VLSI设计基础(数字集成电路设计基础)-中国大学mooc-单伟伟

    摩尔定律将遇到前所未有的挑战,挑战不包含哪个() A、计算密度增加、工作功耗密度和漏电功耗密度大幅度增长 B、功耗密度持续提高、散热无法解决 C、互连延时降低,互连能耗减小 D...
    1、 摩尔定律将遇到前所未有的挑战,挑战不包含哪个()
    A、计算密度增加、工作功耗密度和漏电功耗密度大幅度增长
    B、功耗密度持续提高、散热无法解决
    C、互连延时降低,互连能耗减小
    D、工艺复杂,成本降低难以持续
    答案:C
    2、 到今年为止,工艺尺寸还在scaling down吗?
    A、是的,目前最新工艺已进展到10nm、7nm
    B、在14nm FinFET出现后,工艺特征尺寸已停止下降
    C、在14nm FinFET出现后,工艺特征尺寸下降的很缓慢
    D、不知道
    答案:A
    3、 你认为数字集成电路最重要的三大指标是什么?
    A、速度
    B、功耗
    C、可靠性
    D、面积
    答案:ABD
    4、 摩尔定律预测单个芯片上的晶体管数目每2年会增加一倍
    答案:正确
    5、 VLSI芯片内部处理的是模拟信号
    答案:错误
    6、 集成电路行业之所以追求摩尔定律的高速发展,是因为对技术奖进步的追求,最看重的是特征尺寸下降带来的技术提高。
    答案:错误
    7、 下面哪个图是增强型NMOS转移特性曲线
    A、
    B、
    C、
    D、
    答案:A
    8、 以下哪个条件是线性区的条件
    A、
    B、
    C、
    D、
    答案:C
    9、 MOS晶体管的电学本质:电压控制电流源
    答案:正确
    10、 MOS器件的最高工作频率与其沟道长度的平方成正比,增大沟道长度L可有效地提高工作频率。
    答案:错误
    11、 重要参数阈值电压由很多因素决定,下列哪个不包含在内
    A、衬底掺杂浓度
    B、氧化层厚度
    C、多晶硅与衬底的功函数差
    D、栅极电压
    答案:D
    12、 下列哪个选项不属于设计与工艺接口
    A、工艺抽象
    B、电学设计规
    C、几何设计规则
    D、工艺检查与监控
    答案:A
    13、 几何设计规则给出的是一组版图设计的最大允许尺寸
    答案:错误
    14、
    下图曲线是倒相器在各个工艺角下的仿真结果,从上往下工艺角越来越差
    答案:错误
    15、
    下图对应的逻辑表达式是
    A、
    B、
    C、
    D、
    答案:B
    16、
    下图等效宽长比为2:1,求ABCD四个PMOS和NMOS管的宽长比
    A、4,8,8,4 2,2,2,1
    B、8,8,8,8 2,2,2,2
    C、4,4,4,8 1,1,1,2
    D、4,4,4,4 1,1,1,1
    答案:A
    17、
    写出图中所示电路的逻辑表达式
    A、F=ABCDE;
    B、F=ABCD+E;
    C、F=
    D、F=
    答案:D
    18、
    对于下图所示电路,逐级加大晶体管尺寸,降低了起主要作用的电阻,同时使得电容的增加保持在一定的范围内
    答案:正确
    19、 NMOS传输门传输低电平有阈值损失,PMOS传输门传输高电平有阈值损失
    答案:错误
    20、 下面哪种方法不能提高系统主频
    A、降低组合逻辑延时
    B、降低寄存器建立时间
    C、降低寄存器输出时间
    D、降低寄存器保持时间
    答案:D
    21、 下面哪种情况是沿触发系统最差情况
    A、前一个上升沿滞后,后一个上升沿提前
    B、前一个上升沿滞后,后一个上升沿滞后
    C、前一个上升沿提前,后一个上升沿提前
    D、前一个上升沿提前,后一个上升沿滞后
    答案:A
    22、
    图a和图b相比,下面说法正确的是
    A、图a面积大,性能低;图b面积小,性能高;
    B、图a面积小,性能低;图b面积大,性能高;
    C、图a面积小,性能高;图b面积大,性能低;
    D、图a面积大,性能高;图b面积小,性能低;
    答案:B
    23、
    假设tpd_inv是反相器延时,tpd_t是传输门延时,所有反相器延时,传输门延时相同,那么上图传输门主从(Master-Slave)边沿触发寄存器的建立时间
    A、tsetup=4 * tpd_inv + tpd_t
    B、tsetup=3 * tpd_inv + tpd_t
    C、tsetup=2 * tpd_inv + tpd_t
    D、tsetup=1 * tpd_inv + tpd_t
    答案:B
    24、 Clock skew时钟 ( ) 的不确定性;Clock jitter时钟 的不确定性;偏差和抖动对电路工作频率都 影响
    A、在空间上不同位置;在时间上不同时刻;无
    B、在空间上不同位置;在时间上不同时刻;有
    C、在时间上不同时刻;在空间上不同位置;无
    D、在时间上不同时刻;在空间上不同位置;有
    答案:B
    25、
    下图最小时钟周期是多少?
    A、T=TClk-Q + TCOMB + TSU + 2TJI – δ
    B、T=TClk-Q + TCOMB + TSU – δ
    C、T=TClk-Q + TCOMB + TSU + 2TJI + δ
    D、T=TClk-Q + TCOMB + TSU + δ
    答案:A
    26、
    寄存器的维持时间thold必须小于通过逻辑网络的最小传播延时。其中寄存器的最小延时为tc-q,cd,最大传播延时为tc-q,组合逻辑的最小延时tlogic,cd,最大传播延时为tlogic,那么thold必须满足()
    A、thold < tc-q,cd + tlogic,cd
    B、thold < tc-q + tlogic
    C、thold > tc-q,cd + tlogic,cd
    D、thold > tc-q + tlogic
    答案:A
    27、
    下图是一条典型的路径,起始端为两个触发器,中间为组合逻辑。对寄存器R2来讲,时序上必须满足保持时间的要求。原因是什么?
    A、为了让R1的数据能在一个周期内通过组合逻辑传递给R2
    B、为了让R2的数据传给下一级的数据不被提早传递过来的数据冲掉,产生冒险
    C、为了让R2的数据能正确的传递给下一个周期
    D、为了让触发器R2在时钟翻转之前数据保存有效
    答案:B
    28、 组合电路输出是当前输入的函数,时序电路输出是当前输入和之前输入(状态)的函数
    答案:正确
    29、
    根据逻辑f=设计CMOS组合逻辑门电路。如果等效倒相器的NMOS管宽长比为1,PMOS管宽长比为2,(1)试计算组合逻辑门的各MOS管宽长比;(2)如果所设计的组合逻辑门的所有PMOS管宽长比为4,NMOS管宽长比均为2,假设un/up=2,指出哪个是最坏工作情况
    (图片答案)
    1)画出电路图,符合逻辑关系 共有4种答案,,答出一种即得满分:139/2、74、163/2、86 NMOS数字+PMOS数字=39/2+50=139/2;NMOS(数字)+PMOS数字= 24+50=74;NMOS数字+PMOS(数字)= 39/2+62=163/2;NMOS(数字)+PMOS(数字)= 24+62=862)上拉网络的最大电阻发生在仅有F、G、D、B导通的情况;串联导致的有效宽长比为4/4=1,因为un/up=2,可以和NMOS管相比拟的总宽长比为1/2. 下拉网络的最大电阻在三种情况下发生,AEG,ACD,AEF,有效宽长比均为2/3. 这两个情况是最坏工作情况,比值是4/3
    30、
    (图片答案)
    31、

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    32、
    下图所对应的两种情况,叙述正确的是()
    A、情况a:M3和M4同时导通
    B、情况b:M3和M4同时导通
    C、情况a:M3或M4导通
    D、情况b:M3和M4同时不导通

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    33、
    下面版图对应的逻辑表达式是()
    A、(A+B)*(C+D)
    B、A*B+C*D
    C、
    D、

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    34、
    图中实现什么功能()
    A、四输入与非
    B、四输入与
    C、四输入或非
    D、四输入或

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    35、 下面选项中,关于I/O单元说法不正确的是?()
    A、连接芯片内部与芯片外部系统 (压焊块)
    B、对外的驱动
    C、对内提供内外的隔离和输入保护功能
    D、大部分I/O PAD都不是以标准单元的结构形式出现

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    36、 下面关于ESD防护说法不正确的是:()
    A、让静电通过一个低阻抗并联通道进行放电,同时将ESD电压钳制在一个足够低的电平,避免硅/金属互连线烧毁或者栅氧化层击穿
    B、ESD引起芯片失效是由于瞬态高电流所产生的局部高热量引起硅半导体材料或者金属互连线烧毁和ESD放电过程产生的高电压使得芯片上的栅氧化层击穿。
    C、输入保护分为单二极管、电阻结构和双二极管、电阻结构,还可利用PN结的击穿特性
    D、反向偏置的二极管可以作为ESD防护器件,正向偏置的二极管不行

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    37、 标准单元具有具有相同的宽度,可以具有不同的高度

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    38、 标准单元中单元拓扑是对单元的外部尺寸和出线位置的描述

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    39、 防范可控硅效应(闩锁效应 latch up)的措施一般在版图上做保护环,减小衬底和阱寄生阻抗的大小

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    40、
    对于输出单元中的隔离环结构,说法不正确的是()
    A、防止触发CMOS结构的寄生可控硅效应烧毁电路
    B、隔离环中设计了良好的电源、地接触
    C、版图采用了多栅并联结构,源漏区的金属引线设计成叉指状结构
    D、PMOS管的尺寸比NMOS管小,这样可使倒相器的输出波形对称

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    41、
    下图的表达式是()
    A、
    B、
    C、
    D、

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    42、
    当f取何值时,总延迟时间最小()
    A、1.5
    B、2
    C、e
    D、5

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    43、 输出单元采用倒相器链结构可以增大驱动能力

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    44、 输入单元:主要目的是提供一定的驱动能力; 输出单元:主要目的是ESD保护

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    45、 在开漏输出单元中的NMOS管不需要采用大尺寸的晶体管

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    46、 I/O PAD只有输入单元和输出单元两种形式

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    47、
    输入单元的ESD保护电路有两种,一种是单二极管、电阻结构的ESD保护电路,另一种是双二极管、电阻结构的ESD保护电路。如下图所示,请问,1)第一种电路能够防护正的高电压静电吗?能防护负的高电压静电吗?给出理由。2)这两种电路相比,各自有什么特点?(3分)

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    48、
    读版图,分析电路的功能 (4分)

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    49、 以下处理器哪个是冯诺依曼结构的?
    A、8086
    B、ARM9
    C、ARM Cortex M3
    D、ARM 11

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    50、 ALU是时序逻辑电路

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    51、
    上图是传输晶体管逻辑,以下选项中哪个才是正确的逻辑表达式( )
    A、
    B、
    C、
    D、

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    52、
    当S4=1,其余位均为0时,D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0移位结果是( )
    A、B2 B1 B0 B7 B6 B5 B4 B3
    B、B3 B2 B1 B0 B7 B6 B5 B4
    C、B4 B3 B2 B1 B0 B7 B6 B5
    D、B5 B4 B3 B2 B1 B0 B7 B6

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    53、 下图哪个实现了数据A的递减操作( )
    A、
    B、
    C、
    D、

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    54、 如果按照挥发性和非挥发性对memory进行分类,下列哪一选项与其他选项不属于同一类( )
    A、FLASH
    B、SRAM
    C、STT MRAM
    D、ROM

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    55、 下面对于控制器的说法正确的是( )
    A、控制器是微处理器的核心,在硬件系统里把指令转化成一根根的信号线连接到各个单元,控制这些模块工作或不工作
    B、控制器的两种电路实现方式:随机逻辑(硬布线)电路实现和微码控制器
    C、微码控制器的特点是速度快、设计复杂、版图设计中将花费较长的设计周期,并且测试和修改困难
    D、随机逻辑(硬布线)电路实现的特点是用规则、重复的结构化单元实现,速度相对较慢,设计规整、易于修改指令系统

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    56、 下面对于冯诺依曼结构和哈佛结构说法正确的是( )
    A、冯诺依曼的统一编址可以最大限度的利用资源
    B、哈佛结构的指令和数据位宽必须相同
    C、哈佛结构可以同时读取指令和数据,指令执行时可以同时预取下一条指令
    D、哈佛结构程序只能在封闭的代码区中运行,不可能跑到数据区,跑飞的几率减少

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    57、 当全加器的Ci-1=0时、以下说法正确的是()
    A、本位和Si执行的是同或操作
    B、如果Ai为0,则本位和执行传输Bi的操作
    C、如果Ai为1,则本位和执行传输Bi的操作
    D、如果Bi输入本身是一个逻辑函数,本位和传输的就是该逻辑函数的原函数或反函数

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    58、 微处理器由( )组成
    A、内存储器
    B、控制器
    C、算术逻辑单元
    D、几个寄存器

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    59、 为什么我们要大力发展memory ( )
    A、随着CPU主频的提高,memory的速度成为冯诺依曼结构中制约计算机速度的关键因素
    B、随着多个处理器技术的发展,CPU对于memory的带宽要求越来越高
    C、memory是世界上最大的标准型产品,而我国的memory主要依赖于进口
    D、目前,memory的面积占芯片面积的比重很大,直接决定着整个芯片的成本

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    60、 算术逻辑单元(ALU)是时序逻辑

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    61、 微码控制器实际上就是一块ROM和相应的地址发生器的组合,它包含了全部的控制信息

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    62、 传输晶体管逻辑会使电路结构非常复杂,但是对速度性能没有什么影响

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    63、 sensor amplifier的可分辨压差越小,则bitcell中的数据读出速度越快

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    64、 哈佛结构的微处理器由两个空间和通讯连线组成,两个空间是 和 ,通讯连线主要是指

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    65、 最简单的三级流水线包含 、 和

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    66、 ALU的核心是 ,配合相应的函数发生器即可进行多种 和

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    67、 bitcell的设计要主要考虑____、____两方面的问题

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    68、 下面哪个图是耗尽型PMOS转移特性曲线()
    A、
    B、
    C、
    D、

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    69、
    下图对应的逻辑表达式是()
    A、
    B、
    C、
    D、

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    70、
    假设tpd_inv是反相器延时,tpd_t是传输门延时,所有反相器延时,传输门延时相同,那么上图传输门主从(Master-Slave)边沿触发寄存器的的传输延迟是()
    A、tc-q=4 * tpd_inv + tpd_t
    B、tc-q=3 * tpd_inv + tpd_t
    C、tc-q=2 * tpd_inv + tpd_t
    D、tc-q=1 * tpd_inv + tpd_t

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    71、
    下面说法正确的是()
    A、图a是静态寄存器,它的存储机制是基于正反馈的
    B、图b是静态寄存器,它的存储机制是基于电荷的
    C、图a是动态寄存器,它的存储机制是基于电荷的
    D、图b是动态寄存器,它的存储机制是基于正反馈的

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    72、 下图实现的是F = A-B-1的是()
    A、
    B、
    C、
    D、

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    73、 下面有关MOS管的说法正确的是()
    A、MOS晶体管的电学本质:电流控制电压源
    B、MOS器件的最高工作频率与其沟道长度的平方成正比,增大沟道长度L可有效地提高工作频率
    C、MOS管本征寄生电容有三个来源,分别是:栅至沟道的电容,基本MOS结构电容(覆盖电容),结电容
    D、NMOS传输门传输低电平有阈值损失,PMOS传输门传输高电平有阈值损失

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    74、
    下图是一条典型的路径,起始端为两个触发器,中间为组合逻辑。对寄存器R2来讲,时序上必须满足保持时间的要求。原因是什么?
    A、为了让R2的数据传给下一级的数据不被提早传递过来的数据冲掉,产生冒险
    B、为了让R1的数据能在一个周期内通过组合逻辑传递给R2
    C、为了让R2的数据能正确的传递给下一个周期
    D、为了让触发器R2在时钟翻转之前数据保存有效

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    75、
    下列有关输入输出单元说法正确的是()
    A、上图的倒相器链结构可在输出单元中使用,用来增大驱动能力
    B、上图的倒相器链结构可在输入单元中使用,用来增大驱动能力
    C、在开漏输出单元中的NMOS管不需要采用大尺寸的晶体管
    D、I/O PAD只有输入单元和输出单元两种形式

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    76、
    读ROM,当R1R2R3R4=1110时,下图对应的C1,C2,C3是

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    77、
    下图曲线是倒相器在各个工艺角下的仿真结果,从上往下工艺角越来越 (好/差)

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    78、
    下图是输出单元中的隔离环结构,其中,PMOS管的尺寸比NMOS管 (大/小),这样可使倒相器的输出波形对称

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    • 发表于 2020-06-09 19:39
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