气设计自动化
C.电路设计自动化D.电子数据处理
A.VHDLB.Verilog
C.C++D.SystemC
A.与门B.或门
C.非门D.触发器
4.FPGA的全称是什么？
A.FieldProgrammableGateArray
B.FixedProgrammableGateArray
C.FieldProgrammableLogicArray
D.FixedProgrammableLogicArray
A.QuartusIIB.ModelSim
C.KeilD.Cadence
二、判断题（每题1分，共5分）
1.EDA技术可以缩短电子产品的设计周期。（√/×）
2.VHDL和Verilog是两种不同的硬件描述语言。（√/×）
3.数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。（√/×）
4.FPGA和CPLD是同一种类型的可编程逻辑器件。（√/×）
5.EDA设计流程包括原理图设计、仿真、布局布线等步骤。（√/×）
三、填空题（每题1分，共5分）
1.EDA技术是______的简称，它涵盖了电子系统设计的各个方面。
2.硬件描述语言HDL主要包括______和______两种。
3.在数字电路中，______电路和______电路是两大类基本电路。
4.FPGA是一种______可编程逻辑器件，它由大量的逻辑单元、存储单元和输入输出单元组成。
5.EDA设计流程中的仿真包括______仿真和______仿真。
四、简答题（每题2分，共10分）
1.简述EDA技术的应用范围。
2.什么是硬件描述语言？请举例说明。
3.请简要说明组合逻辑电路和时序逻辑电路的区别。
4.请列举三种常见的FPGA设计软件。
5.简述数字电路设计的流程。
五、应用题（每题2分，共10分）
1.设计一个4位二进制加法器，要求使用VHDL语言编写。
2.请使用Verilog语言编写一个38译码器的代码。
3.给出一个简单的数字时钟设计方案，要求包括原理图和简要说明。
4.请说明如何使用QuartusII软件进行FPGA设计的仿真。
5.分析一个简单的数字电路图，并说明其功能。
六、分析题（每题5分，共10分）
entityexampleis
Port(A:inSTD_LOGIC;
B:inSTD_LOGIC;
Y:outSTD_LOGIC);
endexample;
architectureBehavioralofexampleis
begin
Y=AANDB;
endBehavioral;
2.给出一个数字电路图，要求分析电路中各部分的功能，并说明整个电路的工作原理。
七、实践操作题（每题5分，共10分）
1.使用QuartusII软件设计一个简单的数字时钟，并进行仿真验证。
2.利用FPGA开发板，实现一个4位二进制加法器的硬件电路，并进行功能测试。
八、专业设计题（每题2分，共10分）
1.设计一个基于FPGA的温度传感器接口电路，要求能够实现温度数据的采集和显示。
2.请使用VHDL设计一个能够实现8位二进制数转换为格雷码的转换器。
3.设计一个基于FPGA的简易数字信号处理器，实现基本信号处理功能如滤波、放大等。
4.请设计一个基于FPGA的简易通信系统，包括发射和接收两部分，能够实现数据的简单传输。
5.利用FPGA设计一个交通信号灯控制系统，要求能够实现红绿灯的定时切换和紧急情况下的控制。
九、概念解释题（每题2分，共10分）
1.解释什么是FPGA的配置位流，并说明其作用。
2.请解释数字电路中的“竞争冒险”现象及其产生的原因。
3.解释硬件描述语言HDL中的“并行性”和“时序性”。
4.请解释什么是FPGA的“重构”功能，并举例说明其应用。
5.解释数字信号处理中的采样定理及其重要性。
十、思考题（每题2分，共10分）
1.思考FPGA与ASIC在设计流程和成本上的主要差异。
2.考虑在设计一个数字系统时，如何平衡系统的性能和功耗？
3.思考在FPGA设计中，如何提高资源的利用率和系统的可靠性？
4.请思考在数字电路设计中，如何避免和解决“竞争冒险”现象？
5.思考在硬件描述语言编程中，如何优化代码以提高仿真和综合的效率？
十一、社会扩展题（每题3分，共15分）
1.论述EDA技术在当前社会发展中的重要性及其在哪些领域有广泛应用。
3.探讨在物联网时代，EDA技术如何助力智能