安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)字產(chǎn)品交互設(shè)計》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)字產(chǎn)品交互設(shè)計》

2023-2024學(xué)年第二學(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15個小題，每小題2分，共30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)字系統(tǒng)中，若要對一個10位的二進制數(shù)進行編碼，使其能夠通過較少的線路進行傳輸，以下哪種編碼方式可能是合適的？（）A.格雷碼B.8421碼C.余3碼D.以上都不是2、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3、計數(shù)器是數(shù)字電路中常用的時序邏輯電路，用于對脈沖進行計數(shù)。以下關(guān)于計數(shù)器的描述，不正確的是（）A.計數(shù)器可以按照計數(shù)進制分為二進制計數(shù)器、十進制計數(shù)器等B.異步計數(shù)器的計數(shù)速度比同步計數(shù)器快C.計數(shù)器可以通過反饋清零或置數(shù)實現(xiàn)特定的計數(shù)范圍D.計數(shù)器的設(shè)計可以基于觸發(fā)器和門電路4、當(dāng)研究數(shù)字邏輯中的計數(shù)器的編碼方式時，格雷碼在某些情況下具有獨特的優(yōu)勢。假設(shè)在一個對計數(shù)順序準確性要求較高的系統(tǒng)中，使用格雷碼的主要原因是（）A.編碼簡單B.相鄰計數(shù)狀態(tài)只有一位變化C.可以表示更多的狀態(tài)D.便于進行數(shù)值運算5、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?？梢院雎圆挥婦.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)6、對于一個用ROM實現(xiàn)的邏輯函數(shù)，若要改變其功能，需要進行什么操作？（）A.重新編程B.更換芯片C.調(diào)整輸入D.以上都不是7、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'8、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9、在數(shù)字邏輯電路的時序分析中，假設(shè)一個時序電路由多個觸發(fā)器和組合邏輯組成，需要確定其建立時間、保持時間和時鐘到輸出的延遲等參數(shù)。這些參數(shù)對于電路的正確運行和性能評估至關(guān)重要。以下哪種工具或方法在進行時序分析時是必不可少的？（）A.邏輯模擬器B.硬件描述語言C.示波器D.頻譜分析儀10、若一個ROM存儲的信息為“1010011111000011”，其地址為4位，數(shù)據(jù)線為8位，則其存儲容量為：（）A.16×8位B.8×16位C.4×8位D.8×4位11、考慮一個8選1數(shù)據(jù)選擇器，當(dāng)?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12、在數(shù)字邏輯中，競爭冒險現(xiàn)象可能會導(dǎo)致電路輸出出現(xiàn)不應(yīng)有的尖峰脈沖。產(chǎn)生競爭冒險的原因通常是由于信號在電路中的傳輸延遲。為了消除競爭冒險，可以采用增加冗余項、接入濾波電容等方法。以下關(guān)于競爭冒險的描述，錯誤的是：（）A.只會出現(xiàn)在組合邏輯電路中B.可以通過修改邏輯表達式來避免C.對電路的功能沒有實質(zhì)性影響D.可能會導(dǎo)致電路的誤動作13、在數(shù)字邏輯電路的測試和故障診斷中，邏輯分析儀是一種常用的工具。它可以同時監(jiān)測多個信號，并以圖形的方式顯示信號的變化。邏輯分析儀的主要優(yōu)點包括：（）A.只能處理低速信號B.不能存儲大量的數(shù)據(jù)C.能夠快速準確地捕捉和分析信號D.價格昂貴，不適合一般應(yīng)用14、在數(shù)字邏輯設(shè)計中，若要將一個8位的二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為格雷碼，可通過依次：（）A.與相鄰位異或B.與相鄰位或C.與相鄰位與D.與相鄰位同或15、在數(shù)字邏輯中，代碼轉(zhuǎn)換是常見的操作。以下關(guān)于二進制編碼與格雷碼轉(zhuǎn)換的描述中，錯誤的是（）A.格雷碼是一種無權(quán)碼B.二進制碼轉(zhuǎn)換為格雷碼時，相鄰位的變化只有一位C.格雷碼轉(zhuǎn)換為二進制碼時，可以通過直接按位轉(zhuǎn)換實現(xiàn)D.格雷碼常用于減少數(shù)字電路中的錯誤二、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)一個計數(shù)器的計數(shù)方向控制功能。2、（本題5分）說明在數(shù)字邏輯中如何進行代碼覆蓋率分析，以評估測試的完整性。3、（本題5分）詳細說明在數(shù)字邏輯中的比較器的級聯(lián)應(yīng)用，如何實現(xiàn)多位數(shù)據(jù)的比較。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）用數(shù)字邏輯實現(xiàn)一個簡單的數(shù)字信號合成電路，例如正弦波、方波等信號的生成。深入分析信號合成的算法和邏輯實現(xiàn)，解釋如何調(diào)整信號的頻率、幅度和相位等參數(shù)。2、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)字邏輯電路，將一個10位的二進制數(shù)進行格雷碼轉(zhuǎn)換，并能夠?qū)⒏窭状a轉(zhuǎn)換回二進制碼。詳細闡述轉(zhuǎn)換的方法和邏輯過程，通過真值表和邏輯表達式進行分析，并畫出邏輯電路圖。探討格雷碼在數(shù)字系統(tǒng)中的優(yōu)勢和應(yīng)用場景。3、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)字邏輯電路，實現(xiàn)兩個2位二進制數(shù)的乘法運算。分析乘法運算的步驟，使用邏輯門和組合電路實現(xiàn)，并通過示例計算驗證其正確性。思考該電路在數(shù)字信號處理和圖像處理中的應(yīng)用場景。4、（本題5分）有一個使用D觸發(fā)器的數(shù)字電路，分析D觸發(fā)器的工作原理和特性，給出其在存儲數(shù)據(jù)和保持狀態(tài)方面的優(yōu)勢。通過一個具體的電路示例，展示D觸發(fā)器的應(yīng)用，并畫出時序圖進行解釋。5、（本題5分）給定一個由多個比較器和邏輯門組成的數(shù)字選擇系統(tǒng)，分析系統(tǒng)的選擇邏輯和輸出結(jié)果，計算系統(tǒng)的復(fù)雜度和延遲。討論在數(shù)據(jù)路由和多路復(fù)用中的應(yīng)用和優(yōu)化策略。四、設(shè)計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計一個計數(shù)器，能