濰坊理工學(xué)院《邏輯學(xué)基礎(chǔ)》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(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁(yè)，共1頁(yè)濰坊理工學(xué)院《邏輯學(xué)基礎(chǔ)》

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15個(gè)小題，每小題1分，共15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、數(shù)字邏輯中的時(shí)序電路通常由組合邏輯電路和存儲(chǔ)單元組成。假設(shè)一個(gè)時(shí)序電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中，有三個(gè)狀態(tài)S0、S1、S2，在特定輸入條件下進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。以下哪個(gè)因素對(duì)于確定電路的功能和性能至關(guān)重要？（）A.狀態(tài)的編碼方式B.輸入信號(hào)的變化順序C.存儲(chǔ)單元的類型D.以上因素都很重要2、想象一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中，需要對(duì)輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理。以下哪個(gè)步驟可能是最先需要進(jìn)行的？（）A.采樣，按照一定的時(shí)間間隔獲取模擬信號(hào)的樣本值B.量化，將采樣得到的模擬值轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字值C.編碼，對(duì)量化后的數(shù)字值進(jìn)行編碼，以便存儲(chǔ)和傳輸D.濾波，去除模擬信號(hào)中的噪聲3、在數(shù)字電路中，使用ROM（只讀存儲(chǔ)器）存儲(chǔ)一個(gè)8位的乘法表，需要多大容量的ROM？（）A.8×8位B.8×16位C.16×8位D.16×16位4、在數(shù)字邏輯的時(shí)序分析中，假設(shè)一個(gè)時(shí)序電路的建立時(shí)間和保持時(shí)間不滿足要求。以下哪種措施能夠有效地改善時(shí)序性能？（）A.增加時(shí)鐘頻率B.優(yōu)化邏輯電路C.插入緩沖器D.以上措施結(jié)合使用5、寄存器是用于存儲(chǔ)一組二進(jìn)制數(shù)據(jù)的時(shí)序邏輯電路。以下關(guān)于寄存器的描述，錯(cuò)誤的是（）A.寄存器可以由多個(gè)觸發(fā)器組成，能夠同時(shí)存儲(chǔ)多位數(shù)據(jù)B.移位寄存器可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行輸入和并行輸出，或者并行輸入和串行輸出C.寄存器在數(shù)字系統(tǒng)中常用于暫存數(shù)據(jù)、緩沖數(shù)據(jù)等D.寄存器的存儲(chǔ)容量是固定的，不能根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展6、在數(shù)字電路中，能夠?qū)崿F(xiàn)將輸入的高、低電平編碼為二進(jìn)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7、在數(shù)字邏輯中，代碼轉(zhuǎn)換是常見(jiàn)的操作。以下關(guān)于二進(jìn)制編碼與格雷碼轉(zhuǎn)換的描述中，錯(cuò)誤的是（）A.格雷碼是一種無(wú)權(quán)碼B.二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換為格雷碼時(shí)，相鄰位的變化只有一位C.格雷碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼時(shí)，可以通過(guò)直接按位轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)D.格雷碼常用于減少數(shù)字電路中的錯(cuò)誤8、在數(shù)字邏輯電路中，數(shù)據(jù)選擇器可以實(shí)現(xiàn)多路數(shù)據(jù)的選擇輸出。一個(gè)8選1數(shù)據(jù)選擇器，需要多少個(gè)控制信號(hào)？（）A.3個(gè)B.4個(gè)C.不確定D.根據(jù)數(shù)據(jù)選擇器的類型判斷9、在數(shù)字系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)邏輯函數(shù)F=Σm(0,2,4,6)，以下哪種邏輯門(mén)的組合可以最簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)這個(gè)函數(shù)？（）A.與門(mén)和或門(mén)B.與非門(mén)和或非門(mén)C.異或門(mén)和同或門(mén)D.以上組合都不能簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)10、已知邏輯函數(shù)F=(A+B)(C+D)(E+F)，用卡諾圖化簡(jiǎn)后，最簡(jiǎn)表達(dá)式為？（）A.A+C+EB.B+D+FC.A+D+ED.以上都不對(duì)11、在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中，需要將邏輯表達(dá)式化簡(jiǎn)以減少邏輯門(mén)的數(shù)量。假設(shè)一個(gè)邏輯表達(dá)式為F=AB+AC+BC，以下哪種化簡(jiǎn)方法能夠得到最簡(jiǎn)形式？（）A.運(yùn)用布爾代數(shù)定律B.卡諾圖法C.公式推導(dǎo)法D.以上方法都可以12、在一個(gè)數(shù)字電路中，需要判斷兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)是否相等。以下哪種邏輯電路的設(shè)計(jì)可能是最簡(jiǎn)的？（）A.使用異或門(mén)對(duì)兩個(gè)數(shù)的每一位進(jìn)行比較，然后將結(jié)果進(jìn)行與運(yùn)算B.對(duì)兩個(gè)數(shù)逐位進(jìn)行減法運(yùn)算，判斷結(jié)果是否為0C.將兩個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，然后進(jìn)行比較，需要復(fù)雜的轉(zhuǎn)換電路D.對(duì)兩個(gè)數(shù)進(jìn)行按位與和按位或運(yùn)算，根據(jù)結(jié)果判斷13、在數(shù)字音頻處理中，數(shù)字邏輯也有一定的應(yīng)用。以下關(guān)于數(shù)字音頻處理中數(shù)字邏輯的描述，錯(cuò)誤的是（）A.音頻的采樣、量化和編碼可以通過(guò)數(shù)字邏輯電路來(lái)完成B.數(shù)字濾波器可以用于音頻信號(hào)的濾波處理，改善音質(zhì)C.數(shù)字音頻的存儲(chǔ)和傳輸離不開(kāi)數(shù)字邏輯的支持D.數(shù)字邏輯在數(shù)字音頻處理中的作用不大，主要依靠模擬電路14、假設(shè)要對(duì)一個(gè)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼，以提高其抗干擾能力和傳輸效率。以下哪種編碼方式在這方面表現(xiàn)較為出色？（）A.不歸零編碼（NRZ）B.曼徹斯特編碼C.差分曼徹斯特編碼D.以上編碼方式的抗干擾能力和傳輸效率相同15、已知邏輯函數(shù)F=AB+AC'+BC，其最簡(jiǎn)與或表達(dá)式為？（）A.AB+AC'B.AC'+BCC.AB+BCD.以上都不對(duì)二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在加法器的位擴(kuò)展中，如何將多個(gè)低位加法器組合成高位加法器。2、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明在計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)應(yīng)用中，如何實(shí)現(xiàn)更大計(jì)數(shù)范圍和更復(fù)雜的計(jì)數(shù)功能。3、（本題5分）解釋在數(shù)字電路中如何處理信號(hào)的毛刺，通過(guò)濾波或其他方法減少其影響。4、（本題5分）在數(shù)字電路中，解釋如何進(jìn)行邏輯函數(shù)的變換，如將與或式轉(zhuǎn)換為或與式，以及這種變換在電路設(shè)計(jì)中的意義。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）使用觸發(fā)器和邏輯門(mén)構(gòu)建一個(gè)有限狀態(tài)機(jī)（FSM），實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)。規(guī)定不同的狀態(tài)表示紅燈、綠燈和黃燈的亮滅情況，并分析狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件和邏輯，探討如何增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性和可擴(kuò)展性。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)斎氲?位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行邏輯取反操作，并輸出結(jié)果。仔細(xì)說(shuō)明邏輯取反的規(guī)則和電路實(shí)現(xiàn)方式，考慮如何處理輸入數(shù)據(jù)的位寬變化和擴(kuò)展。3、（本題5分）在一個(gè)數(shù)字電路系統(tǒng)中，有兩個(gè)輸入信號(hào)A和B，以及一個(gè)輸出信號(hào)Y。當(dāng)A和B同時(shí)為1時(shí)，Y輸出為1；否則，Y輸出為0。請(qǐng)使用邏輯門(mén)（與門(mén)、或門(mén)、非門(mén)等）設(shè)計(jì)該電路，并畫(huà)出其邏輯電路圖。分析該電路的功能，以及在實(shí)際應(yīng)用中可能的場(chǎng)景。4、（本題5分）構(gòu)建一個(gè)數(shù)字邏輯電路，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)USB數(shù)據(jù)包的解碼和校驗(yàn)。全面分析USB數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)和傳輸協(xié)議，討論如何通過(guò)數(shù)字邏輯保證數(shù)據(jù)的正確接收和解析。5、（本題5分）給定一個(gè)數(shù)字圖像處理系統(tǒng)中的圖像縮放模塊，需要對(duì)輸入的圖像進(jìn)行放大或縮小處理。分析圖像縮放的算法和原理，如雙線性插值、最近鄰插值等。設(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)圖像縮放功能，探討如何提高縮放后的圖像質(zhì)量。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)譯碼器，將15位二進(jìn)制輸入信號(hào)譯碼為32768個(gè)輸出信號(hào)。2、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠判斷輸入的12位二進(jìn)制數(shù)中是否存在連