貴州裝備制造職業(yè)學院《數(shù)字圖像處理》2023-2024學年第二學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁貴州裝備制造職業(yè)學院《數(shù)字圖像處理》

2023-2024學年第二學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、在數(shù)字邏輯電路中，數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)控制信號選擇不同的輸入數(shù)據(jù)作為輸出。一個4選1數(shù)據(jù)選擇器，當控制信號為特定值時，如何確定輸出是哪個輸入數(shù)據(jù)？（）A.根據(jù)控制信號的二進制值確定輸出B.根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的大小確定輸出C.不確定D.根據(jù)其他因素判斷2、若要對一個8位的二進制數(shù)進行奇偶校驗，當其中1的個數(shù)為奇數(shù)時輸出1，則校驗位的邏輯表達式應為：（）A.校驗位=異或（所有位）B.校驗位=與（所有位）C.校驗位=或（所有位）D.校驗位=非（所有位）3、已知一個數(shù)字系統(tǒng)的時鐘頻率為100MHz，若要產(chǎn)生一個周期為10μs的脈沖信號，需要幾級分頻電路？（）A.5B.6C.7D.84、用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)F(A,B,C,D)=∑m(0,2,4,6,8,10,12,14)，最簡與或表達式為？（）A.B+DB.A+CC.A'+C'D.B'+D'5、已知邏輯函數(shù)F=(A+B)(C+D)(E+F)，用卡諾圖化簡后，最簡表達式為？（）A.A+C+EB.B+D+FC.A+D+ED.以上都不對6、數(shù)字邏輯中的加法器可以分為串行加法器和并行加法器。串行加法器和并行加法器的主要區(qū)別是什么？（）A.串行加法器逐位進行加法運算，并行加法器同時對多位進行加法運算B.串行加法器的運算速度快，并行加法器的運算速度慢C.不確定D.串行加法器和并行加法器沒有區(qū)別7、假設正在設計一個數(shù)字系統(tǒng)的控制器，需要根據(jù)不同的輸入條件產(chǎn)生相應的控制信號。以下哪種控制器的設計方法可能更適合復雜的控制邏輯？（）A.硬布線控制器，基于邏輯門實現(xiàn)B.微程序控制器，通過微指令控制C.隨機控制器，根據(jù)隨機數(shù)產(chǎn)生控制信號D.以上方法在復雜控制邏輯下效果相同8、在數(shù)字電路中，若一個編碼器有8個輸入信號，需要用幾位二進制代碼進行編碼輸出？（）A.2位B.3位C.4位D.8位9、在數(shù)字邏輯的總線結(jié)構(gòu)中，假設一個系統(tǒng)有多組數(shù)據(jù)需要通過同一組總線傳輸。為了避免數(shù)據(jù)沖突，以下哪種機制是常用的解決方案？（）A.三態(tài)門B.鎖存器C.寄存器D.計數(shù)器10、若要實現(xiàn)一個能將4位二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為格雷碼的電路，以下哪種集成電路可能會被用到？（）A.加法器B.編碼器C.譯碼器D.數(shù)據(jù)選擇器11、在數(shù)字邏輯中，若要檢測一個電路是否存在靜態(tài)冒險，可通過觀察其：（）A.真值表B.卡諾圖C.邏輯表達式D.以上均可12、考慮到一個數(shù)字通信系統(tǒng)，需要對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行編碼和解碼以提高傳輸?shù)目煽啃院托?。假設使用的編碼方式基于特定的邏輯運算，在接收端需要對編碼后的數(shù)據(jù)進行還原。為了實現(xiàn)高效準確的解碼，需要深入理解數(shù)字邏輯中的各種運算規(guī)則。以下哪種數(shù)字邏輯運算在這種編碼解碼過程中起著關(guān)鍵作用？（）A.加法運算B.乘法運算C.取反運算D.移位運算13、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14、組合邏輯電路的輸出僅僅取決于當前的輸入，不存在存儲元件。在設計組合邏輯電路時，需要根據(jù)邏輯功能進行化簡和優(yōu)化。假設有一個組合邏輯電路，用于判斷一個三位二進制數(shù)是否能被3整除。以下關(guān)于該電路設計的描述，正確的是：（）A.可以使用多個與門和或門實現(xiàn)B.必須使用加法器和比較器實現(xiàn)C.無法通過簡單的邏輯門實現(xiàn)D.只需要一個非門就能實現(xiàn)15、在數(shù)字系統(tǒng)中，數(shù)制轉(zhuǎn)換是常見的操作。以下關(guān)于數(shù)制轉(zhuǎn)換的描述，不正確的是（）A.可以通過除基取余法將十進制轉(zhuǎn)換為二進制B.二進制轉(zhuǎn)換為八進制時，每三位二進制數(shù)對應一位八進制數(shù)C.十六進制轉(zhuǎn)換為十進制可以通過位權(quán)相加法D.不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換總是精確無誤的16、對于一個PLA器件，其與門陣列和或門陣列的可編程性分別體現(xiàn)在哪里？（）A.連接方式B.輸入信號C.輸出信號D.以上都不是17、想象一個數(shù)字系統(tǒng)，需要對兩個4位二進制數(shù)進行加法運算，并輸出結(jié)果。在設計這個加法器時，需要考慮速度、成本和復雜性等因素。以下哪種加法器結(jié)構(gòu)可能是最合適的？（）A.半加器級聯(lián)組成的加法器，結(jié)構(gòu)簡單但速度較慢B.全加器級聯(lián)組成的加法器，速度較快但使用的邏輯門較多C.并行加法器，能夠同時處理所有位的相加，速度快但成本高D.利用移位和加法操作實現(xiàn)的加法器，算法復雜但節(jié)省硬件資源18、若要設計一個能產(chǎn)生101010序列的數(shù)字電路，最簡的方法是使用：（）A.計數(shù)器B.移位寄存器C.數(shù)據(jù)選擇器D.編碼器19、數(shù)字邏輯中的全加器可以實現(xiàn)三個一位二進制數(shù)的相加。一個全加器的輸入為A=1，B=0，進位C_in=1，那么輸出的和S和進位C_out分別是多少？（）A.S=0，C_out=1B.S=1，C_out=0C.不確定D.根據(jù)其他因素判斷20、在數(shù)字邏輯設計中，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.與相鄰位同或二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在數(shù)字系統(tǒng)中，解釋如何利用數(shù)字邏輯實現(xiàn)數(shù)字信號的調(diào)制和解調(diào)的硬件加速，舉例說明加速方法和效果。2、（本題5分）闡述數(shù)字邏輯中加法器和減法器的字長擴展方法和精度損失問題，通過實際計算分析其影響。3、（本題5分）深入解釋在數(shù)字電路的靜電防護措施在系統(tǒng)級設計中的綜合考慮因素。4、（本題5分）深入分析在數(shù)字邏輯中的計數(shù)器的計數(shù)精度提高方法和影響因素。5、（本題5分）詳細說明數(shù)字邏輯中移位寄存器的移位速度和數(shù)據(jù)傳輸率的計算方法，舉例說明在高速數(shù)據(jù)處理中的應用。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個能將5421BCD碼轉(zhuǎn)換為余3碼的轉(zhuǎn)換電路，使用邏輯門，畫出邏輯圖和轉(zhuǎn)換方法。2、（本題5分）用VerilogHDL描述一個能實現(xiàn)數(shù)據(jù)移位和存儲功能的模塊，具有多種移位模式和存儲方式。3、（本題5分）設計一個數(shù)據(jù)選擇器，根據(jù)12個控制信號從4096個輸入數(shù)據(jù)中選擇一個輸出。4、（本題5分）設計一個能將二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)的轉(zhuǎn)換電路，使用邏輯門和譯碼器，畫出邏輯圖和轉(zhuǎn)換示例。5、（本題5分）設計一個判斷輸入的4位二進制數(shù)是否為格雷碼的邏輯電路，給出詳細的設計過程和電路原理圖。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設計一個數(shù)字邏輯電路，實現(xiàn)一個4位的減法器，能夠?qū)⒁粋€4位二進制數(shù)減去一個2位二進制數(shù)。詳細描述減法運算的步驟和邏輯實現(xiàn)，通過示例計算進行驗證，并畫出邏輯電路圖。思考該減法器在數(shù)字計算和控制系統(tǒng)中的應用和改進。2、（本題10分）構(gòu)建一個數(shù)字比較