鄭州警察學(xué)院《數(shù)字圖像處理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《數(shù)字圖像處理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、數(shù)字邏輯中的加法器可以進(jìn)行多位二進(jìn)制數(shù)的相加。一個16位二進(jìn)制加法器，當(dāng)兩個輸入都為最大的16位二進(jìn)制數(shù)時，輸出結(jié)果會產(chǎn)生幾個進(jìn)位？（）A.一個進(jìn)位B.兩個進(jìn)位C.不確定D.根據(jù)加法器的類型判斷2、數(shù)字邏輯中的計數(shù)器可以按照不同的進(jìn)制和計數(shù)方式進(jìn)行計數(shù)。一個模12的可逆計數(shù)器，當(dāng)控制信號為加法計數(shù)時，從0開始計數(shù)，經(jīng)過多次時鐘脈沖后，計數(shù)器的值會變成多少？（）A.11B.12C.不確定D.根據(jù)計數(shù)器的類型判斷3、計數(shù)器是一種常見的時序邏輯電路，用于對脈沖進(jìn)行計數(shù)。以下關(guān)于計數(shù)器的描述，錯誤的是（）A.計數(shù)器可以按照計數(shù)方式分為加法計數(shù)器、減法計數(shù)器和可逆計數(shù)器B.同步計數(shù)器的計數(shù)速度比異步計數(shù)器快，因?yàn)樗杏|發(fā)器同時翻轉(zhuǎn)C.計數(shù)器的計數(shù)容量取決于觸發(fā)器的個數(shù)和計數(shù)方式D.計數(shù)器在工作過程中不會出現(xiàn)誤計數(shù)的情況4、已知邏輯函數(shù)F=(A+B)(C+D)，其反函數(shù)為？（）A.F'=(A'B')(C'D')B.F'=A'B'+C'D'C.F'=(A'+B')(C'+D')D.F'=A'B'C'D'5、在數(shù)字邏輯中，奇偶校驗(yàn)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(yàn)碼。以下關(guān)于奇偶校驗(yàn)碼的描述，哪一項是不正確的？（）A.奇偶校驗(yàn)碼分為奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)，通過在數(shù)據(jù)位中添加校驗(yàn)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(yàn)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(yàn)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(yàn)碼可以糾正數(shù)據(jù)傳輸中的錯誤，而不僅僅是檢測錯誤6、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7、在數(shù)字邏輯電路中，三態(tài)門可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸。當(dāng)三態(tài)門的控制端為高電平時，輸出處于高阻態(tài)。以下關(guān)于三態(tài)門的應(yīng)用，錯誤的是：（）A.用于構(gòu)建總線結(jié)構(gòu)B.可以實(shí)現(xiàn)多個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)共享C.三態(tài)門的高阻態(tài)會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失D.用于提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?、在數(shù)字邏輯中，可編程邏輯器件（PLD）為數(shù)字電路的設(shè)計提供了很大的靈活性。以下關(guān)于PLD的描述，錯誤的是（）A.PLA由與陣列和或陣列組成，可以實(shí)現(xiàn)任意組合邏輯函數(shù)B.PAL的與陣列可編程，或陣列固定C.GAL具有可重復(fù)編程和加密的特點(diǎn)D.CPLD的集成度比FPGA高，性能也更優(yōu)越9、數(shù)字邏輯中的計數(shù)器可以按照不同的進(jìn)制進(jìn)行計數(shù)。一個六進(jìn)制計數(shù)器，需要幾個觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)？（）A.三個B.四個C.不確定D.根據(jù)計數(shù)器的類型判斷10、在數(shù)字邏輯中，若要將一個8位的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為格雷碼，以下哪種方法是正確的？（）A.依次對每一位進(jìn)行轉(zhuǎn)換B.整體進(jìn)行邏輯運(yùn)算C.通過計數(shù)器實(shí)現(xiàn)D.無法直接轉(zhuǎn)換11、加法器是數(shù)字電路中用于實(shí)現(xiàn)加法運(yùn)算的重要部件。在半加器和全加器中，以下關(guān)于半加器的描述中，錯誤的是（）A.半加器不考慮來自低位的進(jìn)位B.半加器的輸出包括本位和以及向高位的進(jìn)位C.半加器可以由異或門和與門組成D.半加器的功能比全加器簡單12、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.00110013、對于一個JK觸發(fā)器，當(dāng)J=1，K=1，在時鐘脈沖作用下，其輸出狀態(tài)將：（）A.翻轉(zhuǎn)B.置0C.置1D.保持不變14、已知一個邏輯函數(shù)的卡諾圖，其中有四個相鄰的1格，可進(jìn)行合并簡化，則合并后得到的乘積項包含幾個變量？（）A.2B.3C.4D.不確定15、用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)F(A,B,C,D)=∑m(1,3,5,7,9,11,13,15)，結(jié)果為？（）A.1B.0C.A+BD.A'B'二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（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。2、（本題5分）深入解釋在數(shù)字電路的靜電防護(hù)電路設(shè)計中，常見的防護(hù)結(jié)構(gòu)和工作原理。3、（本題5分）詳細(xì)闡述在移位寄存器的存儲應(yīng)用中，如何利用移位寄存器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和讀取。4、（本題5分）詳細(xì)闡述在編碼器的編碼方式中，如二進(jìn)制編碼、格雷碼編碼等，各自的特點(diǎn)和適用情況。三、分析題（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)斎氲膬蓚€8位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行乘法運(yùn)算，采用移位相加的方法實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)說明乘法運(yùn)算的步驟和邏輯，以及電路中如何通過移位和加法操作得到乘積結(jié)果。2、（本題5分）設(shè)計一個譯碼器電路，能夠?qū)?位二進(jìn)制輸入轉(zhuǎn)換為16個輸出信號。全面分析譯碼器的邏輯功能、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，討論如何通過增加使能控制端來提高譯碼器的靈活性和實(shí)用性。3、（本題5分）給定一個數(shù)字系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)選擇器模塊，能夠從多個輸入數(shù)據(jù)中選擇一個輸出。分析數(shù)據(jù)選擇器的工作原理和控制邏輯，設(shè)計相應(yīng)的數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)選擇功能。探討如何擴(kuò)展數(shù)據(jù)選擇器以處理更多的輸入數(shù)據(jù)。4、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)字邏輯電路，實(shí)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(xì)描述各功能的實(shí)現(xiàn)方式，通過邏輯表達(dá)式和時序圖進(jìn)行分析，并畫出邏輯電路圖。思考該計數(shù)器在計數(shù)控制和定時應(yīng)用中的靈活性和可靠性。5、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)字電路，能夠?qū)斎氲囊纛l信號進(jìn)行濾波和降噪處理。分析音頻濾波和降噪的算法和實(shí)現(xiàn)方法，如低通濾波、高通濾波和自適應(yīng)濾波等，以及如何根據(jù)音頻信號的特點(diǎn)選擇合適的濾波器類型和參數(shù)。四、設(shè)計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）用VerilogHDL描述一個能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)選擇功能的模塊，輸入為8位數(shù)據(jù)和3位選擇信號，輸出為選中的數(shù)據(jù)。