煙臺大學(xué)《數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)導(dǎo)論與創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁煙臺大學(xué)《數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)導(dǎo)論與創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)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1分，共15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)字邏輯中，數(shù)字信號的傳輸會受到噪聲的影響。以下關(guān)于數(shù)字信號抗噪聲性能的描述中，錯誤的是（）A.數(shù)字信號的幅度越大，抗噪聲性能越好B.數(shù)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(shù)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2、在數(shù)字電路中，觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換由輸入信號和時鐘信號共同決定。假設(shè)我們正在研究觸發(fā)器的工作特性。以下關(guān)于觸發(fā)器的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.D觸發(fā)器在時鐘上升沿或下降沿時，將輸入數(shù)據(jù)存儲到輸出端B.JK觸發(fā)器具有置0、置1、保持和翻轉(zhuǎn)四種功能C.T觸發(fā)器在時鐘信號作用下，每來一個脈沖，輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次D.觸發(fā)器的輸出狀態(tài)只取決于當(dāng)前的輸入信號，與之前的狀態(tài)無關(guān)3、對于一個T觸發(fā)器，當(dāng)T=1時，在時鐘脈沖作用下，其輸出狀態(tài)？（）A.置0B.置1C.保持不變D.翻轉(zhuǎn)4、加法器是數(shù)字電路中進(jìn)行算術(shù)運算的重要部件。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.串行加法器的運算速度比并行加法器快D.可以通過多個全加器級聯(lián)構(gòu)成多位加法器5、JK觸發(fā)器是一種功能較為完善的觸發(fā)器。以下關(guān)于JK觸發(fā)器的特性，錯誤的是（）A.當(dāng)J=K=0時，觸發(fā)器保持原狀態(tài)B.當(dāng)J=K=1時，觸發(fā)器實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)功能C.JK觸發(fā)器的觸發(fā)方式可以是上升沿觸發(fā)，也可以是下降沿觸發(fā)D.JK觸發(fā)器在時鐘脈沖作用下，輸出狀態(tài)一定會改變6、在數(shù)字邏輯中，數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)控制信號從多個輸入數(shù)據(jù)中選擇一個輸出。以下關(guān)于數(shù)據(jù)選擇器的描述中，不正確的是（）A.數(shù)據(jù)選擇器的輸入數(shù)據(jù)數(shù)量由其規(guī)格決定B.控制信號的位數(shù)決定了可選擇的輸入數(shù)據(jù)數(shù)量C.數(shù)據(jù)選擇器可以實現(xiàn)邏輯函數(shù)D.數(shù)據(jù)選擇器的輸出與輸入數(shù)據(jù)的順序無關(guān)7、在數(shù)字邏輯中，計數(shù)器的設(shè)計可以采用不同的方法。假設(shè)我們正在設(shè)計一個計數(shù)器。以下關(guān)于計數(shù)器設(shè)計方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用觸發(fā)器和邏輯門直接搭建計數(shù)器電路B.可以利用現(xiàn)成的計數(shù)器芯片進(jìn)行級聯(lián)擴(kuò)展C.可以使用可編程邏輯器件（PLD）或現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）來實現(xiàn)計數(shù)器D.無論采用哪種設(shè)計方法，計數(shù)器的性能和功能都是完全相同的8、想象一個數(shù)字系統(tǒng)中，需要對輸入的模擬信號進(jìn)行數(shù)字化處理。以下哪個步驟可能是最先需要進(jìn)行的？（）A.采樣，按照一定的時間間隔獲取模擬信號的樣本值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，對量化后的數(shù)字值進(jìn)行編碼，以便存儲和傳輸D.濾波，去除模擬信號中的噪聲9、在數(shù)字邏輯電路中，編碼器和譯碼器可以實現(xiàn)數(shù)字信號的編碼和解碼。一個4線-2線編碼器和一個2線-4線譯碼器連接在一起，當(dāng)編碼器輸入為特定值時，譯碼器的輸出會是什么？（）A.譯碼器的輸出會根據(jù)編碼器的輸入產(chǎn)生相應(yīng)的高電平輸出B.譯碼器的輸出會根據(jù)編碼器的輸入產(chǎn)生相應(yīng)的低電平輸出C.不確定D.譯碼器的輸出與編碼器的輸入無關(guān)10、時序邏輯電路與組合邏輯電路不同，其輸出不僅取決于當(dāng)前輸入，還與之前的狀態(tài)有關(guān)。以下關(guān)于時序邏輯電路的描述，不正確的是（）A.觸發(fā)器是時序邏輯電路的基本存儲單元B.計數(shù)器和寄存器都是常見的時序邏輯電路C.時序邏輯電路在時鐘信號的控制下進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換D.時序邏輯電路的輸出變化與輸入的變化是完全同步的11、在數(shù)字邏輯電路中，三態(tài)門可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸。當(dāng)三態(tài)門的控制端為高電平時，輸出處于高阻態(tài)。以下關(guān)于三態(tài)門的應(yīng)用，錯誤的是：（）A.用于構(gòu)建總線結(jié)構(gòu)B.可以實現(xiàn)多個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)共享C.三態(tài)門的高阻態(tài)會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失D.用于提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?2、在數(shù)字電路設(shè)計中，組合邏輯電路和時序邏輯電路是兩種基本類型。假設(shè)要設(shè)計一個電路，用于判斷兩個4位二進(jìn)制數(shù)是否相等。如果只考慮當(dāng)前輸入的兩個二進(jìn)制數(shù)，不考慮之前的輸入和狀態(tài)，那么應(yīng)該采用哪種邏輯電路？（）A.組合邏輯電路，因為其輸出僅取決于當(dāng)前輸入B.時序邏輯電路，能夠存儲之前的輸入信息C.既可以是組合邏輯電路，也可以是時序邏輯電路，取決于具體設(shè)計D.無法確定，需要更多的條件才能選擇13、考慮一個數(shù)字電路中的加法器，已知其輸入為兩個8位的二進(jìn)制數(shù)A和B，以及一個進(jìn)位輸入C_in。如果要計算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現(xiàn)？（）A.使用多個全加器級聯(lián)B.構(gòu)建一個大型的加法運算電路C.利用軟件算法進(jìn)行計算，不使用硬件電路D.以上方法的效果相同，可以隨意選擇14、在數(shù)字電路中，使用比較器比較兩個8位無符號數(shù)的大小時，若第一個數(shù)大于第二個數(shù)，輸出結(jié)果是什么？（）A.00B.01C.10D.1115、在數(shù)字邏輯中，邏輯門是實現(xiàn)邏輯運算的基本單元。與門的邏輯功能是只有當(dāng)所有輸入都為高電平時，輸出才為高電平。以下關(guān)于與門的描述，錯誤的是（）A.與門的邏輯表達(dá)式為Y=A·BB.可以用二極管和電阻實現(xiàn)簡單的與門電路C.與門的輸入和輸出信號只有高電平和低電平兩種狀態(tài)D.與門在數(shù)字電路中應(yīng)用較少，不如或門和非門重要二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在數(shù)字系統(tǒng)中，說明如何利用數(shù)字邏輯實現(xiàn)數(shù)字鎖相環(huán)（DPLL），分析其工作原理和應(yīng)用場景。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在數(shù)字電路的封裝選擇中，需要考慮的因素有哪些，如散熱性能、引腳數(shù)量等。3、（本題5分）在數(shù)字電路中，解釋如何分析數(shù)字邏輯電路的時序收斂問題，以及解決時序不收斂的方法和策略。4、（本題5分）詳細(xì)闡述在數(shù)字電路的可靠性設(shè)計中的成本效益分析方法和應(yīng)用。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一個數(shù)字通信系統(tǒng)，需要對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行編碼和解碼。設(shè)計一種合適的編碼方式（如曼徹斯特編碼、NRZ編碼等），并分析其特點和優(yōu)勢。同時，設(shè)計相應(yīng)的解碼電路，詳細(xì)說明解碼過程中的邏輯操作和信號處理。2、（本題5分）構(gòu)建一個數(shù)字邏輯電路，用于實現(xiàn)對磁盤數(shù)據(jù)的編碼和解碼。全面分析磁盤存儲的格式和編碼方式，討論如何通過數(shù)字邏輯提高數(shù)據(jù)存儲的密度和可靠性。3、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)字比較器，能夠比較兩個4位二進(jìn)制數(shù)的大小。詳細(xì)描述比較器的邏輯功能，通過邏輯表達(dá)式和真值表進(jìn)行分析，并畫出邏輯電路圖。探討該比較器在排序算法和數(shù)據(jù)選擇中的應(yīng)用。4、（本題5分）構(gòu)建一個數(shù)字邏輯電路，用于實現(xiàn)對USB數(shù)據(jù)包的解碼和校驗。全面分析USB數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)和傳輸協(xié)議，討論如何通過數(shù)字邏輯保證數(shù)據(jù)的正確接收和解析。5、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)字邏輯電路，實現(xiàn)將一個8位的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為格雷碼。詳細(xì)闡述轉(zhuǎn)換的規(guī)則和方法，通過邏輯表達(dá)式和真值表進(jìn)行分析，并畫出邏輯電路圖。思考格雷碼在減少錯誤傳播和提高可靠性方面的作用。四、設(shè)計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計一個譯碼器，將12位二進(jìn)制輸入信號譯碼