陜西國際商貿(mào)學(xué)院《數(shù)字圖形設(shè)計》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在數(shù)字邏輯中，已知一個JK觸發(fā)器的J=1，K=0，在時鐘脈沖的上升沿到來時，觸發(fā)器的輸出狀態(tài)會如何變化？（）A.置1B.置0C.保持不變D.翻轉(zhuǎn)2、數(shù)字邏輯中的加法器可以分為串行加法器和并行加法器。串行加法器和并行加法器的主要區(qū)別是什么？（）A.串行加法器逐位進行加法運算，并行加法器同時對多位進行加法運算B.串行加法器的運算速度快，并行加法器的運算速度慢C.不確定D.串行加法器和并行加法器沒有區(qū)別3、在數(shù)字系統(tǒng)中，需要將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)進行傳輸。以下哪種電路可以實現(xiàn)這個功能？（）A.并行-串行轉(zhuǎn)換器，逐位輸出數(shù)據(jù)B.串行-并行轉(zhuǎn)換器，與需求相反C.計數(shù)器，通過計數(shù)控制數(shù)據(jù)輸出D.編碼器，對輸入進行編碼4、時序邏輯電路與組合邏輯電路的主要區(qū)別在于時序邏輯電路包含存儲元件，其輸出不僅取決于當(dāng)前輸入，還與電路的過去狀態(tài)有關(guān)。以下關(guān)于時序邏輯電路的特點，不正確的是（）A.時序邏輯電路需要時鐘信號來同步操作B.時序邏輯電路的分析和設(shè)計比組合邏輯電路更復(fù)雜C.由于存在存儲元件，時序邏輯電路的功耗通常比組合邏輯電路低D.時序邏輯電路可以實現(xiàn)具有記憶功能的邏輯操作5、在數(shù)字電路中，競爭冒險現(xiàn)象可能會導(dǎo)致輸出出現(xiàn)錯誤的脈沖。假設(shè)一個邏輯電路，輸入為A和B，輸出為Y=A'B+AB'。以下哪種方法可以有效地消除競爭冒險？（）A.增加冗余項B.改變輸入信號的頻率C.增加電路的延遲D.以上方法都不行6、若要設(shè)計一個能產(chǎn)生101010序列的數(shù)字電路，最簡的方法是使用：（）A.計數(shù)器B.移位寄存器C.數(shù)據(jù)選擇器D.編碼器7、考慮一個由D觸發(fā)器構(gòu)成的移位寄存器，若要實現(xiàn)串行輸入并行輸出，至少需要幾個D觸發(fā)器？（）A.2個B.4個C.8個D.16個8、加法器是數(shù)字電路中進行加法運算的重要部件。以下關(guān)于加法器的描述，錯誤的是（）A.半加器只能處理兩個一位二進制數(shù)的相加，不考慮進位輸入B.全加器可以處理兩個一位二進制數(shù)的相加，并考慮進位輸入C.多位加法器可以通過級聯(lián)多個全加器來實現(xiàn)D.加法器在進行加法運算時，速度非?？?，不會產(chǎn)生任何延遲9、在數(shù)字邏輯電路的設(shè)計中，需要進行邏輯綜合，將高級描述轉(zhuǎn)換為門級電路。邏輯綜合工具可以根據(jù)約束條件進行優(yōu)化。以下關(guān)于邏輯綜合的描述，錯誤的是：（）A.可以自動完成邏輯化簡B.不能考慮時序約束C.可以優(yōu)化電路的面積和速度D.可以根據(jù)不同的工藝庫進行映射10、在數(shù)字系統(tǒng)中，計數(shù)器的級聯(lián)可以實現(xiàn)更大范圍的計數(shù)。例如，將兩個4位計數(shù)器級聯(lián)，可以得到一個8位計數(shù)器。在級聯(lián)時，需要注意低位計數(shù)器的進位信號連接到高位計數(shù)器的計數(shù)輸入端。當(dāng)?shù)臀挥嫈?shù)器從1111計數(shù)到0000時，會產(chǎn)生一個進位信號。以下關(guān)于計數(shù)器級聯(lián)的描述，正確的是：（）A.級聯(lián)后的計數(shù)器計數(shù)速度變慢B.級聯(lián)后的計數(shù)器的最大計數(shù)值不變C.級聯(lián)后的計數(shù)器的時鐘信號相同D.級聯(lián)后的計數(shù)器的工作方式不變11、數(shù)字邏輯是計算機科學(xué)與技術(shù)的重要基礎(chǔ)，它涉及到數(shù)字電路的設(shè)計和分析。以下關(guān)于數(shù)字邏輯中數(shù)制的描述，錯誤的是（）A.二進制是計算機中最常用的數(shù)制，只有0和1兩個數(shù)字B.八進制由0-7這8個數(shù)字組成，逢8進1C.十進制是我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｓ玫臄?shù)制，逢10進1D.十六進制由0-9和A-F組成，其中A-F分別表示10-15，逢16進1，在數(shù)字邏輯中，十六進制常用于表示二進制數(shù)，以方便閱讀和書寫12、當(dāng)研究數(shù)字電路中的冒險現(xiàn)象時，假設(shè)一個電路在特定輸入組合下產(chǎn)生了毛刺。以下哪種技術(shù)可以有效地消除這些毛刺？（）A.增加冗余項B.使用濾波電容C.改變電路結(jié)構(gòu)D.以上技術(shù)均可13、在數(shù)字邏輯的應(yīng)用領(lǐng)域中，計算機存儲系統(tǒng)是一個重要的方面。以下關(guān)于數(shù)字邏輯在計算機存儲系統(tǒng)中的應(yīng)用，不正確的是（）A.數(shù)字邏輯用于實現(xiàn)存儲單元的讀寫控制和地址譯碼B.存儲芯片內(nèi)部的電路設(shè)計大量運用了數(shù)字邏輯技術(shù)C.數(shù)字邏輯在提高存儲系統(tǒng)的速度和容量方面沒有作用D.不同類型的存儲器，如RAM和ROM，其內(nèi)部的數(shù)字邏輯實現(xiàn)方式有所不同14、數(shù)字邏輯中的加法器可以實現(xiàn)兩個二進制數(shù)的相加。一個4位二進制加法器，當(dāng)兩個輸入都為最大的4位二進制數(shù)時，輸出結(jié)果會產(chǎn)生進位嗎？（）A.會產(chǎn)生進位B.不會產(chǎn)生進位C.不確定D.根據(jù)加法器的類型判斷15、在數(shù)字邏輯電路中，使用邏輯門構(gòu)建復(fù)雜的邏輯功能時，假設(shè)要實現(xiàn)一個能判斷輸入的3個數(shù)字是否相等的電路。以下哪種邏輯門的組合和連接方式可能是有效的（）A.僅使用與門B.僅使用或門C.使用與門、或門和非門的組合D.以上組合都無法實現(xiàn)16、數(shù)字邏輯中的計數(shù)器可以按照不同的計數(shù)方式進行計數(shù)。一個模10計數(shù)器，需要幾個觸發(fā)器來實現(xiàn)？（）A.四個B.五個C.不確定D.根據(jù)計數(shù)器的類型判斷17、若一個計數(shù)器的計數(shù)狀態(tài)從0000依次遞增到1111，然后又回到0000重新開始計數(shù)，這是一個多少進制的計數(shù)器？（）A.4B.8C.10D.1618、在數(shù)字電路中，使用乘法器實現(xiàn)兩個4位二進制數(shù)的乘法運算，其輸出結(jié)果是多少位？（）A.4B.8C.16D.3219、對于數(shù)字邏輯中的ROM（只讀存儲器），假設(shè)需要存儲一個固定的查找表。以下哪種ROM類型在成本和性能上能夠達到較好的平衡？（）A.掩膜ROMB.PROMC.EPROMD.EEPROM20、在數(shù)字邏輯中，數(shù)制的轉(zhuǎn)換是一項基本的操作。將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)時，以下方法錯誤的是（）A.除2取余法，將每次的余數(shù)從右往左排列B.不斷將十進制數(shù)除以2，直到商為0C.可以先將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制，再將八進制轉(zhuǎn)換為二進制D.直接按照二進制的位權(quán)展開計算二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細闡述如何用硬件描述語言實現(xiàn)一個狀態(tài)機的狀態(tài)跳轉(zhuǎn)條件判斷。2、（本題5分）詳細說明數(shù)字邏輯中移位寄存器的移位速度和時鐘頻率的關(guān)系，舉例說明在高速數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用。3、（本題5分）詳細說明在多路選擇器的級聯(lián)應(yīng)用中，如何實現(xiàn)更多輸入數(shù)據(jù)的選擇。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）用JK觸發(fā)器設(shè)計一個同步4位二進制計數(shù)器，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、邏輯電路圖，并分析其工作原理。2、（本題5分）設(shè)計一個能產(chǎn)生000-111循環(huán)序列的計數(shù)器電路，采用JK觸發(fā)器實現(xiàn)，畫出邏輯圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。3、（本題5分）設(shè)計一個組合邏輯電路，對輸入的18位二進制數(shù)進行求反減1操作，輸出結(jié)果為18位二進制數(shù)，畫出邏輯電路圖。4、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)據(jù)選擇器，根據(jù)10個控制信號從1024個輸入數(shù)據(jù)中選擇一個輸出。5、（本題5分）用邏輯門設(shè)計一個能實現(xiàn)兩個6位二進制數(shù)加法運算（考慮進位）的電路，畫出邏輯圖和真值表。四、分析題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）設(shè)計一個數(shù)字邏輯電路，實現(xiàn)一個3位的加法計數(shù)器，具有異步清零和同步置數(shù)功能。詳細描述各功能的實現(xiàn)