北京網(wǎng)絡職業(yè)學院《邏輯與幽默》2023-2024學年第二學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁北京網(wǎng)絡職業(yè)學院《邏輯與幽默》

2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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2分，共40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、考慮一個同步時序邏輯電路，若其輸出不僅取決于當前的輸入，還取決于電路的內(nèi)部狀態(tài)，那么該電路屬于：（）A.Moore型電路B.Mealy型電路C.無法確定D.以上都不是2、對于數(shù)字電路中的編碼器，假設一個系統(tǒng)需要將8個不同的輸入信號編碼為3位二進制代碼。在這種情況下，以下哪種編碼器能夠滿足要求并且具有較好的性能？（）A.普通編碼器B.優(yōu)先編碼器C.二進制編碼器D.十進制編碼器3、當研究數(shù)字電路中的計數(shù)器時，假設需要設計一個能夠從0計數(shù)到15的4位二進制計數(shù)器。以下哪種計數(shù)器類型可以實現(xiàn)這個功能，并且在計數(shù)過程中具有較好的穩(wěn)定性？（）A.異步計數(shù)器B.同步計數(shù)器C.加法計數(shù)器D.減法計數(shù)器4、對于一個T觸發(fā)器，當T輸入端為高電平時，在時鐘脈沖的上升沿到來時，觸發(fā)器的狀態(tài)會發(fā)生怎樣的變化？（）A.置0B.置1C.翻轉D.保持不變5、數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器是常用的組合邏輯電路。以下關于它們的描述，錯誤的是（）A.數(shù)據(jù)選擇器根據(jù)選擇控制信號從多個輸入數(shù)據(jù)中選擇一個輸出B.數(shù)據(jù)分配器將輸入數(shù)據(jù)按照指定的方式分配到多個輸出端C.數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的功能可以相互轉換，通過改變輸入和輸出的連接方式D.數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器在實際應用中很少使用，對數(shù)字電路的設計影響不大6、在數(shù)字邏輯中，要用VHDL語言描述一個4位的計數(shù)器，以下哪種結構是合適的？（）A.進程結構B.函數(shù)結構C.結構體D.以上都可以7、考慮到一個高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，需要對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行編碼以提高抗干擾能力和糾錯能力。假設采用了一種基于特定邏輯運算的編碼方式，在接收端需要相應的解碼電路來恢復原始數(shù)據(jù)。以下哪種編碼解碼方案在高速數(shù)據(jù)傳輸中能夠提供較好的性能和糾錯能力？（）A.海明碼B.格雷碼C.BCD碼D.余3碼8、在數(shù)字邏輯的教學和學習中，實驗環(huán)節(jié)是非常重要的。以下關于數(shù)字邏輯實驗的描述，正確的是（）A.數(shù)字邏輯實驗可以幫助學生更好地理解理論知識，提高動手能力B.實驗中只需要按照實驗指導書的步驟進行操作，不需要思考和創(chuàng)新C.數(shù)字邏輯實驗的結果一定是準確無誤的，不會出現(xiàn)任何問題D.數(shù)字邏輯實驗設備的先進程度決定了實驗教學的質(zhì)量和效果9、在數(shù)字邏輯的移位寄存器中，假設一個8位的串行輸入移位寄存器，在連續(xù)輸入8個時鐘脈沖后，輸入的數(shù)據(jù)將存儲在寄存器中。以下關于移位寄存器的工作方式和特點，哪個描述是正確的（）A.數(shù)據(jù)在每個時鐘脈沖同時移位B.移位方向只能是向左C.可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串并轉換D.不能用于數(shù)據(jù)的存儲和緩沖10、在數(shù)字電路設計中，若要實現(xiàn)一個能夠判斷兩個4位二進制數(shù)是否相等的比較器，需要使用以下哪種邏輯門組合？（）A.與門和或門B.異或門和與門C.同或門和或門D.以上都可以11、用2輸入與非門實現(xiàn)邏輯函數(shù)F=AB+CD，至少需要幾個與非門？（）A.2B.3C.4D.512、在數(shù)字邏輯中，提高數(shù)字電路的可靠性可以采用多種措施。以下措施中，不能提高數(shù)字電路可靠性的是（）A.采用冗余設計B.優(yōu)化電路布局和布線C.提高工作電壓D.選用高質(zhì)量的元器件13、在數(shù)字邏輯中，可編程邏輯器件（PLD）為數(shù)字電路的設計提供了很大的靈活性。以下關于PLD的描述，錯誤的是（）A.PLA由與陣列和或陣列組成，可以實現(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具有可重復編程和加密的特點D.CPLD的集成度比FPGA高，性能也更優(yōu)越14、數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器在數(shù)字電路中用于數(shù)據(jù)的傳輸和控制。假設我們正在研究它們的工作方式。以下關于數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的描述，哪一項是不準確的？（）A.數(shù)據(jù)選擇器根據(jù)控制信號從多個輸入數(shù)據(jù)中選擇一個輸出B.數(shù)據(jù)分配器將輸入數(shù)據(jù)按照控制信號分配到多個輸出端C.數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器可以由邏輯門和觸發(fā)器構建D.數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的功能是相互獨立的，不能相互轉換15、譯碼器是組合邏輯電路的一種，能夠將輸入的編碼轉換為對應的輸出信號。對于譯碼器的功能和特點，以下描述錯誤的是（）A.譯碼器可以將二進制代碼轉換為特定的輸出信號，常用于數(shù)字顯示、地址譯碼等B.二進制譯碼器的輸入代碼位數(shù)和輸出信號的數(shù)量之間存在固定的關系C.譯碼器的輸出通常是相互獨立的，一個時刻只有一個輸出有效D.譯碼器的設計和實現(xiàn)相對簡單，不需要考慮復雜的邏輯關系16、在數(shù)字邏輯中，要用PLA（可編程邏輯陣列）實現(xiàn)一個4輸入2輸出的邏輯函數(shù)，需要多少個可編程的與陣列單元？（）A.4B.8C.16D.3217、在數(shù)字邏輯電路中，對于一個4位的二進制加法計數(shù)器，從初始狀態(tài)0000開始計數(shù)，經(jīng)過15個時鐘脈沖后，計數(shù)器的狀態(tài)將變?yōu)椋海ǎ〢.1111B.1110C.0000D.000118、數(shù)字邏輯中的觸發(fā)器是時序邏輯電路的基本組成部分。一個D觸發(fā)器，在時鐘上升沿到來時，將輸入數(shù)據(jù)存儲到輸出端。如果當前輸入為高電平，時鐘上升沿到來后，輸出是什么電平？（）A.高電平B.低電平C.不確定D.根據(jù)其他因素判斷19、在數(shù)字電路中，能夠實現(xiàn)將輸入的高、低電平編碼為二進制代碼的電路是？（）A.優(yōu)先編碼器B.普通編碼器C.譯碼器D.數(shù)據(jù)選擇器20、數(shù)字邏輯是計算機科學的重要基礎。以下關于數(shù)字邏輯的描述，不準確的是（）A.它研究數(shù)字信號的存儲、傳輸和處理B.數(shù)字邏輯中的基本運算包括與、或、非等邏輯運算C.數(shù)字邏輯只涉及二進制數(shù)字系統(tǒng)，不包括其他進制D.其應用涵蓋了計算機硬件設計、電路設計等多個領域二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）說明在數(shù)字邏輯設計中如何利用邏輯綜合工具將硬件描述語言轉換為門級電路。2、（本題5分）說明在數(shù)字邏輯設計中如何進行邏輯電路的性能評估，包括速度、面積和功耗等方面。3、（本題5分）詳細闡述如何用硬件描述語言實現(xiàn)一個同步復位的計數(shù)器，并進行仿真驗證。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個數(shù)字電路，能夠將輸入的5位二進制數(shù)轉換為格雷碼，給出邏輯表達式和電路連接。2、（本題5分）使用D觸發(fā)器設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)轉換圖和電路原理圖。3、（本題5分）使用移位寄存器和計數(shù)器設計一個能產(chǎn)生特定序列（如101010...）的電路，畫出邏輯圖和說明工作過程。4、（本題5分）設計一個全加器，能夠進行三個16位二進制數(shù)的加法運算，并輸出結果和進位。5、（本題5分）設計一個能實現(xiàn)兩個2位二進制數(shù)相乘的乘法器電路，采用門電路實現(xiàn)，列出真值表和邏輯表達式。四、分析題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）設計一個數(shù)字電路，能夠對輸入的兩個8位有符號二進制數(shù)進行乘法運算，