廣州華立學院《數字邏輯實踐》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…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁廣州華立學院《數字邏輯實踐》

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、對于一個由與非門組成的基本邏輯電路，已知輸入信號A=1，B=0，C=1，那么經過邏輯運算后的輸出結果是多少？（）A.0B.1C.不確定D.以上都不對2、計數器是數字電路中常用的時序邏輯電路，用于對脈沖進行計數。以下關于計數器的描述，不正確的是（）A.計數器可以按照計數進制分為二進制計數器、十進制計數器等B.異步計數器的計數速度比同步計數器快C.計數器可以通過反饋清零或置數實現特定的計數范圍D.計數器的設計可以基于觸發(fā)器和門電路3、用卡諾圖化簡邏輯函數F(A,B,C,D)=∑m(1,3,5,7,9,11,13,15)，結果為？（）A.1B.0C.A+BD.A'B'4、考慮一個數字系統中的譯碼器，它需要將4位的二進制輸入譯碼為16個輸出信號。以下哪種譯碼器的實現方式可能是最常見的？（）A.2-4譯碼器級聯B.3-8譯碼器級聯C.使用與非門構建譯碼邏輯D.利用或門實現譯碼功能5、加法器是數字邏輯中用于執(zhí)行加法運算的電路。半加器和全加器是加法器的基本組成單元。以下關于半加器和全加器的描述，正確的是（）A.半加器不考慮來自低位的進位，而全加器考慮B.半加器和全加器的輸出結果相同，只是輸入有所不同C.多個半加器可以直接級聯構成多位加法器，無需使用全加器D.全加器的邏輯功能比半加器復雜，所以在實際應用中很少使用6、想象一個數字系統中，需要存儲大量的數據，并且要求能夠快速讀取和寫入。以下哪種存儲器件可能是最適合的？（）A.SRAM（靜態(tài)隨機存儲器），速度快但集成度低、成本高B.DRAM（動態(tài)隨機存儲器），需要定時刷新，但集成度高、成本低C.ROM（只讀存儲器），只能讀取預先存儲的數據，無法寫入D.閃存（FlashMemory），讀寫速度較慢，適合大容量存儲7、譯碼器則是編碼器的逆過程，它將輸入的二進制編碼轉換為對應的輸出信號。一個3線-8線譯碼器，當輸入編碼為101時，其輸出的有效信號為：（）A.第5個輸出端B.第6個輸出端C.第7個輸出端D.第8個輸出端8、在數字電路中，加法器的進位鏈可以采用不同的結構。假設一個16位加法器，采用先行進位結構，與串行進位結構相比，以下哪個方面會有顯著的改善？（）A.電路的復雜度B.計算速度C.功耗D.占用的芯片面積9、考慮數字邏輯中的移位寄存器的應用，假設在數字通信系統中使用移位寄存器進行數據的串行到并行轉換。以下關于這種應用的優(yōu)勢和工作原理，哪個描述是準確的（）A.提高數據傳輸速度B.增加數據的錯誤率C.移位寄存器在轉換過程中會丟失數據D.以上描述都不準確10、在數字邏輯中，競爭和冒險現象可能會導致電路輸出出現錯誤。以下關于競爭和冒險的描述，不正確的是（）A.競爭是由于信號通過不同路徑到達同一門的輸入端存在時間差引起的B.冒險是競爭導致的輸出端出現不應有的尖峰脈沖C.增加冗余項可以完全消除競爭和冒險現象D.采用濾波電容可以減少冒險現象的影響11、對于一個4位的二進制加法計數器，從0開始計數，當計數到哪個值時，再輸入一個計數脈沖會產生進位輸出？（）A.1111B.1000C.1001D.111012、在數字邏輯中，數字信號的傳輸會受到噪聲的影響。以下關于數字信號抗噪聲性能的描述中，錯誤的是（）A.數字信號的幅度越大，抗噪聲性能越好B.數字信號的頻率越高，抗噪聲性能越好C.采用編碼方式可以提高數字信號的抗噪聲性能D.增加信號的冗余度可以提高抗噪聲性能13、對于數字電路中的編碼器，假設一個系統需要將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14、在數字邏輯設計中，寄存器可以存儲數據。一個8位寄存器，能夠存儲的最大二進制數是多少？（）A.255B.256C.不確定D.根據寄存器的類型判斷15、在數字電路中，能夠將輸入的特定代碼轉換為高、低電平輸出的電路是？（）A.編碼器B.譯碼器C.數據分配器D.數據選擇器二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋在數字邏輯中如何分析邏輯電路的功耗分布，找出主要的功耗來源。2、（本題5分）詳細闡述如何用邏輯門實現一個數值比較器的擴展，能夠比較更多位數的數值。3、（本題5分）詳細說明在移位寄存器的循環(huán)移位應用中，如何實現數據的循環(huán)左移和循環(huán)右移。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）用數字邏輯實現一個簡單的數字信號濾波電路，例如中值濾波。深入分析濾波算法的邏輯實現和特點，解釋如何去除噪聲和保持信號的特征，研究在實時信號處理中的應用。2、（本題5分）給定一個由多個計數器和邏輯門組成的數字系統，用于產生特定的周期性脈沖信號。分析系統的工作原理，計算脈沖信號的頻率和占空比，畫出時序圖，并討論在時鐘信號生成和定時控制中的應用。3、（本題5分）設計一個數字邏輯電路，實現一個4位的數值比較器，能夠判斷兩個輸入數是否相等、大于或小于。詳細描述比較器的邏輯功能和實現方法，通過真值表和邏輯表達式進行驗證，并畫出邏輯電路圖。思考該比較器在排序算法和決策系統中的應用。4、（本題5分）給定一個數字圖像處理系統中的圖像縮放模塊，需要對輸入的圖像進行放大或縮小處理。分析圖像縮放的算法和原理，如雙線性插值、最近鄰插值等。設計相應的數字電路實現圖像縮放功能，探討如何提高縮放后的圖像質量。5、（本題5分）給定一個數字邏輯電路的測試向量生成報告，分析測試向量的覆蓋度和有效性。探討如何改進測試向量的生成方法，以提高電路測試的質量和效率，發(fā)現潛在的故障和缺陷。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設計一個組合邏輯電路，判斷一個