同濟大學浙江學院《數(shù)字資源檢索與應(yīng)用》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《數(shù)字資源檢索與應(yīng)用》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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)字電路中，異步時序電路與同步時序電路有明顯的區(qū)別。以下關(guān)于異步時序電路特點的描述中，錯誤的是（）A.沒有統(tǒng)一的時鐘信號B.速度通常比同步時序電路快C.容易產(chǎn)生競爭冒險現(xiàn)象D.設(shè)計和分析比同步時序電路簡單2、在數(shù)字電路設(shè)計中，需要對一個復(fù)雜的邏輯函數(shù)進行化簡，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.運用卡諾圖進行化簡B.通過邏輯代數(shù)的基本定律和公式進行化簡C.采用真值表分析化簡D.隨機嘗試不同的運算組合進行化簡3、數(shù)字邏輯中的格雷碼具有相鄰編碼值只有一位變化的特點。假設(shè)從二進制編碼000轉(zhuǎn)換為格雷碼，轉(zhuǎn)換后的結(jié)果是什么？（）A.000B.001C.100D.0104、非門是實現(xiàn)邏輯取反功能的邏輯門。對于非門的特性，以下描述錯誤的是（）A.非門的邏輯表達式為Y=?AB.非門可以由三極管構(gòu)成C.非門的輸入和輸出之間存在一定的時間延遲，這個延遲通常可以忽略不計D.非門的輸出電平總是與輸入電平相反，沒有其他可能的輸出狀態(tài)5、在數(shù)字系統(tǒng)中，存儲器是用于存儲數(shù)據(jù)和程序的重要部件。以下關(guān)于只讀存儲器（ROM）特點的描述中，錯誤的是（）A.存儲的內(nèi)容在斷電后不會丟失B.只能讀取數(shù)據(jù)，不能寫入數(shù)據(jù)C.可以通過編程改變存儲的內(nèi)容D.常用于存儲固定不變的程序和數(shù)據(jù)6、在數(shù)字系統(tǒng)中，經(jīng)常需要進行數(shù)值的比較和判斷。比較器可以用于比較兩個數(shù)字的大小。一個4位數(shù)值比較器，當輸入A=1010，B=1100時，輸出的結(jié)果為：（）A.A>BB.A<BC.A=BD.無法確定7、數(shù)字邏輯中的全加器可以實現(xiàn)兩個二進制數(shù)和一個進位的相加。一個全加器的輸入為A=1，B=1，進位C_in=1，那么輸出的和S和進位C_out分別是多少？（）A.S=1，C_out=1B.S=0，C_out=1C.不確定D.根據(jù)其他因素判斷8、若要將一個8位的二進制數(shù)擴展為16位，同時保持數(shù)值不變，應(yīng)該進行什么操作？（）A.在高位補0B.在高位補1C.在低位補0D.在低位補19、在數(shù)字邏輯中，編碼器和譯碼器有著不同的功能。假設(shè)我們正在使用編碼器和譯碼器。以下關(guān)于編碼器和譯碼器的描述，哪一項是不正確的？（）A.編碼器將多個輸入信號編碼為較少位的輸出信號B.譯碼器將輸入的二進制代碼轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的輸出信號C.優(yōu)先編碼器在多個輸入同時有效時，只對優(yōu)先級高的輸入進行編碼D.編碼器和譯碼器的輸入和輸出位數(shù)是固定不變的，不能根據(jù)需求進行調(diào)整10、編碼器是一種常見的數(shù)字邏輯電路，它可以將多個輸入信號轉(zhuǎn)換為較少位的輸出編碼。以下關(guān)于編碼器的描述，錯誤的是（）A.優(yōu)先編碼器在多個輸入同時有效時，會根據(jù)優(yōu)先級確定輸出編碼B.普通編碼器不允許多個輸入同時有效，否則會產(chǎn)生錯誤輸出C.編碼器的輸入數(shù)量一定大于輸出數(shù)量D.編碼器只能將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制編碼11、在數(shù)字邏輯的競爭冒險現(xiàn)象分析中，假設(shè)一個邏輯表達式在某些輸入條件下可能產(chǎn)生競爭冒險。以下哪個工具或方法可以幫助準確地分析和預(yù)測這種現(xiàn)象（）A.邏輯分析儀B.示波器C.手工計算D.以上方法都不準確12、在數(shù)字電路中，奇偶校驗碼常用于檢測數(shù)據(jù)傳輸中的錯誤。以下關(guān)于奇偶校驗碼的描述中，錯誤的是（）A.奇校驗時，數(shù)據(jù)中1的個數(shù)加上校驗位為奇數(shù)B.偶校驗時，數(shù)據(jù)中1的個數(shù)加上校驗位為偶數(shù)C.奇偶校驗只能檢測奇數(shù)個錯誤D.奇偶校驗?zāi)軌蚣m正數(shù)據(jù)傳輸中的錯誤13、對于一個同步時序邏輯電路，其輸出不僅取決于當前輸入，還取決于：（）A.上一時刻的輸入B.上一時刻的輸出C.內(nèi)部狀態(tài)D.時鐘脈沖頻率14、考慮一個8選1數(shù)據(jù)選擇器，當?shù)刂份斎霝?01時，以下哪種數(shù)據(jù)輸入將被輸出？（）A.第1路輸入B.第3路輸入C.第5路輸入D.第7路輸入15、在數(shù)字邏輯中，硬件描述語言（HDL）用于描述數(shù)字電路的行為和結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于硬件描述語言的描述中，錯誤的是（）A.VHDL和Verilog是兩種常見的硬件描述語言B.硬件描述語言可以進行邏輯仿真和綜合C.硬件描述語言的描述與具體的硬件實現(xiàn)無關(guān)D.硬件描述語言只能用于設(shè)計簡單的數(shù)字電路16、假設(shè)在一個智能家電控制系統(tǒng)中，需要根據(jù)用戶的設(shè)定和環(huán)境條件來自動控制各種設(shè)備的運行狀態(tài)。例如，根據(jù)室內(nèi)溫度自動調(diào)節(jié)空調(diào)的制冷或制熱，根據(jù)光線強度自動控制燈光的亮度。為了實現(xiàn)這種智能控制邏輯，以下哪種數(shù)字邏輯器件能夠提供靈活且可靠的解決方案？（）A.可編程邏輯控制器（PLC）B.復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）C.現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）D.專用集成電路（ASIC）17、對于一個T觸發(fā)器，當T=1時，在時鐘脈沖作用下，其輸出狀態(tài)？（）A.置0B.置1C.保持不變D.翻轉(zhuǎn)18、對于數(shù)字電路中的移位寄存器，假設(shè)需要實現(xiàn)串行數(shù)據(jù)到并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。以下哪種類型的移位寄存器最適合？（）A.左移寄存器B.右移寄存器C.雙向移位寄存器D.以上寄存器均可19、在數(shù)字電路中，半導體存儲器起著重要的存儲作用。假設(shè)我們正在研究半導體存儲器。以下關(guān)于半導體存儲器的描述，哪一項是不正確的？（）A.隨機存取存儲器（RAM）可以隨時讀寫數(shù)據(jù)，但斷電后數(shù)據(jù)會丟失B.只讀存儲器（ROM）中的數(shù)據(jù)在制造時就被固化，無法修改C.靜態(tài)隨機存儲器（SRAM）和動態(tài)隨機存儲器（DRAM）的讀寫速度相同D.半導體存儲器的容量和存儲速度是選擇存儲器時需要考慮的重要因素20、在數(shù)字邏輯中，可編程邏輯器件（PLD）為電路設(shè)計提供了更大的靈活性。以下關(guān)于PLD的描述，錯誤的是（）A.PLD可以通過編程來實現(xiàn)不同的邏輯功能B.CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件）和FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）是常見的PLD類型C.PLD的編程過程復(fù)雜，需要專業(yè)的硬件知識和工具D.一旦對PLD進行編程，其邏輯功能就不能再更改二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細說明在計數(shù)器的模值可變設(shè)計中，如何通過外部控制信號動態(tài)改變計數(shù)器的模值。2、（本題5分）解釋什么是數(shù)字邏輯中的異步復(fù)位同步釋放，以及它的實現(xiàn)方式和應(yīng)用場景。3、（本題5分）闡述數(shù)字邏輯中鎖存器和觸發(fā)器的觸發(fā)方式的差異，以及在實際電路中如何根據(jù)需求選擇合適的器件。4、（本題5分）詳細解釋數(shù)字邏輯中脈沖整形電路的作用和常見類型，如施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。5、（本題5分）詳細闡述在加法器的位擴展中，如何將多個低位加法器組合成高位加法器。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個組合邏輯電路，實現(xiàn)兩個5位二進制數(shù)的乘法運算，輸出結(jié)果為10位二進制數(shù)，畫出邏輯電路圖。2、（本題5分）設(shè)計一個組合邏輯電路，判斷一個9位二進制數(shù)是否為水仙花數(shù)。3、（本題5分）用D觸發(fā)器設(shè)計一個能實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和清除功能的電路，給出邏輯圖和操作說明。4、（本題5分）設(shè)計一個計數(shù)器，能夠?qū)崿F(xiàn)從0到127的計數(shù)，并在特定狀態(tài)下改變計數(shù)方向。5、（本題5分）設(shè)計一個能對輸入的10位二進制數(shù)進行反序排列的邏輯電路，列出真值表和邏輯函數(shù)表達式。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計一個數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)一個8位的計數(shù)器，具有計數(shù)、清零和預(yù)置數(shù)功能。詳細分析計數(shù)器的工作模式和控制邏輯，說明如何通過外部信號實現(xiàn)這些功能?？紤]如何優(yōu)化計數(shù)器的計數(shù)速度和穩(wěn)定性。2、