西安郵電大學(xué)《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》2023-2024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)西安郵電大學(xué)《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)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、代碼表示在數(shù)字邏輯中有著廣泛應(yīng)用。假設(shè)我們正在使用各種代碼。以下關(guān)于代碼的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.BCD碼是用二進(jìn)制編碼來(lái)表示十進(jìn)制數(shù)，常見(jiàn)的有8421BCD碼B.格雷碼的特點(diǎn)是相鄰的兩個(gè)編碼之間只有一位發(fā)生變化，常用于減少錯(cuò)誤的產(chǎn)生C.原碼、反碼和補(bǔ)碼是計(jì)算機(jī)中表示有符號(hào)數(shù)的常見(jiàn)方式，補(bǔ)碼可以方便地進(jìn)行加減運(yùn)算D.無(wú)論使用哪種代碼，它們所表示的數(shù)值范圍都是相同的，只是編碼方式不同2、在數(shù)字系統(tǒng)中，能夠根據(jù)地址選擇信號(hào)將輸入數(shù)據(jù)分配到不同輸出端的電路是？（）A.編碼器B.譯碼器C.數(shù)據(jù)分配器D.數(shù)據(jù)選擇器3、考慮一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中的譯碼器，它需要將4位的二進(jìn)制輸入譯碼為16個(gè)輸出信號(hào)。以下哪種譯碼器的實(shí)現(xiàn)方式可能是最常見(jiàn)的？（）A.2-4譯碼器級(jí)聯(lián)B.3-8譯碼器級(jí)聯(lián)C.使用與非門(mén)構(gòu)建譯碼邏輯D.利用或門(mén)實(shí)現(xiàn)譯碼功能4、在數(shù)字電路的設(shè)計(jì)中，使用硬件描述語(yǔ)言（HDL）可以提高效率和可讀性。以下關(guān)于HDL的描述，錯(cuò)誤的是（）A.VHDL和Verilog是兩種常見(jiàn)的HDLB.HDL可以描述數(shù)字電路的結(jié)構(gòu)和行為C.HDL編寫(xiě)的代碼可以直接被硬件執(zhí)行D.HDL便于進(jìn)行數(shù)字電路的仿真和驗(yàn)證5、考慮到一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的電源管理，需要根據(jù)系統(tǒng)的工作狀態(tài)動(dòng)態(tài)地調(diào)整電源電壓和電流，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。假設(shè)通過(guò)數(shù)字邏輯電路來(lái)控制電源管理模塊，以下哪種電源管理技術(shù)與數(shù)字邏輯電路的結(jié)合能夠提供最佳的節(jié)能效果？（）A.動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)整（DVFS）B.睡眠模式C.電源關(guān)斷D.以上都是6、對(duì)于一個(gè)同步清零的計(jì)數(shù)器，在清零信號(hào)有效時(shí)，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)會(huì)立即變?yōu)槎嗌?？（）A.0B.最大計(jì)數(shù)值C.隨機(jī)值D.保持不變7、已知一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)采用8位二進(jìn)制補(bǔ)碼表示整數(shù)，那么其能表示的數(shù)值范圍是多少？（）A.-128到127B.-255到255C.-256到255D.0到2558、數(shù)字邏輯中的計(jì)數(shù)器可以按照不同的計(jì)數(shù)方式進(jìn)行計(jì)數(shù)。一個(gè)模10計(jì)數(shù)器，需要幾個(gè)觸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)？（）A.四個(gè)B.五個(gè)C.不確定D.根據(jù)計(jì)數(shù)器的類(lèi)型判斷9、在組合邏輯電路設(shè)計(jì)中，若要實(shí)現(xiàn)一個(gè)四選一的數(shù)據(jù)選擇器，最少需要使用幾個(gè)二輸入與門(mén)？（）A.2B.3C.4D.510、在一個(gè)采用正邏輯的數(shù)字系統(tǒng)中，若用高電平表示邏輯1，低電平表示邏輯0，那么以下哪種電平組合表示邏輯與運(yùn)算的結(jié)果為1？（）A.兩個(gè)輸入均為高電平B.兩個(gè)輸入均為低電平C.一個(gè)輸入為高電平，一個(gè)輸入為低電平D.以上都不對(duì)11、想象一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中，需要對(duì)輸入的8位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行編碼，將其轉(zhuǎn)換為3位的二進(jìn)制編碼。在選擇編碼方式時(shí)，需要考慮編碼的唯一性和容錯(cuò)性等因素。以下哪種編碼方式可能是最合適的？（）A.格雷碼，相鄰數(shù)值的編碼只有一位不同，具有良好的容錯(cuò)性B.8421碼，是常見(jiàn)的二進(jìn)制編碼方式，但相鄰數(shù)值變化可能多位不同C.余3碼，在8421碼基礎(chǔ)上加上3得到，計(jì)算復(fù)雜D.隨機(jī)編碼，編碼方式不固定，難以保證唯一性和規(guī)律12、數(shù)字邏輯中的加法器可以進(jìn)行多位二進(jìn)制數(shù)的相加。一個(gè)16位二進(jìn)制加法器，當(dāng)兩個(gè)輸入都為最大的16位二進(jìn)制數(shù)時(shí)，輸出結(jié)果會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)進(jìn)位？（）A.一個(gè)進(jìn)位B.兩個(gè)進(jìn)位C.不確定D.根據(jù)加法器的類(lèi)型判斷13、在數(shù)字邏輯中，移位寄存器不僅可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的移位操作。以下關(guān)于移位寄存器的移位方式，錯(cuò)誤的是（）A.左移時(shí)，數(shù)據(jù)依次向左移動(dòng)，最高位丟失B.右移時(shí)，數(shù)據(jù)依次向右移動(dòng)，最低位丟失C.循環(huán)左移時(shí)，最高位移動(dòng)到最低位D.移位寄存器只能進(jìn)行單向移位，不能同時(shí)進(jìn)行左移和右移14、對(duì)于一個(gè)12位的逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，完成一次轉(zhuǎn)換所需的時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù)大約為：（）A.12個(gè)B.24個(gè)C.48個(gè)D.不確定15、當(dāng)研究數(shù)字電路中的計(jì)數(shù)器時(shí)，假設(shè)需要設(shè)計(jì)一個(gè)能夠從0計(jì)數(shù)到15的4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。以下哪種計(jì)數(shù)器類(lèi)型可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，并且在計(jì)數(shù)過(guò)程中具有較好的穩(wěn)定性？（）A.異步計(jì)數(shù)器B.同步計(jì)數(shù)器C.加法計(jì)數(shù)器D.減法計(jì)數(shù)器16、數(shù)字邏輯是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的重要基礎(chǔ)，它涉及到數(shù)字電路的設(shè)計(jì)和分析。在數(shù)字邏輯中，邏輯門(mén)是基本的組成單元。與門(mén)、或門(mén)、非門(mén)等是常見(jiàn)的邏輯門(mén)。考慮一個(gè)由兩個(gè)輸入信號(hào)A和B組成的邏輯電路，輸出信號(hào)為Y。當(dāng)A=1，B=0時(shí)，對(duì)于一個(gè)與非門(mén)，輸出Y的值為：（）A.0B.1C.不確定D.取決于電路的其他部分17、在數(shù)字電路中，若要實(shí)現(xiàn)一個(gè)能將輸入的10位二進(jìn)制數(shù)的高5位和低5位交換位置的電路，以下哪種方法較為簡(jiǎn)單？（）A.使用多個(gè)數(shù)據(jù)選擇器B.通過(guò)邏輯運(yùn)算C.利用移位寄存器D.以上都不是18、在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中，卡諾圖是一種用于化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)的工具。對(duì)于一個(gè)四變量的邏輯函數(shù)，如何使用卡諾圖進(jìn)行化簡(jiǎn)？（）A.將邏輯函數(shù)表示為卡諾圖中的方格，通過(guò)合并相鄰的方格化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)B.將邏輯函數(shù)表示為卡諾圖中的線條，通過(guò)連接線條化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)C.不確定D.卡諾圖不能用于四變量邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)19、對(duì)于一個(gè)同步時(shí)序邏輯電路，若時(shí)鐘周期為20ns，在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，電路完成了一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換和輸出更新，那么該電路的工作頻率是多少？（）A.50MHzB.20MHzC.5MHzD.2MHz20、在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中，若要使用PLA（可編程邏輯陣列）實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定的邏輯功能，首先需要進(jìn)行什么操作？（）A.編程B.布線C.繪制邏輯圖D.以上都不是二、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)字電路的電磁敏感性測(cè)試中，測(cè)試的方法和提高敏感性的措施。2、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明在二進(jìn)制補(bǔ)碼運(yùn)算中，如何進(jìn)行加法和減法操作，并解釋為什么補(bǔ)碼可以方便地實(shí)現(xiàn)這兩種運(yùn)算。3、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明數(shù)字邏輯中移位寄存器的移位方向控制和數(shù)據(jù)流向管理，舉例說(shuō)明在數(shù)據(jù)流向控制中的應(yīng)用。三、設(shè)計(jì)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)能檢測(cè)輸入的六位二進(jìn)制數(shù)中是否存在連續(xù)三個(gè)0的電路，用邏輯門(mén)實(shí)現(xiàn)，畫(huà)出邏輯圖。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)能檢測(cè)輸入的7位二進(jìn)制數(shù)中是否存在連續(xù)的4個(gè)0的邏輯電路，寫(xiě)出邏輯表達(dá)式和設(shè)計(jì)過(guò)程。3、（本題5分）使用JK觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)異步時(shí)序邏輯電路，實(shí)現(xiàn)一個(gè)14位雙向移位寄存器，畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和電路。4、（本題5分）利用JK觸發(fā)器和移位寄存器設(shè)計(jì)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)的電路，畫(huà)出邏輯圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)組合邏輯電路，判斷輸入的12位二進(jìn)制數(shù)是否為回文數(shù)（即正著讀和倒著讀相同），輸出結(jié)果為1表示是，0表示否，畫(huà)出邏輯圖。四、分析題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）使用編碼器和數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多