安徽大學《數(shù)字電子技術》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁安徽大學

《數(shù)字電子技術》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、若要將一個8位的并行數(shù)據(jù)轉換為串行數(shù)據(jù)輸出，至少需要幾個移位寄存器？（）A.1B.8C.16D.以上都不對2、對于一個12位的逐次逼近型A/D轉換器，完成一次轉換所需的時鐘脈沖個數(shù)大約為：（）A.12個B.24個C.48個D.不確定3、考慮一個數(shù)字系統(tǒng)，需要對輸入的數(shù)字信號進行編碼壓縮，以減少存儲空間和傳輸帶寬。以下哪種編碼壓縮方法在數(shù)據(jù)重復性較高的情況下效果較好？（）A.哈夫曼編碼B.算術編碼C.行程編碼D.以上編碼方法的效果相同，與數(shù)據(jù)特點無關4、在數(shù)字邏輯中，若要實現(xiàn)將輸入的4位二進制數(shù)擴大兩倍的功能，以下哪種電路設計是可行的？（）A.在原數(shù)左邊添加兩個0B.將原數(shù)左移一位C.將原數(shù)與自身相加D.對原數(shù)進行取反操作5、在數(shù)字邏輯的邏輯函數(shù)化簡中，假設一個邏輯函數(shù)表達式較為復雜。以下哪種化簡方法可以在保證邏輯功能不變的前提下，最大程度地減少邏輯門的數(shù)量（）A.公式法B.卡諾圖法C.奎因-麥克拉斯基法D.以上方法效果相同6、考慮數(shù)字邏輯中的代碼轉換，假設需要將BCD碼轉換為二進制碼。以下哪種方法在硬件實現(xiàn)上較為簡單？（）A.直接轉換B.通過中間碼轉換C.使用譯碼器轉換D.以上方法復雜度相似7、對于一個同步計數(shù)器，在時鐘脈沖的上升沿，如果計數(shù)器處于最大狀態(tài)，下一個時鐘脈沖到來時計數(shù)器將：（）A.保持不變B.復位C.重新計數(shù)D.不確定8、已知一個10位的A/D轉換器，輸入模擬電壓范圍為0-5V，若輸入電壓為2.5V，轉換后的數(shù)字量大約是多少？（）A.512B.256C.1024D.以上都不對9、對于數(shù)字電路中的加法運算，假設要實現(xiàn)兩個8位有符號二進制數(shù)的加法，并且需要考慮溢出的情況。以下哪種方法最適合檢測溢出？（）A.檢查最高位的進位B.比較和與操作數(shù)的符號C.使用專門的溢出檢測電路D.以上方法結合使用10、在數(shù)字系統(tǒng)中，總線是用于傳輸數(shù)據(jù)和信息的重要通道。以下關于總線特點的描述中，錯誤的是（）A.可以連接多個設備B.總線的數(shù)據(jù)傳輸是并行的C.總線上的數(shù)據(jù)傳輸需要遵循特定的協(xié)議D.同一時刻只能有一個設備向總線發(fā)送數(shù)據(jù)11、已知一個計數(shù)器的計數(shù)時鐘頻率為20MHz，要計滿1000個數(shù)，大約需要多長時間？（）A.50μsB.50msC.500μsD.500ms12、在數(shù)字邏輯中，編碼器和譯碼器有著不同的功能。假設我們正在使用編碼器和譯碼器。以下關于編碼器和譯碼器的描述，哪一項是不正確的？（）A.編碼器將多個輸入信號編碼為較少位的輸出信號B.譯碼器將輸入的二進制代碼轉換為對應的輸出信號C.優(yōu)先編碼器在多個輸入同時有效時，只對優(yōu)先級高的輸入進行編碼D.編碼器和譯碼器的輸入和輸出位數(shù)是固定不變的，不能根據(jù)需求進行調整13、在數(shù)字邏輯中，奇偶校驗碼常用于檢測數(shù)據(jù)傳輸中的錯誤。以下關于奇偶校驗碼的描述中，錯誤的是（）A.奇偶校驗碼可以檢測出奇數(shù)位錯誤B.奇校驗碼中1的個數(shù)為奇數(shù)，偶校驗碼中1的個數(shù)為偶數(shù)C.奇偶校驗碼不能糾正錯誤，只能檢測錯誤D.奇偶校驗碼增加的校驗位越多，檢測錯誤的能力越強14、已知一個數(shù)字系統(tǒng)的時鐘頻率為100MHz，則其時鐘周期為：（）A.10nsB.100nsC.1μsD.10μs15、假設要設計一個數(shù)字電路來實現(xiàn)一個加法/減法器，能夠根據(jù)控制信號選擇進行加法或減法操作。以下哪種設計思路可能是最合理的？（）A.使用一個加法器和一個減法器，通過控制信號選擇輸出B.在加法器的基礎上，通過改變輸入的符號實現(xiàn)減法操作C.重新設計一個能夠同時實現(xiàn)加法和減法的專用電路D.以上思路都不合理16、在數(shù)字系統(tǒng)中，有限狀態(tài)機（FSM）是一種重要的設計方法。假設我們正在設計一個基于FSM的系統(tǒng)。以下關于有限狀態(tài)機的描述，哪一項是不準確的？（）A.有限狀態(tài)機由狀態(tài)、輸入、輸出和狀態(tài)轉移函數(shù)組成B.摩爾型有限狀態(tài)機的輸出只取決于當前狀態(tài)，米利型有限狀態(tài)機的輸出取決于當前狀態(tài)和輸入C.可以使用狀態(tài)圖和狀態(tài)表來描述有限狀態(tài)機的行為D.有限狀態(tài)機的狀態(tài)數(shù)量是固定的，不能根據(jù)實際需求動態(tài)增加或減少17、對于數(shù)字邏輯中的可編程邏輯器件（PLD），假設需要實現(xiàn)一個復雜的數(shù)字邏輯功能。以下哪種PLD類型在靈活性和集成度方面具有優(yōu)勢？（）A.PALB.GALC.CPLDD.FPGA18、或門是另一種常見的邏輯門，其邏輯功能為只要有一個輸入為高電平，輸出就為高電平。關于或門的特點，以下說法不正確的是（）A.或門的邏輯表達式為Y=A+BB.或門可以用于實現(xiàn)多個條件中只要滿足一個就執(zhí)行的邏輯C.或門的輸出電平與輸入電平的變化是同步的，沒有延遲D.或門在組合邏輯電路中起著重要的作用，常用于數(shù)據(jù)選擇和控制信號生成19、假設正在研究數(shù)字電路中的信號完整性問題，即信號在傳輸過程中可能出現(xiàn)的失真、延遲和噪聲等。以下哪種措施可以有效地改善信號完整性？（）A.優(yōu)化布線，減少信號反射B.增加信號驅動能力C.使用屏蔽線減少干擾D.以上措施都可以改善信號完整性20、對于一個3位的二進制減法計數(shù)器，從初始狀態(tài)111開始計數(shù)，經(jīng)過5個時鐘脈沖后，計數(shù)器的狀態(tài)為：（）A.101B.100C.011D.010二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）闡述數(shù)字邏輯中計數(shù)器的多相位時鐘設計和應用，分析其在同步系統(tǒng)中的作用和優(yōu)勢。2、（本題5分）深入解釋在數(shù)字邏輯電路的熱設計中，如何考慮芯片的散熱問題以保證正常工作溫度。3、（本題5分）深入解釋在數(shù)字邏輯中，編碼器和譯碼器的工作原理和功能，它們在信息處理中的重要性體現(xiàn)在哪里。4、（本題5分）詳細說明在譯碼器的多輸出控制設計中，如何協(xié)調多個輸出信號的邏輯關系。5、（本題5分）深入解釋在數(shù)字邏輯電路的電源噪聲抑制中，常用的濾波電路和去耦電容的作用。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）使用D觸發(fā)器設計一個異步時序邏輯電路，實現(xiàn)一個6位扭環(huán)形計數(shù)器，畫出狀態(tài)轉換圖和電路。2、（本題5分）利用計數(shù)器和數(shù)據(jù)選擇器設計一個能產(chǎn)生遞增或遞減數(shù)字序列的電路，畫出邏輯圖和控制方式。3、（本題5分）用JK觸發(fā)器和邏輯門設計一個能實現(xiàn)狀態(tài)跳轉的電路，根據(jù)輸入條件跳轉到特定狀態(tài)，畫出狀態(tài)圖。4、（本題5分）用VerilogHDL描述一個能實現(xiàn)數(shù)據(jù)移位和存儲功能的模塊，具有多種移位模式和存儲方式。5、（本題5分）設計一個能對輸入的七位格雷碼進行二進制轉換的電路，畫出邏輯圖和轉換過程。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設計一個數(shù)字電路，能夠檢測一個16位二進制數(shù)中是否存在連續(xù)的3個0。詳細分析檢測的邏輯思路，包括如何逐位掃描數(shù)據(jù)和判斷連續(xù)的0序列。考慮如何優(yōu)化電路以提高檢測速度和降低資源占用。2、（本題10分）利用數(shù)字邏輯設計一個數(shù)字調制解調器電路，例如ASK、