安徽工程大學(xué)《數(shù)字邏輯》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁安徽工程大學(xué)《數(shù)字邏輯》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、考慮一個(gè)復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)，其中包含多個(gè)子模塊。為了確保各個(gè)子模塊之間能夠正確地通信和協(xié)調(diào)工作，通常會使用一些控制信號。如果要產(chǎn)生一個(gè)同步的控制信號，使得多個(gè)子模塊在特定的時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行特定的操作，以下哪種方法是最可靠的？（）A.使用一個(gè)單獨(dú)的時(shí)鐘源，通過分頻產(chǎn)生控制信號B.利用組合邏輯電路根據(jù)輸入條件生成控制信號C.隨機(jī)生成控制信號，依靠系統(tǒng)的容錯能力來保證正確運(yùn)行D.以上方法都不可靠，無法實(shí)現(xiàn)同步控制2、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，數(shù)字邏輯也發(fā)揮著重要的作用。以下關(guān)于數(shù)字通信中數(shù)字邏輯的描述，錯誤的是（）A.數(shù)字調(diào)制和解調(diào)可以通過數(shù)字邏輯電路來實(shí)現(xiàn)B.糾錯編碼和解碼需要用到數(shù)字邏輯的運(yùn)算C.數(shù)字通信中的信號處理和傳輸都離不開數(shù)字邏輯D.數(shù)字邏輯在數(shù)字通信中的應(yīng)用非常簡單，不需要深入研究3、已知邏輯函數(shù)F=A'B+AB'，若A=1，B=0，則F的值為？（）A.0B.1C.不確定D.以上都不對4、在數(shù)字電路中，對于一個(gè)8位的二進(jìn)制補(bǔ)碼表示的帶符號數(shù)，其能表示的數(shù)值范圍是？（）A.-128到127B.-255到255C.-256到255D.0到2555、在數(shù)字電路的觸發(fā)器設(shè)計(jì)中，假設(shè)需要一個(gè)能夠在時(shí)鐘上升沿觸發(fā)并且具有異步置位和復(fù)位功能的觸發(fā)器。以下哪種觸發(fā)器符合這些要求？（）A.D觸發(fā)器B.JK觸發(fā)器C.T觸發(fā)器D.SR觸發(fā)器6、已知一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的時(shí)鐘周期為20ns，若要傳輸一個(gè)16位的數(shù)據(jù)，需要多長時(shí)間？（）A.320nsB.160nsC.80nsD.40ns7、對于一個(gè)異步計(jì)數(shù)器，若低位觸發(fā)器的輸出作為高位觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入，那么在計(jì)數(shù)過程中可能會出現(xiàn)什么問題？（）A.競爭冒險(xiǎn)B.時(shí)序混亂C.無法計(jì)數(shù)D.以上都不是8、在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中，編碼器的作用是什么？一個(gè)8線-3線編碼器，當(dāng)輸入為某一特定組合時(shí)，輸出的二進(jìn)制編碼是唯一的嗎？（）A.編碼器將多個(gè)輸入信號編碼為較少的輸出信號，輸出編碼是唯一的B.編碼器將多個(gè)輸入信號編碼為較多的輸出信號，輸出編碼是唯一的C.不確定D.編碼器的輸出編碼不一定是唯一的9、在數(shù)字邏輯電路中，數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)多個(gè)控制信號選擇不同的輸入數(shù)據(jù)。一個(gè)16選1數(shù)據(jù)選擇器，需要多少個(gè)控制信號？（）A.4個(gè)B.5個(gè)C.不確定D.根據(jù)數(shù)據(jù)選擇器的類型判斷10、考慮一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)，需要存儲一組8位的數(shù)據(jù)。如果要實(shí)現(xiàn)這個(gè)存儲功能，并且能夠隨時(shí)讀取和寫入數(shù)據(jù)，以下哪種存儲器件是最合適的選擇？（）A.觸發(fā)器，能夠存儲一位數(shù)據(jù)B.寄存器，由多個(gè)觸發(fā)器組成，可以存儲多位數(shù)據(jù)C.計(jì)數(shù)器，用于計(jì)數(shù)操作，也能存儲數(shù)據(jù)D.移位寄存器，主要用于數(shù)據(jù)的移位操作11、在數(shù)字邏輯的同步時(shí)序電路中，時(shí)鐘信號起到同步作用。假設(shè)一個(gè)同步時(shí)序電路的時(shí)鐘頻率過高，可能會導(dǎo)致以下哪種問題（）A.電路性能提高B.功耗降低C.時(shí)序混亂D.以上都不是問題12、數(shù)字邏輯中的乘法器可以通過不同的方式實(shí)現(xiàn)。假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)4×4的乘法器，使用移位相加的方法，以下哪個(gè)步驟是關(guān)鍵？（）A.確定移位的次數(shù)B.控制加法的順序C.處理乘法的符號D.以上步驟都很關(guān)鍵13、在數(shù)字邏輯中，若要將一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)擴(kuò)大4倍，可采用的方法是：（）A.左移2位B.右移2位C.乘以4D.除以414、考慮一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)選擇器，它需要根據(jù)控制信號從多個(gè)輸入數(shù)據(jù)中選擇一個(gè)輸出。假設(shè)有4個(gè)輸入數(shù)據(jù)和2位的控制信號，以下哪種數(shù)據(jù)選擇器能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)功能？（）A.4選1數(shù)據(jù)選擇器B.8選1數(shù)據(jù)選擇器C.16選1數(shù)據(jù)選擇器D.無法通過現(xiàn)有的數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)，需要自行設(shè)計(jì)15、在數(shù)字邏輯電路中，數(shù)據(jù)選擇器可以實(shí)現(xiàn)多路數(shù)據(jù)的選擇輸出。一個(gè)8選1數(shù)據(jù)選擇器，需要多少個(gè)控制信號？（）A.3個(gè)B.4個(gè)C.不確定D.根據(jù)數(shù)據(jù)選擇器的類型判斷16、已知一個(gè)8位的D/A轉(zhuǎn)換器，輸入數(shù)字量為10000000，參考電壓為5V，那么輸出的模擬電壓大約是多少？（）A.0.39VB.1.25VC.2.5VD.5V17、在數(shù)字邏輯電路中，譯碼器用于將輸入的編碼轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的輸出信號。假設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)3線-8線譯碼器，當(dāng)輸入為000時(shí)，以下哪個(gè)輸出狀態(tài)是正確的？（）A.只有第0個(gè)輸出為1，其余為0B.只有第7個(gè)輸出為1，其余為0C.所有輸出都為1D.所有輸出都為018、在數(shù)字邏輯中，已知一個(gè)邏輯函數(shù)F=A+BC，若A=1，B=0，C=1，那么函數(shù)F的值是多少？（）A.0B.1C.無法確定D.以上都不對19、考慮到一個(gè)數(shù)字圖像處理系統(tǒng)，需要對圖像進(jìn)行邊緣檢測、特征提取等操作。這些操作通常基于特定的邏輯運(yùn)算和算法實(shí)現(xiàn)。為了提高圖像處理的速度和精度，以下哪種數(shù)字邏輯架構(gòu)最適合用于圖像的并行處理？（）A.多核處理器架構(gòu)B.圖形處理單元（GPU）架構(gòu)C.專用數(shù)字信號處理器（DSP）架構(gòu)D.以上都是20、D觸發(fā)器是一種常見的觸發(fā)器，其特點(diǎn)是在時(shí)鐘脈沖作用下，輸出跟隨輸入變化。對于D觸發(fā)器，以下描述錯誤的是（）A.D觸發(fā)器可以由JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換而來B.D觸發(fā)器的邏輯功能比JK觸發(fā)器簡單C.D觸發(fā)器常用于數(shù)據(jù)的鎖存和同步D.D觸發(fā)器的輸出狀態(tài)在每個(gè)時(shí)鐘脈沖到來時(shí)都一定會翻轉(zhuǎn)二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）在數(shù)字系統(tǒng)中，解釋如何利用數(shù)字邏輯實(shí)現(xiàn)數(shù)字音頻處理中的音頻編碼和解碼，分析常見的音頻編碼算法在數(shù)字邏輯中的實(shí)現(xiàn)。2、（本題5分）詳細(xì)說明數(shù)字邏輯中譯碼器的擴(kuò)展和級聯(lián)方法，通過實(shí)際電路設(shè)計(jì)展示如何實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的譯碼功能。3、（本題5分）詳細(xì)闡述如何用邏輯門實(shí)現(xiàn)一個(gè)除法器，包括商和余數(shù)的計(jì)算。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）使用D觸發(fā)器和編碼器設(shè)計(jì)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)編碼和存儲功能的電路，畫出邏輯圖和說明工作過程。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)譯碼器，將7位二進(jìn)制輸入信號譯碼為128個(gè)輸出信號。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)組合邏輯電路，判斷輸入的22位二進(jìn)制數(shù)是否能被11整除，輸出結(jié)果為1表示能整除，0表示不能整除，畫出邏輯電路圖。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)選擇器，根據(jù)21個(gè)控制信號從2097152個(gè)輸入數(shù)據(jù)中選擇一個(gè)輸出。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)譯碼器，將19位二進(jìn)制輸入信號譯碼為524288個(gè)輸出信號。四、分析題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10