河北金融學(xué)院《數(shù)字邏輯》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁(yè)，共1頁(yè)河北金融學(xué)院《數(shù)字邏輯》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在數(shù)字系統(tǒng)中，數(shù)制轉(zhuǎn)換是常見(jiàn)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(guò)除基取余法將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制B.二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制時(shí)，每三位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)一位八進(jìn)制數(shù)C.十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制可以通過(guò)位權(quán)相加法D.不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換總是精確無(wú)誤的2、考慮一個(gè)由D觸發(fā)器構(gòu)成的移位寄存器，若要實(shí)現(xiàn)串行輸入并行輸出，至少需要幾個(gè)D觸發(fā)器？（）A.2個(gè)B.4個(gè)C.8個(gè)D.16個(gè)3、在數(shù)字系統(tǒng)中，有限狀態(tài)機(jī)（FSM）是一種重要的設(shè)計(jì)方法。假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個(gè)基于FSM的系統(tǒng)。以下關(guān)于有限狀態(tài)機(jī)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.有限狀態(tài)機(jī)由狀態(tài)、輸入、輸出和狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)組成B.摩爾型有限狀態(tài)機(jī)的輸出只取決于當(dāng)前狀態(tài)，米利型有限狀態(tài)機(jī)的輸出取決于當(dāng)前狀態(tài)和輸入C.可以使用狀態(tài)圖和狀態(tài)表來(lái)描述有限狀態(tài)機(jī)的行為D.有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)數(shù)量是固定的，不能根據(jù)實(shí)際需求動(dòng)態(tài)增加或減少4、加法器是數(shù)字電路中進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算的重要部件。以下關(guān)于加法器的描述，不正確的是（）A.半加器不考慮低位的進(jìn)位B.全加器考慮低位的進(jìn)位C.串行加法器的運(yùn)算速度比并行加法器快D.可以通過(guò)多個(gè)全加器級(jí)聯(lián)構(gòu)成多位加法器5、在數(shù)字邏輯電路中，對(duì)于一個(gè)由與非門組成的基本RS觸發(fā)器，當(dāng)輸入R=0，S=0時(shí)，觸發(fā)器的輸出狀態(tài)將保持不變，那么以下哪種情況可能導(dǎo)致輸出狀態(tài)的不確定？（）A.輸入同時(shí)變?yōu)镽=1，S=1B.輸入變?yōu)镽=1，S=0C.輸入變?yōu)镽=0，S=1D.以上都不是6、想象一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中，需要將并行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。以下哪種器件或模塊可能是最關(guān)鍵的？（）A.移位寄存器，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的串行移位輸出B.計(jì)數(shù)器，用于控制數(shù)據(jù)的移位順序C.編碼器，將并行數(shù)據(jù)編碼為串行格式D.譯碼器，將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)7、若要實(shí)現(xiàn)一個(gè)能將4位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為格雷碼的電路，以下哪種集成電路可能會(huì)被用到？（）A.加法器B.編碼器C.譯碼器D.數(shù)據(jù)選擇器8、對(duì)于一個(gè)由多個(gè)觸發(fā)器組成的同步時(shí)序電路，若其中一個(gè)觸發(fā)器出現(xiàn)故障，會(huì)對(duì)整個(gè)電路的工作產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.部分功能失效B.完全停止工作C.輸出錯(cuò)誤結(jié)果D.以上都有可能9、考慮數(shù)字邏輯中的數(shù)據(jù)選擇器，假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)需要從8個(gè)輸入數(shù)據(jù)中根據(jù)3位選擇信號(hào)選擇一個(gè)輸出。以下哪種數(shù)據(jù)選擇器能夠滿足這個(gè)需求？（）A.4選1數(shù)據(jù)選擇器B.8選1數(shù)據(jù)選擇器C.16選1數(shù)據(jù)選擇器D.32選1數(shù)據(jù)選擇器10、對(duì)于一個(gè)同步時(shí)序邏輯電路，若狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中有8個(gè)狀態(tài)，至少需要幾個(gè)觸發(fā)器來(lái)表示這些狀態(tài)？（）A.2B.3C.4D.511、在現(xiàn)代電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，數(shù)字邏輯與模擬電路常常結(jié)合使用。以下關(guān)于數(shù)字邏輯與模擬電路結(jié)合的描述，不正確的是（）A.數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）和模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換B.在一些系統(tǒng)中，數(shù)字邏輯用于控制模擬電路的工作狀態(tài)C.數(shù)字邏輯和模擬電路的結(jié)合可以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，提高系統(tǒng)性能D.數(shù)字邏輯和模擬電路的設(shè)計(jì)方法和工具完全相同，不需要分別考慮12、在數(shù)字邏輯中，時(shí)序邏輯電路的輸出不僅取決于當(dāng)前的輸入，還取決于電路的內(nèi)部狀態(tài)。以下關(guān)于時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)，描述錯(cuò)誤的是（）A.時(shí)序邏輯電路中一定包含存儲(chǔ)元件，如觸發(fā)器B.時(shí)序邏輯電路的輸出變化是按照一定的時(shí)鐘節(jié)拍進(jìn)行的C.時(shí)序邏輯電路的功能比組合邏輯電路更復(fù)雜，但應(yīng)用范圍相對(duì)較窄D.分析和設(shè)計(jì)時(shí)序邏輯電路需要考慮時(shí)鐘信號(hào)、狀態(tài)轉(zhuǎn)換等因素13、若要設(shè)計(jì)一個(gè)能對(duì)100進(jìn)制進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器，至少需要多少個(gè)觸發(fā)器？（）A.7B.8C.9D.1014、在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中，如何判斷一個(gè)數(shù)字邏輯電路是否存在動(dòng)態(tài)冒險(xiǎn)？如果存在動(dòng)態(tài)冒險(xiǎn)，如何消除？（）A.通過(guò)分析邏輯表達(dá)式或卡諾圖判斷是否存在動(dòng)態(tài)冒險(xiǎn)，可以通過(guò)增加冗余項(xiàng)消除動(dòng)態(tài)冒險(xiǎn)B.通過(guò)觀察電路的輸入輸出波形判斷是否存在動(dòng)態(tài)冒險(xiǎn)，可以通過(guò)改變電路的結(jié)構(gòu)消除動(dòng)態(tài)冒險(xiǎn)C.不確定D.動(dòng)態(tài)冒險(xiǎn)很難判斷和消除15、考慮一個(gè)數(shù)字電路中的加法器，已知其輸入為兩個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)A和B，以及一個(gè)進(jìn)位輸入C_in。如果要計(jì)算A+B+C_in的和，并輸出結(jié)果S和進(jìn)位輸出C_out，以下哪種方法可以最有效地實(shí)現(xiàn)？（）A.使用多個(gè)全加器級(jí)聯(lián)B.構(gòu)建一個(gè)大型的加法運(yùn)算電路C.利用軟件算法進(jìn)行計(jì)算，不使用硬件電路D.以上方法的效果相同，可以隨意選擇16、已知一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的輸入為8位二進(jìn)制數(shù)，若要對(duì)其進(jìn)行奇偶校驗(yàn)并產(chǎn)生校驗(yàn)位，以下哪種方式能夠在硬件實(shí)現(xiàn)上更節(jié)省資源？（）A.使用組合邏輯電路B.使用時(shí)序邏輯電路C.使用計(jì)數(shù)器D.使用移位寄存器17、組合邏輯電路的輸出僅僅取決于當(dāng)前的輸入，不存在存儲(chǔ)元件。以下關(guān)于組合邏輯電路的特點(diǎn)描述，準(zhǔn)確的是（）A.組合邏輯電路的輸出與電路的過(guò)去狀態(tài)無(wú)關(guān)B.組合邏輯電路中可以包含反饋回路C.由于沒(méi)有存儲(chǔ)元件，組合邏輯電路的輸出響應(yīng)速度較慢D.組合邏輯電路的設(shè)計(jì)比時(shí)序邏輯電路簡(jiǎn)單，不需要考慮時(shí)鐘信號(hào)18、在一個(gè)數(shù)字電路中，需要對(duì)多個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)編碼。以下哪種編碼器可能是最適合的？（）A.普通二進(jìn)制編碼器，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行直接編碼B.優(yōu)先編碼器，能夠根據(jù)輸入信號(hào)的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行編碼C.格雷碼編碼器，輸出具有良好容錯(cuò)性的編碼D.以上編碼器都不適合進(jìn)行優(yōu)先級(jí)編碼19、考慮一個(gè)數(shù)字電路中的移位寄存器，它可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的左移、右移和并行輸入輸出。如果需要在每個(gè)時(shí)鐘脈沖將數(shù)據(jù)左移一位，并在最右邊補(bǔ)0，以下哪種移位寄存器能夠滿足這個(gè)要求？（）A.單向移位寄存器，只能左移B.雙向移位寄存器，可選擇左移或右移C.環(huán)形移位寄存器，數(shù)據(jù)循環(huán)移動(dòng)D.以上移位寄存器都可以實(shí)現(xiàn)20、非門是實(shí)現(xiàn)邏輯取反功能的邏輯門。對(duì)于非門的特性，以下描述錯(cuò)誤的是（）A.非門的邏輯表達(dá)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(shí)間延遲，這個(gè)延遲通?？梢院雎圆挥?jì)D.非門的輸出電平總是與輸入電平相反，沒(méi)有其他可能的輸出狀態(tài)二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在數(shù)字電路的信號(hào)完整性仿真中，模型的建立和參數(shù)設(shè)置以及仿真結(jié)果解讀。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在移位寄存器的應(yīng)用擴(kuò)展中，如在數(shù)據(jù)緩存和流水線中的使用。3、（本題5分）解釋什么是數(shù)字邏輯中的競(jìng)爭(zhēng)-冒險(xiǎn)現(xiàn)象的邏輯分析法，以及其應(yīng)用步驟。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）利用邏輯門設(shè)計(jì)一個(gè)特殊用途的邏輯電路，滿足特定的應(yīng)用需求。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)能檢測(cè)輸入的14位二進(jìn)制數(shù)中是否存在連續(xù)的11個(gè)1的邏輯電路，寫出詳細(xì)的邏輯表達(dá)式和設(shè)計(jì)方法。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)譯碼器，將21位二進(jìn)制輸入信號(hào)譯碼為2097152個(gè)輸出信號(hào)。4、（本題5分）使用T觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)同步時(shí)序邏輯電路，實(shí)現(xiàn)一個(gè)模18的扭環(huán)形計(jì)數(shù)器，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和電路原理圖。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)選擇器，根據(jù)10個(gè)控制信號(hào)從1024個(gè)輸入數(shù)據(jù)中選擇一個(gè)輸出。四、分析題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）有一個(gè)數(shù)字音頻播放系統(tǒng)，需要對(duì)音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和數(shù)模轉(zhuǎn)