瓊臺(tái)師范學(xué)院《數(shù)字邏輯》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)瓊臺(tái)師范學(xué)院《數(shù)字邏輯》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30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、在數(shù)字邏輯中，要用Verilog語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)一個(gè)3位的加法器，以下哪種方式是常見的？（）A.使用模塊B.使用任務(wù)C.使用函數(shù)D.以上都可以2、數(shù)字邏輯中的CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件）由多個(gè)可編程的邏輯塊組成。假設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)邏輯功能，使用CPLD實(shí)現(xiàn)，以下哪個(gè)因素對(duì)于資源利用效率影響較大？（）A.邏輯塊的數(shù)量B.邏輯塊之間的連接方式C.輸入輸出引腳的數(shù)量D.以上因素都很重要3、數(shù)字邏輯中的全加器可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)和一個(gè)進(jìn)位的相加。一個(gè)全加器的輸入為A=1，B=1，進(jìn)位C_in=1，那么輸出的和S和進(jìn)位C_out分別是多少？（）A.S=1，C_out=1B.S=0，C_out=1C.不確定D.根據(jù)其他因素判斷4、在數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，數(shù)字邏輯可以用于圖像的采集、存儲(chǔ)和處理。以下關(guān)于數(shù)字邏輯在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用，錯(cuò)誤的是（）A.圖像傳感器輸出的模擬信號(hào)可以通過數(shù)字邏輯電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)B.數(shù)字邏輯可以用于圖像的壓縮和加密，提高圖像的傳輸和存儲(chǔ)效率C.圖像的濾波、邊緣檢測(cè)等處理算法可以完全由數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn)D.數(shù)字邏輯在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用主要是輔助性的，不是核心部分5、在數(shù)字邏輯的運(yùn)算中，補(bǔ)碼是一種重要的表示方法。以下關(guān)于補(bǔ)碼的描述，錯(cuò)誤的是（）A.正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是原碼的各位取反，末位加1B.補(bǔ)碼可以方便地進(jìn)行加法和減法運(yùn)算，無(wú)需考慮符號(hào)位C.補(bǔ)碼的表示范圍比原碼和反碼更廣D.補(bǔ)碼的轉(zhuǎn)換過程非常復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用中很少使用6、考慮數(shù)字邏輯中的譯碼器，假設(shè)使用3線-8線譯碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)。以下關(guān)于譯碼器的功能和應(yīng)用，哪個(gè)說法是準(zhǔn)確的（）A.譯碼器只能將二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制輸出B.譯碼器可以用于實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)C.譯碼器的輸出始終是固定的幾種組合D.譯碼器不能用于數(shù)據(jù)分配7、在數(shù)字邏輯電路的故障診斷中，有多種方法可以使用。以下關(guān)于故障診斷方法的描述，錯(cuò)誤的是（）A.可以通過觀察電路的輸出信號(hào)、測(cè)量關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的電壓等方法進(jìn)行初步診斷B.邏輯分析儀是一種常用的故障診斷工具，可以捕獲和分析數(shù)字信號(hào)C.故障診斷時(shí)，可以采用替換法逐個(gè)替換可疑的元器件來(lái)確定故障位置D.一旦確定了故障位置，就可以直接修復(fù)，不需要對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行重新測(cè)試和驗(yàn)證8、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(guān)于總線特點(diǎn)的描述中，錯(cuò)誤的是（）A.可以連接多個(gè)設(shè)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(shí)刻只能有一個(gè)設(shè)備向總線發(fā)送數(shù)據(jù)9、JK觸發(fā)器是一種功能較為強(qiáng)大的觸發(fā)器，具有置0、置1、保持和翻轉(zhuǎn)的功能。以下關(guān)于JK觸發(fā)器的描述，錯(cuò)誤的是（）A.JK觸發(fā)器的邏輯功能可以通過輸入J和K的不同組合來(lái)實(shí)現(xiàn)B.JK觸發(fā)器在時(shí)鐘脈沖的作用下，根據(jù)J和K的輸入進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換C.JK觸發(fā)器可以由D觸發(fā)器和其他邏輯門組合而成D.JK觸發(fā)器的功能相對(duì)復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用中不如D觸發(fā)器方便10、對(duì)于一個(gè)由JK觸發(fā)器構(gòu)成的時(shí)序電路，若要實(shí)現(xiàn)一個(gè)模5的計(jì)數(shù)器，J和K的輸入應(yīng)該如何設(shè)置？（）A.特定的邏輯組合B.隨機(jī)設(shè)置C.保持不變D.以上都不對(duì)11、在數(shù)字電路中，異步時(shí)序電路與同步時(shí)序電路有明顯的區(qū)別。以下關(guān)于異步時(shí)序電路特點(diǎn)的描述中，錯(cuò)誤的是（）A.沒有統(tǒng)一的時(shí)鐘信號(hào)B.速度通常比同步時(shí)序電路快C.容易產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象D.設(shè)計(jì)和分析比同步時(shí)序電路簡(jiǎn)單12、在數(shù)字邏輯電路中，同步時(shí)序電路和異步時(shí)序電路有明顯的區(qū)別。以下關(guān)于它們的描述，不正確的是（）A.同步時(shí)序電路使用統(tǒng)一的時(shí)鐘信號(hào)來(lái)控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換B.異步時(shí)序電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換不受統(tǒng)一時(shí)鐘的控制C.同步時(shí)序電路的穩(wěn)定性比異步時(shí)序電路好D.異步時(shí)序電路的設(shè)計(jì)比同步時(shí)序電路簡(jiǎn)單13、對(duì)于一個(gè)同步時(shí)序邏輯電路，若時(shí)鐘脈沖的頻率為100MHz，那么其狀態(tài)更新的周期是多少納秒？（）A.10B.100C.1000D.1000014、對(duì)于一個(gè)T觸發(fā)器，若T輸入端一直為0，則觸發(fā)器的功能相當(dāng)于？（）A.D觸發(fā)器B.JK觸發(fā)器C.RS觸發(fā)器D.以上都不對(duì)15、在數(shù)字系統(tǒng)中，若要將一個(gè)頻率為200kHz的方波信號(hào)進(jìn)行三分頻，以下哪種電路可以實(shí)現(xiàn)？（）A.計(jì)數(shù)器B.分頻器C.加法器D.乘法器二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）深入解釋在數(shù)字電路的電磁兼容性設(shè)計(jì)中，采取哪些措施來(lái)減少電磁干擾和提高抗干擾能力。2、（本題5分）詳細(xì)說明在數(shù)字邏輯中的比較器的級(jí)聯(lián)應(yīng)用，如何實(shí)現(xiàn)多位數(shù)據(jù)的比較。3、（本題5分）解釋在數(shù)字系統(tǒng)中什么是數(shù)字鎖相環(huán)，以及它在時(shí)鐘同步中的應(yīng)用。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字邏輯電路，實(shí)現(xiàn)一個(gè)6位的數(shù)值比較器，能夠判斷兩個(gè)輸入數(shù)的相等、大于、小于關(guān)系，并輸出相應(yīng)的標(biāo)志位。詳細(xì)描述比較器的邏輯功能和實(shí)現(xiàn)方法，通過真值表和邏輯表達(dá)式進(jìn)行驗(yàn)證，并畫出邏輯電路圖。思考該比較器在數(shù)據(jù)排序和決策系統(tǒng)中的優(yōu)化和應(yīng)用。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字邏輯電路，將一個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行反碼轉(zhuǎn)換。詳細(xì)闡述反碼的定義和轉(zhuǎn)換邏輯，通過真值表和邏輯表達(dá)式進(jìn)行分析，并畫出邏輯電路圖。分析反碼在數(shù)字運(yùn)算和糾錯(cuò)編碼中的應(yīng)用。3、（本題5分）利用數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字圖像縮放電路，能夠?qū)D像進(jìn)行放大或縮小處理。詳細(xì)闡述圖像縮放的算法和邏輯實(shí)現(xiàn)，分析圖像質(zhì)量的保持和優(yōu)化方法。4、（本題5分）有一個(gè)數(shù)字音頻處理系統(tǒng)中的音頻濾波模塊，如巴特沃斯濾波器。分析濾波器的設(shè)計(jì)參數(shù)和頻率響應(yīng)特性，設(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)濾波功能。探討如何根據(jù)不同的音頻頻率范圍選擇合適的濾波器參數(shù)。5、（本題5分）利用數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字溫度傳感器接口電路，能夠讀取和處理溫度傳感器的輸出信號(hào)。詳細(xì)闡述接口電路的設(shè)計(jì)要求、信號(hào)調(diào)理和轉(zhuǎn)換邏輯，分析溫度測(cè)量的精度和穩(wěn)定性。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字時(shí)鐘的秒計(jì)數(shù)器模塊，采用十進(jìn)制計(jì)