河南警察學(xué)院《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》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、對于一個由多個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，需要幾個時鐘脈沖？（）A.與觸發(fā)器個數(shù)相同B.觸發(fā)器個數(shù)的一半C.1D.不確定2、在數(shù)字電路中，對于一個上升沿觸發(fā)的D觸發(fā)器，當(dāng)D輸入在時鐘上升沿到來之前為0，在上升沿時變?yōu)?，則觸發(fā)器的輸出Q將：（）A.保持為0B.變?yōu)?C.不確定D.先變?yōu)?然后回到03、在數(shù)字邏輯中，奇偶校驗碼用于檢測數(shù)據(jù)傳輸中的錯誤。假設(shè)我們正在使用奇偶校驗碼。以下關(guān)于奇偶校驗碼的描述，哪一項是不正確的？（）A.奇偶校驗碼分為奇校驗和偶校驗，通過在數(shù)據(jù)位中添加校驗位來使整個數(shù)據(jù)的1的個數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)B.奇偶校驗碼只能檢測奇數(shù)個錯誤，無法檢測偶數(shù)個錯誤C.奇偶校驗碼在數(shù)據(jù)傳輸中增加了額外的開銷，但可以提高數(shù)據(jù)的可靠性D.奇偶校驗碼可以糾正數(shù)據(jù)傳輸中的錯誤，而不僅僅是檢測錯誤4、數(shù)字邏輯中的時序電路通常由組合邏輯電路和存儲單元組成。假設(shè)一個時序電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中，有三個狀態(tài)S0、S1、S2，在特定輸入條件下進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。以下哪個因素對于確定電路的功能和性能至關(guān)重要？（）A.狀態(tài)的編碼方式B.輸入信號的變化順序C.存儲單元的類型D.以上因素都很重要5、在數(shù)字電路中，半導(dǎo)體存儲器起著重要的存儲作用。假設(shè)我們正在研究半導(dǎo)體存儲器。以下關(guān)于半導(dǎo)體存儲器的描述，哪一項是不正確的？（）A.隨機(jī)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(jī)存儲器（SRAM）和動態(tài)隨機(jī)存儲器（DRAM）的讀寫速度相同D.半導(dǎo)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6、對于一個由D觸發(fā)器構(gòu)成的計數(shù)器，若要實現(xiàn)模5計數(shù)，至少需要幾個D觸發(fā)器？（）A.2B.3C.4D.57、在數(shù)字電路中，若要實現(xiàn)一個能將輸入的8位二進(jìn)制數(shù)除以4的電路，以下哪種方法可行？（）A.右移兩位B.使用除法器芯片C.通過邏輯運(yùn)算D.以上都不是8、對于一個同步時序邏輯電路，若時鐘脈沖的頻率為100MHz，那么其狀態(tài)更新的周期是多少納秒？（）A.10B.100C.1000D.100009、在數(shù)字邏輯中，有限狀態(tài)機(jī)（FSM）是一種用于描述系統(tǒng)狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換的模型。Mealy型和Moore型是兩種常見的有限狀態(tài)機(jī)類型。Mealy型有限狀態(tài)機(jī)的輸出不僅取決于當(dāng)前狀態(tài)，還取決于：（）A.上一個狀態(tài)B.輸入信號C.時鐘信號D.初始狀態(tài)10、在數(shù)字邏輯中，布爾代數(shù)是基礎(chǔ)理論之一。假設(shè)我們正在研究一個邏輯電路的表達(dá)式化簡。以下關(guān)于布爾代數(shù)的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.布爾代數(shù)中的基本運(yùn)算包括與（AND）、或（OR）和非（NOT）B.布爾代數(shù)的定律和規(guī)則可以用于簡化邏輯表達(dá)式，減少邏輯門的數(shù)量C.布爾代數(shù)中的德摩根定律表明，對一個邏輯表達(dá)式取反時，與運(yùn)算和或運(yùn)算會相互轉(zhuǎn)換D.布爾代數(shù)只能用于處理二值邏輯，即0和1，無法處理多值邏輯11、對于一個6位的二進(jìn)制加法計數(shù)器，從0開始計數(shù)，當(dāng)計到第60個脈沖時，計數(shù)器的狀態(tài)為：（）A.010110B.101100C.111100D.00110012、在數(shù)字邏輯的應(yīng)用場景中，以下關(guān)于計算機(jī)存儲系統(tǒng)的描述，錯誤的是（）A.內(nèi)存和外存都使用數(shù)字邏輯來實現(xiàn)存儲和讀寫操作B.閃存是一種非易失性存儲介質(zhì)，基于數(shù)字邏輯原理工作C.存儲系統(tǒng)的性能主要取決于存儲容量，與數(shù)字邏輯無關(guān)D.數(shù)字邏輯在存儲系統(tǒng)的地址譯碼和數(shù)據(jù)傳輸中發(fā)揮重要作用13、假設(shè)正在研究數(shù)字電路的功耗問題。隨著電路規(guī)模的增大和工作頻率的提高，功耗成為一個重要的考慮因素。如果要降低一個數(shù)字電路的功耗，以下哪種措施是最有效的？（）A.降低電源電壓B.減少電路中的邏輯門數(shù)量C.降低工作頻率D.以上方法綜合使用，以最大程度降低功耗14、寄存器是用于存儲一組二進(jìn)制數(shù)據(jù)的時序邏輯電路。以下關(guān)于寄存器的描述，錯誤的是（）A.寄存器可以由多個觸發(fā)器組成，能夠同時存儲多位數(shù)據(jù)B.移位寄存器可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行輸入和并行輸出，或者并行輸入和串行輸出C.寄存器在數(shù)字系統(tǒng)中常用于暫存數(shù)據(jù)、緩沖數(shù)據(jù)等D.寄存器的存儲容量是固定的，不能根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展15、對于一個由多個與非門組成的組合邏輯電路，若其中一個輸入信號發(fā)生變化，輸出信號的變化時間取決于什么？（）A.門的延遲B.信號的傳播路徑C.輸入信號的變化幅度D.以上都是16、對于一個3位的二進(jìn)制減法計數(shù)器，從初始狀態(tài)111開始計數(shù)，經(jīng)過5個時鐘脈沖后，計數(shù)器的狀態(tài)為：（）A.101B.100C.011D.01017、數(shù)字邏輯中的編碼器可以分為多種類型，如二進(jìn)制編碼器、十進(jìn)制編碼器等。一個十進(jìn)制-二進(jìn)制編碼器，當(dāng)輸入為十進(jìn)制數(shù)7時，輸出的二進(jìn)制編碼是什么？（）A.0111B.1110C.不確定D.根據(jù)編碼器的類型判斷18、考慮數(shù)字邏輯中的可編程邏輯器件（PLD），假設(shè)需要快速實現(xiàn)一個特定的數(shù)字邏輯功能。以下關(guān)于PLD的特點和使用，哪個說法是正確的（）A.編程復(fù)雜，不適合快速開發(fā)B.靈活性高，可以重復(fù)編程C.成本高昂，不適合小規(guī)模應(yīng)用D.以上說法都不正確19、在數(shù)字邏輯中，需要對一個邏輯表達(dá)式進(jìn)行化簡并轉(zhuǎn)換成最簡與或表達(dá)式。給定表達(dá)式F=(A+B)(A'+C)，以下哪種化簡步驟是正確的？（）A.F=A+BCB.F=A+AC+B+BCC.F=A+BD.F=A'+B'20、在數(shù)字邏輯電路的競爭冒險現(xiàn)象中，假設(shè)一個電路在輸入信號發(fā)生變化時，由于不同路徑的延遲差異，可能會導(dǎo)致輸出出現(xiàn)短暫的錯誤脈沖。這種現(xiàn)象可能會影響電路的穩(wěn)定性和可靠性。為了避免或減少競爭冒險的影響，以下哪種措施是最為有效的？（）A.增加冗余項B.引入同步時鐘C.優(yōu)化電路布局D.降低電源電壓二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在數(shù)字邏輯運(yùn)算中，與、或、非、異或等基本邏輯運(yùn)算的真值表和邏輯表達(dá)式。2、（本題5分）闡述數(shù)字邏輯中同步時序電路的時鐘偏差和時鐘抖動對電路性能的影響，以及如何減小這些影響。3、（本題5分）詳細(xì)說明在譯碼器的多輸出控制設(shè)計中，如何協(xié)調(diào)多個輸出信號的邏輯關(guān)系。4、（本題5分）深入解釋在數(shù)字電路的靜電防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)中，常見的標(biāo)準(zhǔn)和要求以及如何滿足。5、（本題5分）深入解釋在多路分配器的擴(kuò)展和組合應(yīng)用中，如何實現(xiàn)更復(fù)雜的數(shù)據(jù)分配功能。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)字電路，能夠?qū)⑤斎氲?0位二進(jìn)制數(shù)的前5位和后5位進(jìn)行交換，輸出為10位二進(jìn)制數(shù)，給出邏輯表達(dá)式和電路連接。2、（本題5分）利用D觸發(fā)器設(shè)計一個異步3位二進(jìn)制減法計數(shù)器，給出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和邏輯電路圖。3、（本題5分）使用D觸發(fā)器設(shè)計一個同步時序邏輯電路，實現(xiàn)一個模17的計數(shù)器，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和電路原理圖。4、（本題5分）設(shè)計一個能檢測輸入的七位二進(jìn)制數(shù)中是否存在連續(xù)四個1的電路，用邏輯門實現(xiàn)，畫出邏輯圖。5、（本題5分）設(shè)計一個組合邏輯電路，對輸入的18位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行求反減1操作，輸出結(jié)果為18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）構(gòu)建一個數(shù)字邏輯電路，用于實現(xiàn)對雷達(dá)信號的處理和目標(biāo)檢測。全面分析雷達(dá)信號的特點和處理算法，討論如何通過數(shù)字邏輯實現(xiàn)脈沖壓縮、動目標(biāo)檢測等功能。2