羅定職業(yè)技術(shù)學(xué)院《DSP原理及應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁羅定職業(yè)技術(shù)學(xué)院《DSP原理及應(yīng)用》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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)字電路中，競爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象可能會(huì)導(dǎo)致輸出出現(xiàn)錯(cuò)誤。假設(shè)我們正在分析一個(gè)存在競爭冒險(xiǎn)的電路。以下關(guān)于競爭冒險(xiǎn)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.競爭冒險(xiǎn)產(chǎn)生的原因是由于信號(hào)在邏輯門電路中的傳輸延遲不同B.可以通過增加冗余項(xiàng)、接入濾波電容等方法消除競爭冒險(xiǎn)C.競爭冒險(xiǎn)只會(huì)在組合邏輯電路中出現(xiàn)，時(shí)序邏輯電路中不會(huì)出現(xiàn)D.只要邏輯電路的設(shè)計(jì)合理，就一定不會(huì)出現(xiàn)競爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象2、在數(shù)字邏輯中，若要實(shí)現(xiàn)將輸入的4位二進(jìn)制數(shù)擴(kuò)大兩倍的功能，以下哪種電路設(shè)計(jì)是可行的？（）A.在原數(shù)左邊添加兩個(gè)0B.將原數(shù)左移一位C.將原數(shù)與自身相加D.對原數(shù)進(jìn)行取反操作3、假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，用于判斷一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)。以下哪種邏輯表達(dá)式可以準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能？（）A.檢查最低位是否為1，若是則為奇數(shù)，否則為偶數(shù)B.計(jì)算所有位的和，若為奇數(shù)則輸入為奇數(shù)，否則為偶數(shù)C.對高4位和低4位分別進(jìn)行判斷，綜合得出結(jié)果D.以上方法都不正確，無法通過簡單邏輯判斷奇偶性4、假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，用于判斷一個(gè)16位二進(jìn)制數(shù)是否能被4整除。以下哪種邏輯表達(dá)式或方法是最簡便的？（）A.檢查低兩位是否為0B.將數(shù)除以4，判斷余數(shù)是否為0C.對每4位進(jìn)行分組，檢查各組的數(shù)值D.以上方法都很復(fù)雜，無法簡便地實(shí)現(xiàn)該功能5、移位寄存器在數(shù)字電路中用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)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(chǔ)、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(shí)鐘信號(hào)的控制下向左或向右移位6、想象一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)，需要對兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行加法運(yùn)算，并輸出結(jié)果。在設(shè)計(jì)這個(gè)加法器時(shí)，需要考慮速度、成本和復(fù)雜性等因素。以下哪種加法器結(jié)構(gòu)可能是最合適的？（）A.半加器級(jí)聯(lián)組成的加法器，結(jié)構(gòu)簡單但速度較慢B.全加器級(jí)聯(lián)組成的加法器，速度較快但使用的邏輯門較多C.并行加法器，能夠同時(shí)處理所有位的相加，速度快但成本高D.利用移位和加法操作實(shí)現(xiàn)的加法器，算法復(fù)雜但節(jié)省硬件資源7、在數(shù)字電路中，使用二進(jìn)制補(bǔ)碼進(jìn)行減法運(yùn)算時(shí)，若最高位產(chǎn)生了進(jìn)位，則：（）A.結(jié)果為正B.結(jié)果為負(fù)C.結(jié)果溢出D.無法確定8、數(shù)據(jù)選擇器可以從多個(gè)輸入數(shù)據(jù)中選擇一個(gè)輸出。假設(shè)有一個(gè)4選1數(shù)據(jù)選擇器，其選擇控制端為S1S0，輸入數(shù)據(jù)為D0、D1、D2、D3。當(dāng)S1S0=10時(shí)，輸出的數(shù)據(jù)為：（）A.D0B.D1C.D2D.D39、在一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中，使用編碼器將8個(gè)輸入信號(hào)編碼為3位二進(jìn)制代碼，若同時(shí)有兩個(gè)輸入信號(hào)有效，會(huì)出現(xiàn)什么情況？（）A.輸出錯(cuò)誤代碼B.隨機(jī)輸出一個(gè)有效代碼C.輸出優(yōu)先級(jí)高的輸入信號(hào)的編碼D.以上都不對10、在組合邏輯電路設(shè)計(jì)中，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)兩輸入異或邏輯功能，如果用與非門和或非門來實(shí)現(xiàn)，最少需要幾個(gè)門？（）A.3B.4C.5D.611、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個(gè)用于加密和解密的數(shù)字邏輯電路，需要實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的加密算法和邏輯運(yùn)算。加密和解密的過程要求高度的安全性和準(zhǔn)確性。為了確保加密電路的安全性和性能，以下哪個(gè)因素是在設(shè)計(jì)過程中需要重點(diǎn)考慮的？（）A.邏輯門的速度B.電路的功耗C.加密算法的復(fù)雜度D.密鑰的管理和保護(hù)12、在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，需要對一個(gè)復(fù)雜的邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡，以減少門電路的數(shù)量和降低成本。假設(shè)給定的邏輯函數(shù)為F=AB'C+A'BC+ABC'+A'B'C'，以下哪種方法可能是最有效的化簡途徑？（）A.運(yùn)用卡諾圖進(jìn)行化簡B.通過邏輯代數(shù)的基本定律和公式進(jìn)行化簡C.采用真值表分析化簡D.隨機(jī)嘗試不同的運(yùn)算組合進(jìn)行化簡13、數(shù)字邏輯中的移位寄存器可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和移位操作。假設(shè)一個(gè)8位的串行輸入并行輸出移位寄存器，在時(shí)鐘脈沖的作用下，依次輸入數(shù)據(jù)10110101。當(dāng)完成輸入后，并行輸出的數(shù)據(jù)是什么？（）A.10110101B.01011010C.10101101D.0110101114、在數(shù)字邏輯電路中，若要將一個(gè)正弦波信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)，可以使用：（）A.計(jì)數(shù)器B.編碼器C.施密特觸發(fā)器D.數(shù)據(jù)選擇器15、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個(gè)用于醫(yī)療設(shè)備的數(shù)字邏輯電路，需要滿足嚴(yán)格的安全性和準(zhǔn)確性標(biāo)準(zhǔn)。由于醫(yī)療設(shè)備直接關(guān)系到患者的生命健康，任何錯(cuò)誤都可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。在這種情況下，以下哪種設(shè)計(jì)方法能夠最大程度地保證電路的可靠性？（）A.采用成熟的設(shè)計(jì)方案B.進(jìn)行多次嚴(yán)格的測試C.引入容錯(cuò)機(jī)制D.以上都是二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)說明在多路選擇器的信號(hào)切換時(shí)間優(yōu)化中，采取的技術(shù)和效果。2、（本題5分）詳細(xì)闡述如何用邏輯門實(shí)現(xiàn)一個(gè)乘法器的陣列乘法結(jié)構(gòu)。3、（本題5分）在數(shù)字系統(tǒng)中，說明如何利用數(shù)字邏輯實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行傳輸和并行傳輸轉(zhuǎn)換，分析其優(yōu)缺點(diǎn)。4、（本題5分）深入解釋在數(shù)字電路的靜電防護(hù)電路設(shè)計(jì)中，常見的防護(hù)結(jié)構(gòu)和工作原理。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）用數(shù)字邏輯實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的數(shù)字信號(hào)加密傳輸系統(tǒng)。深入分析加密算法、傳輸協(xié)議和接收端的解密邏輯，解釋如何保證信號(hào)在傳輸過程中的安全性和完整性。2、（本題5分）有一個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)系統(tǒng)，需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫入和讀取操作。設(shè)計(jì)相應(yīng)的地址譯碼電路、存儲(chǔ)單元陣列和讀寫控制電路。分析在讀寫過程中如何保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性，以及如何提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的訪問速度和存儲(chǔ)容量。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字邏輯電路，用于實(shí)現(xiàn)對語音信號(hào)的特征提取。仔細(xì)分析語音信號(hào)的特征參數(shù)和提取方法，解釋電路中各個(gè)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(shí)性。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)組合邏輯電路，用于判斷一個(gè)5位二進(jìn)制數(shù)是否為奇數(shù)。深入分析電路中所用到的邏輯表達(dá)式的推導(dǎo)過程，以及各個(gè)邏輯門的連接方式和作用，探討該電路在實(shí)際應(yīng)用中的局限性和可能的改進(jìn)方法。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠檢測一個(gè)32位二進(jìn)制數(shù)中1的個(gè)數(shù)。分析檢測的邏輯思路，可以采用逐位判斷或者其他高效的算法。說明電路中如何實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)和結(jié)果輸出，以及如何優(yōu)化電路以提高檢測速度。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)能將2421BCD碼轉(zhuǎn)換為8421BCD碼的轉(zhuǎn)