重慶第二師范學(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)重慶第二師范學(xué)院《數(shù)字邏輯》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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)字邏輯的編碼器和譯碼器綜合應(yīng)用中，假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)需要將輸入的4位二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換為7段數(shù)碼管的顯示信號(hào)。以下哪種方案能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)功能，并且具有較好的可擴(kuò)展性？（）A.使用專用的編碼譯碼芯片B.用邏輯門搭建電路C.基于可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)D.以上方案均可2、在數(shù)字系統(tǒng)中，常常需要將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼以提高傳輸效率和可靠性。格雷碼是一種常見(jiàn)的編碼方式，其特點(diǎn)是相鄰的兩個(gè)編碼之間只有一位發(fā)生變化。從二進(jìn)制編碼000轉(zhuǎn)換為格雷碼，結(jié)果為：（）A.000B.001C.010D.0113、若一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的輸入信號(hào)頻率為100kHz，經(jīng)過(guò)一個(gè)二分頻電路后，輸出信號(hào)的頻率是多少？（）A.50kHzB.200kHzC.100kHzD.不確定4、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5、在數(shù)字電路中，同步時(shí)序邏輯電路和異步時(shí)序邏輯電路各有特點(diǎn)。以下關(guān)于它們的比較，不正確的是（）A.同步時(shí)序邏輯電路的工作速度通常比異步時(shí)序邏輯電路快B.異步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)比同步時(shí)序邏輯電路簡(jiǎn)單C.同步時(shí)序邏輯電路的抗干擾能力比異步時(shí)序邏輯電路強(qiáng)D.異步時(shí)序邏輯電路不存在時(shí)鐘偏移問(wèn)題，而同步時(shí)序邏輯電路存在6、在數(shù)字邏輯中，數(shù)制轉(zhuǎn)換是基本的操作。將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)時(shí)，以下方法錯(cuò)誤的是（）A.按位權(quán)展開(kāi)相加B.先轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制，再轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制C.直接將每一位乘以2的相應(yīng)冪次然后相加D.利用特定的轉(zhuǎn)換公式進(jìn)行計(jì)算7、在數(shù)字邏輯中，有限狀態(tài)機(jī)（FSM）是一種重要的模型。以下關(guān)于有限狀態(tài)機(jī)的描述，準(zhǔn)確的是（）A.有限狀態(tài)機(jī)可以分為摩爾型和米利型兩種類型，它們的輸出與輸入的關(guān)系不同B.有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換是隨機(jī)的，不受輸入和當(dāng)前狀態(tài)的影響C.有限狀態(tài)機(jī)只能用于簡(jiǎn)單的數(shù)字電路設(shè)計(jì)，不能用于復(fù)雜的系統(tǒng)D.設(shè)計(jì)有限狀態(tài)機(jī)時(shí)，不需要考慮狀態(tài)的編碼方式8、在數(shù)字邏輯中，可編程邏輯器件（PLD）為數(shù)字電路的設(shè)計(jì)提供了很大的靈活性。以下關(guān)于PLD的描述，錯(cuò)誤的是（）A.PLA由與陣列和或陣列組成，可以實(shí)現(xiàn)任意組合邏輯函數(shù)B.PAL的與陣列可編程，或陣列固定C.GAL具有可重復(fù)編程和加密的特點(diǎn)D.CPLD的集成度比FPGA高，性能也更優(yōu)越9、在數(shù)字邏輯中，利用中規(guī)模集成電路（MSI）可以構(gòu)建更復(fù)雜的邏輯電路。例如，使用計(jì)數(shù)器和譯碼器可以構(gòu)建順序脈沖發(fā)生器。以下關(guān)于順序脈沖發(fā)生器的描述，正確的是：（）A.可以產(chǎn)生固定頻率的脈沖序列B.輸出脈沖的寬度是固定的C.輸出脈沖的順序是隨機(jī)的D.可以根據(jù)需要產(chǎn)生特定順序的脈沖10、在數(shù)字電路中，使用譯碼器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)時(shí)，若要實(shí)現(xiàn)一個(gè)3變量的邏輯函數(shù)，至少需要幾位的譯碼器？（）A.2B.3C.4D.811、考慮數(shù)字邏輯中的計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)，假設(shè)將兩個(gè)模10的計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)組成一個(gè)更大的計(jì)數(shù)器。以下關(guān)于級(jí)聯(lián)后的計(jì)數(shù)器的模值，哪個(gè)是正確的（）A.模20B.模100C.取決于級(jí)聯(lián)方式，可能是20或100D.以上都不對(duì)12、考慮一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)，需要對(duì)一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行加法運(yùn)算。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，可以使用多種加法器結(jié)構(gòu)，如半加器、全加器等。如果要設(shè)計(jì)一個(gè)快速的8位并行加法器，以下哪種方法是最有效的？（）A.依次使用8個(gè)半加器串聯(lián)B.依次使用8個(gè)全加器串聯(lián)C.使用多個(gè)全加器并行連接，構(gòu)成超前進(jìn)位加法器D.先使用半加器，再使用全加器，混合串聯(lián)13、在數(shù)字電路中，編碼器是一種常見(jiàn)的組合邏輯器件。假設(shè)需要設(shè)計(jì)一個(gè)8線-3線編碼器，即有8個(gè)輸入信號(hào)，3個(gè)輸出信號(hào)。當(dāng)輸入信號(hào)有效時(shí)，輸出對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制編碼。如果同時(shí)有多個(gè)輸入信號(hào)有效，以下哪種編碼器的輸出結(jié)果是符合設(shè)計(jì)要求的？（）A.輸出為任意值B.輸出為優(yōu)先級(jí)最高的輸入對(duì)應(yīng)的編碼C.輸出為所有有效輸入編碼的或運(yùn)算結(jié)果D.輸出為所有有效輸入編碼的與運(yùn)算結(jié)果14、當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字邏輯電路來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)乘法運(yùn)算時(shí)，假設(shè)輸入為兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)。以下哪種方法可能是實(shí)現(xiàn)該乘法運(yùn)算的可行途徑（）A.使用加法器和移位寄存器B.僅使用邏輯門搭建C.利用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)D.以上方法都不可行15、考慮數(shù)字邏輯中的移位寄存器的應(yīng)用，假設(shè)在數(shù)字通信系統(tǒng)中使用移位寄存器進(jìn)行數(shù)據(jù)的串行到并行轉(zhuǎn)換。以下關(guān)于這種應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和工作原理，哪個(gè)描述是準(zhǔn)確的（）A.提高數(shù)據(jù)傳輸速度B.增加數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率C.移位寄存器在轉(zhuǎn)換過(guò)程中會(huì)丟失數(shù)據(jù)D.以上描述都不準(zhǔn)確二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明在多路選擇器的并行數(shù)據(jù)選擇應(yīng)用中，如何根據(jù)多個(gè)控制信號(hào)選擇不同的并行數(shù)據(jù)輸入。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在數(shù)字電路的可靠性設(shè)計(jì)流程中，各個(gè)階段的主要工作和輸出。3、（本題5分）說(shuō)明在數(shù)字系統(tǒng)中如何進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的數(shù)字濾波，去除噪聲。4、（本題5分）深入解釋在編碼器的編碼格式轉(zhuǎn)換中，如二進(jìn)制到格雷碼的轉(zhuǎn)換方法和應(yīng)用。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）給定一個(gè)數(shù)字邏輯電路的真值表，推導(dǎo)其對(duì)應(yīng)的邏輯表達(dá)式，并根據(jù)表達(dá)式設(shè)計(jì)出相應(yīng)的電路。分析在推導(dǎo)過(guò)程中如何運(yùn)用卡諾圖等方法進(jìn)行化簡(jiǎn)，以及化簡(jiǎn)后的邏輯表達(dá)式對(duì)電路復(fù)雜度的影響。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)異步時(shí)序電路，用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)。分析售貨機(jī)的工作流程和異步控制邏輯，討論如何處理貨幣投入、商品選擇和找零等操作，以及如何保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和響應(yīng)速度。3、（本題5分）有一個(gè)數(shù)字電路，使用T觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能。分析T觸發(fā)器的工作模式和觸發(fā)條件，給出計(jì)數(shù)器的邏輯表達(dá)式和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。討論T觸發(fā)器與其他觸發(fā)器在計(jì)數(shù)應(yīng)用中的特點(diǎn)和差異。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字邏輯電路，用于檢測(cè)一個(gè)6位二進(jìn)制數(shù)中1的個(gè)數(shù)是否為偶數(shù)。詳細(xì)闡述設(shè)計(jì)思路，通過(guò)邏輯表達(dá)式和真值表進(jìn)行分析，并畫出邏輯電路圖。探討該電路在奇偶校驗(yàn)和數(shù)據(jù)完整性檢查中的應(yīng)用。5、（本題5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)多個(gè)模擬信號(hào)的數(shù)字化和選擇輸出。分析模擬信號(hào)數(shù)字化的過(guò)程和精度要求，以及如何根據(jù)輸入信號(hào)的特點(diǎn)選擇合適的數(shù)據(jù)選擇器和編碼方式。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）利用D觸發(fā)器和邏輯門設(shè)計(jì)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖功能的電路，畫出邏輯圖和說(shuō)明其工作原理。2、（本題10分）