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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,共3頁上海外國語大學(xué)賢達(dá)經(jīng)濟(jì)人文學(xué)院《數(shù)字化輔助設(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15個(gè)小題,每小題2分,共30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、考慮數(shù)字邏輯中的時(shí)序邏輯電路的穩(wěn)定性,假設(shè)一個(gè)時(shí)序電路在工作過程中出現(xiàn)了不穩(wěn)定的狀態(tài)跳轉(zhuǎn)。以下哪個(gè)因素最可能是導(dǎo)致這種不穩(wěn)定的原因()A.輸入信號(hào)的噪聲B.時(shí)鐘信號(hào)的抖動(dòng)C.邏輯門的延遲D.以上因素都有可能2、一個(gè)4位的并行加法器,若采用先行進(jìn)位方式,其運(yùn)算速度比串行進(jìn)位方式:()A.快很多B.慢很多C.差不多D.無法比較3、對(duì)于一個(gè)由與非門組成的基本邏輯電路,已知輸入信號(hào)A=1,B=0,C=1,那么經(jīng)過邏輯運(yùn)算后的輸出結(jié)果是多少?()A.0B.1C.不確定D.以上都不對(duì)4、考慮一個(gè)數(shù)字電路中的乘法器,需要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)的乘法運(yùn)算。以下哪種乘法器的實(shí)現(xiàn)方式在速度和面積上可能取得較好的平衡?()A.基于加法器和移位操作的乘法器B.陣列乘法器,通過硬件陣列實(shí)現(xiàn)C.利用軟件算法在數(shù)字電路中實(shí)現(xiàn)乘法D.以上方式在速度和面積上無法平衡5、對(duì)于一個(gè)由多個(gè)D觸發(fā)器組成的移位寄存器,若要實(shí)現(xiàn)循環(huán)左移功能,需要如何修改電路?()A.改變時(shí)鐘信號(hào)B.改變輸入信號(hào)C.增加反饋回路D.以上都不對(duì)6、在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中,若要實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)F=AB+AC,最簡(jiǎn)的與非-與非表達(dá)式為:()A.((AB)'(AC)')'B.((A+B)'(A+C)')'C.((A'B')(A'C'))'D.((A+B)(A+C))'7、在數(shù)字電路中,觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換由輸入信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)共同決定。假設(shè)我們正在研究觸發(fā)器的工作特性。以下關(guān)于觸發(fā)器的描述,哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的?()A.D觸發(fā)器在時(shí)鐘上升沿或下降沿時(shí),將輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到輸出端B.JK觸發(fā)器具有置0、置1、保持和翻轉(zhuǎn)四種功能C.T觸發(fā)器在時(shí)鐘信號(hào)作用下,每來一個(gè)脈沖,輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次D.觸發(fā)器的輸出狀態(tài)只取決于當(dāng)前的輸入信號(hào),與之前的狀態(tài)無關(guān)8、在數(shù)字電路中,信號(hào)的傳輸可能會(huì)受到延遲的影響。假設(shè)一個(gè)邏輯電路中,信號(hào)經(jīng)過多個(gè)邏輯門的傳輸延遲不同,這可能會(huì)導(dǎo)致以下哪種問題?()A.競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)B.時(shí)序錯(cuò)誤C.功耗增加D.輸出信號(hào)失真9、已知一個(gè)編碼器有8個(gè)輸入信號(hào),需要對(duì)其進(jìn)行編碼,則輸出的二進(jìn)制代碼至少需要幾位?()A.2位B.3位C.4位D.8位10、在數(shù)字電路中,若要對(duì)一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行取反操作,可使用:()A.與門B.或門C.非門D.異或門11、在數(shù)字圖像處理領(lǐng)域,數(shù)字邏輯可以用于圖像的采集、存儲(chǔ)和處理。以下關(guān)于數(shù)字邏輯在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用,錯(cuò)誤的是()A.圖像傳感器輸出的模擬信號(hào)可以通過數(shù)字邏輯電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)B.數(shù)字邏輯可以用于圖像的壓縮和加密,提高圖像的傳輸和存儲(chǔ)效率C.圖像的濾波、邊緣檢測(cè)等處理算法可以完全由數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn)D.數(shù)字邏輯在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用主要是輔助性的,不是核心部分12、在數(shù)字電路中,使用加法器實(shí)現(xiàn)兩個(gè)8位有符號(hào)數(shù)的加法運(yùn)算,若最高位產(chǎn)生進(jìn)位,那么這個(gè)進(jìn)位表示什么?()A.溢出B.正常進(jìn)位C.錯(cuò)誤D.以上都不對(duì)13、在數(shù)字邏輯電路中,組合邏輯電路的輸出僅僅取決于當(dāng)前的輸入。假設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)用于判斷一個(gè)三位二進(jìn)制數(shù)是否能被3整除的組合邏輯電路。以下哪種方法可能是實(shí)現(xiàn)該電路的有效途徑()A.使用卡諾圖進(jìn)行邏輯化簡(jiǎn)B.直接通過邏輯門搭建,不進(jìn)行任何化簡(jiǎn)C.采用中規(guī)模集成電路,如譯碼器D.以上方法都不可行14、在數(shù)字系統(tǒng)中,若要將一個(gè)頻率為200kHz的方波信號(hào)進(jìn)行三分頻,以下哪種電路可以實(shí)現(xiàn)?()A.計(jì)數(shù)器B.分頻器C.加法器D.乘法器15、在數(shù)字電路中,加法器的進(jìn)位鏈可以采用不同的結(jié)構(gòu)。假設(shè)一個(gè)16位加法器,采用先行進(jìn)位結(jié)構(gòu),與串行進(jìn)位結(jié)構(gòu)相比,以下哪個(gè)方面會(huì)有顯著的改善?()A.電路的復(fù)雜度B.計(jì)算速度C.功耗D.占用的芯片面積二、簡(jiǎn)答題(本大題共3個(gè)小題,共15分)1、(本題5分)闡述數(shù)字邏輯中計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻率限制和提高計(jì)數(shù)速度的方法,舉例說明在高頻計(jì)數(shù)應(yīng)用中的解決方案。2、(本題5分)詳細(xì)闡述在數(shù)字電路的信號(hào)調(diào)理中,如放大、濾波等操作的目的和實(shí)現(xiàn)方法。3、(本題5分)說明在數(shù)字系統(tǒng)中如何進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的加密和解密,保障數(shù)據(jù)安全。三、分析題(本大題共5個(gè)小題,共25分)1、(本題5分)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字邏輯電路,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)2位二進(jìn)制數(shù)的乘法運(yùn)算。分析乘法運(yùn)算的步驟,使用邏輯門和組合電路實(shí)現(xiàn),并通過示例計(jì)算驗(yàn)證其正確性。思考該電路在數(shù)字信號(hào)處理和圖像處理中的應(yīng)用場(chǎng)景。2、(本題5分)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路,能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)8位的加法器/減法器,通過一個(gè)控制信號(hào)選擇執(zhí)行加法或減法運(yùn)算。深入探討加法和減法運(yùn)算在電路中的實(shí)現(xiàn)差異,以及控制信號(hào)如何切換運(yùn)算模式。分析電路在不同運(yùn)算模式下的性能和可能出現(xiàn)的問題。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(duì)無線通信信號(hào)的解調(diào)。仔細(xì)分析解調(diào)算法和電路實(shí)現(xiàn),包括載波恢復(fù)、同步檢測(cè)等模塊的邏輯設(shè)計(jì),研究如何提高解調(diào)性能和抗干擾能力。4、(本題5分)構(gòu)建一個(gè)數(shù)字邏輯電路,用于實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入音頻信號(hào)的量化和編碼。全面分析量化和編碼的原理和方法,討論如何根據(jù)音頻信號(hào)的特點(diǎn)選擇合適的量化級(jí)別和編碼方式,以保證音頻質(zhì)量和數(shù)據(jù)效率。5、(本題5分)給定一個(gè)數(shù)字邏輯電路的性能測(cè)試結(jié)果,分析電路存在的性能瓶頸和問題。提出改進(jìn)性能的建議和措施,包括邏輯優(yōu)化、時(shí)序調(diào)整和硬件資源利用等方面。四、設(shè)計(jì)題(本大題共3個(gè)小題,共30分)1、(本題10分
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