冀中職業(yè)學(xué)院《普通邏輯學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《普通邏輯學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)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25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在數(shù)字邏輯中，若要將一個4位并行輸入的數(shù)值轉(zhuǎn)換為串行輸出，需要使用以下哪種電路？（）A.計(jì)數(shù)器B.編碼器C.譯碼器D.移位寄存器2、若要設(shè)計(jì)一個能對100進(jìn)制進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器，至少需要多少個觸發(fā)器？（）A.7B.8C.9D.103、移位寄存器在數(shù)字電路中用于數(shù)據(jù)的存儲和移位操作。假設(shè)我們正在使用移位寄存器。以下關(guān)于移位寄存器的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.移位寄存器可以實(shí)現(xiàn)串行輸入并行輸出、并行輸入串行輸出等多種工作方式B.環(huán)形移位寄存器和扭環(huán)形移位寄存器在功能上沒有本質(zhì)區(qū)別C.移位寄存器可以用于數(shù)據(jù)的存儲、延遲和串行-并行轉(zhuǎn)換D.移位寄存器中的數(shù)據(jù)可以在時鐘信號的控制下向左或向右移位4、在數(shù)字系統(tǒng)中，能夠根據(jù)控制信號從多個輸入數(shù)據(jù)中選擇一個輸出的電路是？（）A.編碼器B.譯碼器C.數(shù)據(jù)選擇器D.數(shù)據(jù)分配器5、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4×4的乘法器，使用移位相加的方法，以下哪個步驟是關(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6、數(shù)字邏輯中的FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）具有可編程的特性。假設(shè)在一個FPGA設(shè)計(jì)中，需要更改某個邏輯功能，以下哪種方式可以實(shí)現(xiàn)？（）A.重新編程B.更換芯片C.調(diào)整外部電路D.以上方式都不行7、數(shù)字邏輯中的計(jì)數(shù)器可以按照不同的進(jìn)制進(jìn)行計(jì)數(shù)。一個六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，需要幾個觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)？（）A.三個B.四個C.不確定D.根據(jù)計(jì)數(shù)器的類型判斷8、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個數(shù)字電路，用于實(shí)現(xiàn)一個簡單的有限狀態(tài)機(jī)（FSM）。如果狀態(tài)數(shù)量較少，并且狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系明確，以下哪種方法描述FSM是最直觀和易于理解的？（）A.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖B.狀態(tài)轉(zhuǎn)換表C.用硬件描述語言編寫代碼D.以上方法的直觀性和易理解性相同9、在數(shù)字電路中，為了提高電路的可靠性和穩(wěn)定性，常常采用冗余設(shè)計(jì)。以下關(guān)于冗余設(shè)計(jì)的描述，不正確的是（）A.冗余設(shè)計(jì)可以通過增加額外的硬件或邏輯來實(shí)現(xiàn)B.冗余設(shè)計(jì)能夠降低電路發(fā)生故障的概率，但會增加成本和復(fù)雜度C.冗余設(shè)計(jì)只適用于對可靠性要求極高的關(guān)鍵系統(tǒng)，一般系統(tǒng)不需要采用D.冗余設(shè)計(jì)可以通過硬件冗余、信息冗余和時間冗余等方式實(shí)現(xiàn)10、在數(shù)字系統(tǒng)的測試中，故障診斷是一項(xiàng)重要的任務(wù)。以下關(guān)于數(shù)字系統(tǒng)故障診斷的方法，錯誤的是（）A.可以采用觀察法、測量法和替換法等B.邏輯分析儀是一種常用的故障診斷工具C.只要系統(tǒng)能正常工作，就不存在潛在的故障D.建立完善的測試方案有助于提高故障診斷的效率11、若一個數(shù)字系統(tǒng)的時鐘頻率為50MHz，經(jīng)過一個四分頻電路后，輸出信號的周期是多少？（）A.80nsB.40nsC.20nsD.10ns12、當(dāng)研究數(shù)字邏輯中的鎖存器時，假設(shè)一個鎖存器在輸入信號消失后仍然保持其輸出狀態(tài)。以下關(guān)于鎖存器的特點(diǎn)和應(yīng)用場景，哪個說法是正確的（）A.常用于臨時存儲數(shù)據(jù)B.不能用于數(shù)據(jù)的同步C.輸出狀態(tài)只能由時鐘信號改變D.以上說法都不正確13、在數(shù)字電路的設(shè)計(jì)中，卡諾圖是一種用于化簡邏輯函數(shù)的工具。以下關(guān)于卡諾圖化簡的描述，錯誤的是（）A.卡諾圖中的相鄰方格可以合并，以消去變量B.卡諾圖化簡可以得到最簡與或表達(dá)式C.卡諾圖只適用于變量較少的邏輯函數(shù)化簡D.卡諾圖化簡的結(jié)果一定是唯一的14、用3線-8線譯碼器和與非門實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)F=A'B'C+ABC'，需要幾片譯碼器？（）A.1B.2C.3D.415、在數(shù)字電路中，能夠?qū)崿F(xiàn)將輸入的高、低電平編碼為二進(jìn)制代碼的電路是？（）A.優(yōu)先編碼器B.普通編碼器C.譯碼器D.數(shù)據(jù)選擇器16、在一個數(shù)字電路中，出現(xiàn)了信號的延遲問題，影響了電路的性能。以下哪種方法可能有助于減少信號延遲？（）A.優(yōu)化電路布局，減少連線長度B.選擇速度更快的邏輯器件C.采用流水線技術(shù)，將復(fù)雜操作分解為多個階段D.以上方法都可以嘗試17、組合邏輯電路的輸出僅取決于當(dāng)前的輸入。假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個組合邏輯電路。以下關(guān)于組合邏輯電路的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.加法器、編碼器、譯碼器等都是常見的組合邏輯電路B.組合邏輯電路可能會產(chǎn)生競爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象，導(dǎo)致輸出出現(xiàn)短暫的錯誤脈沖C.可以使用卡諾圖來化簡組合邏輯電路的邏輯表達(dá)式，以減少門電路的數(shù)量D.組合邏輯電路中不存在反饋回路，其輸出不會影響輸入18、在數(shù)字邏輯中，數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器是常用的組件。假如有一個4選1的數(shù)據(jù)選擇器，有4個輸入數(shù)據(jù)和2位選擇控制信號。那么，這個數(shù)據(jù)選擇器能夠?qū)崿F(xiàn)的邏輯功能相當(dāng)于哪種基本邏輯門？（）A.與門B.或門C.與非門D.無法等效為常見的基本邏輯門19、假設(shè)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(qū)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、若一個PLA的與陣列有8個輸入變量，或陣列有4個輸出函數(shù)，則PLA的規(guī)模約為：（）A.8×4B.2^8×4C.8×2^4D.2^8×2^421、數(shù)字邏輯中的譯碼器可以將輸入的二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換為特定的輸出信號。一個3線-8線譯碼器，當(dāng)輸入為特定的二進(jìn)制代碼時，有幾個輸出為高電平？（）A.一個B.兩個C.不確定D.根據(jù)具體情況判斷22、在一個數(shù)字系統(tǒng)中，使用編碼器將8個輸入信號編碼為3位二進(jìn)制代碼，若同時有兩個輸入信號有效，會出現(xiàn)什么情況？（）A.輸出錯誤代碼B.隨機(jī)輸出一個有效代碼C.輸出優(yōu)先級高的輸入信號的編碼D.以上都不對23、對于一個由或非門組成的基本RS觸發(fā)器，當(dāng)R=1，S=0時，觸發(fā)器的狀態(tài)為？（）A.置0B.置1C.不確定D.保持不變24、用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)F(A,B,C,D)=∑m(0,2,8,10,12,14)，最簡與或表達(dá)式為？（）A.B+DB.A+CC.A'+C'D.B'+D'25、想象一個數(shù)字系統(tǒng)中，需要對輸入的數(shù)字信號進(jìn)行解碼，將編碼后的信號恢復(fù)為原始數(shù)據(jù)。以下哪種解碼器可能是最常用的？（）A.二進(jìn)制解碼器，將輸入的二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的輸出B.格雷碼解碼器，將格雷碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制C.BCD解碼器，將BCD碼轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制D.以上解碼器都很常用，取決于輸入編碼的類型二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）闡述數(shù)字邏輯中只讀存儲器（ROM）的存儲單元結(jié)構(gòu)和尋址方式，分析其容量擴(kuò)展方法。2、（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)字信號的加密和解密的硬件優(yōu)化，分析優(yōu)化方法和性能提升。3、（本題5分）闡述數(shù)字邏輯中移位寄存器的并行輸出和串行輸出的轉(zhuǎn)換方法，舉例說明在不同數(shù)據(jù)接口中的應(yīng)用。4、（本題5分）詳細(xì)闡述ROM（只讀存儲器）和RAM（隨機(jī)存取存儲器）的工作原理和區(qū)別。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）用中規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)一個能實(shí)現(xiàn)模12計(jì)數(shù)的異步計(jì)數(shù)器，畫出邏輯圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。2、（本題5分）用中規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)一個能實(shí)現(xiàn)模8可逆計(jì)數(shù)器（可加可減）的電路，畫出邏輯圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個組合邏輯電路，判斷輸入的10位二進(jìn)制數(shù)是否能被5整除，輸出結(jié)果為1表示能整除，0表示不能整除，畫出邏輯圖。4、（本題5分）使用移位寄存器和計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)一個能產(chǎn)生特定序列（如101010...）的電路，畫出邏輯圖和說明工作過程。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個數(shù)字電路，能夠?qū)⑤斎氲?4位二進(jìn)制數(shù)拆分為兩個7位二進(jìn)制數(shù)，然后分別進(jìn)行乘法運(yùn)算，輸出結(jié)果為14位二進(jìn)制數(shù)，畫出邏輯電路圖。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個數(shù)字邏輯電路，用于實(shí)現(xiàn)對語音信號的特征提取。仔細(xì)分析語音信號的特征參數(shù)和提取方法，解釋電路中各個模塊的功能和實(shí)現(xiàn)邏輯，探討如何提高特征提取的準(zhǔn)確性和實(shí)時性。2、（本題10分）設(shè)計(jì)一個數(shù)字邏輯