廣州華商職業(yè)學(xué)院《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁廣州華商職業(yè)學(xué)院

《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、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、在數(shù)字邏輯中，對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的時(shí)序邏輯電路，需要判斷其是否能夠正常工作并且滿足設(shè)計(jì)要求。以下哪種方法是最有效的驗(yàn)證手段？（）A.功能仿真，通過軟件模擬電路行為B.硬件測(cè)試，實(shí)際搭建電路進(jìn)行測(cè)試C.理論分析，根據(jù)邏輯關(guān)系推斷D.依靠經(jīng)驗(yàn)判斷，不進(jìn)行具體測(cè)試2、已知邏輯函數(shù)F=A'B+AB'+A'C，其最簡(jiǎn)或與表達(dá)式為？（）A.(A'+B')(A+B)(A'+C)B.(A+B')(A'+B)(A+C')C.(A'+B)(A+B')(A'+C')D.(A+B)(A'+B')(A+C')3、在數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)中，卡諾圖是一種用于化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)的有效工具。卡諾圖通過相鄰最小項(xiàng)的合并來實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)。對(duì)于一個(gè)具有4個(gè)變量的邏輯函數(shù)，其卡諾圖中相鄰的兩個(gè)最小項(xiàng)可以合并消去：（）A.0個(gè)變量B.1個(gè)變量C.2個(gè)變量D.3個(gè)變量4、在數(shù)字邏輯中，移位寄存器不僅可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的移位操作。以下關(guān)于移位寄存器的移位方式，錯(cuò)誤的是（）A.左移時(shí)，數(shù)據(jù)依次向左移動(dòng)，最高位丟失B.右移時(shí)，數(shù)據(jù)依次向右移動(dòng)，最低位丟失C.循環(huán)左移時(shí)，最高位移動(dòng)到最低位D.移位寄存器只能進(jìn)行單向移位，不能同時(shí)進(jìn)行左移和右移5、要設(shè)計(jì)一個(gè)能將4位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為格雷碼的電路，以下哪種方法是可行的？（）A.使用加法器B.使用減法器C.通過邏輯表達(dá)式直接轉(zhuǎn)換D.以上都不行6、考慮一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)，需要生成一個(gè)固定頻率和占空比的方波信號(hào)。如果要求精度較高，以下哪種電路或器件最適合用于實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能？（）A.555定時(shí)器B.石英晶體振蕩器C.施密特觸發(fā)器D.以上器件都無法滿足要求7、在一個(gè)數(shù)字電路中，使用了多個(gè)觸發(fā)器來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。關(guān)于觸發(fā)器的工作特性，以下哪種描述是準(zhǔn)確的？（）A.D觸發(fā)器在時(shí)鐘上升沿時(shí)根據(jù)輸入值改變狀態(tài)B.JK觸發(fā)器在輸入J=K=1時(shí)，會(huì)保持原狀態(tài)C.T觸發(fā)器只有在輸入為1時(shí)才改變狀態(tài)D.以上觸發(fā)器的描述都不準(zhǔn)確8、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)，其中需要一個(gè)計(jì)數(shù)器能夠從0計(jì)數(shù)到15，然后重新從0開始計(jì)數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，以下哪種計(jì)數(shù)器類型可能是最合適的選擇？（）A.異步計(jì)數(shù)器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但速度較慢B.同步計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)速度快且穩(wěn)定性好C.環(huán)形計(jì)數(shù)器，每個(gè)狀態(tài)只有一位為1D.扭環(huán)形計(jì)數(shù)器，狀態(tài)轉(zhuǎn)換具有特定規(guī)律9、數(shù)字邏輯是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的重要基礎(chǔ)，它涉及到數(shù)字電路的設(shè)計(jì)和分析。以下關(guān)于數(shù)字邏輯中數(shù)制的描述，錯(cuò)誤的是（）A.二進(jìn)制是計(jì)算機(jī)中最常用的數(shù)制，只有0和1兩個(gè)數(shù)字B.八進(jìn)制由0-7這8個(gè)數(shù)字組成，逢8進(jìn)1C.十進(jìn)制是我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｓ玫臄?shù)制，逢10進(jìn)1D.十六進(jìn)制由0-9和A-F組成，其中A-F分別表示10-15，逢16進(jìn)1，在數(shù)字邏輯中，十六進(jìn)制常用于表示二進(jìn)制數(shù)，以方便閱讀和書寫10、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靜態(tài)冒險(xiǎn)？如果存在靜態(tài)冒險(xiǎn)，如何消除？（）A.通過分析邏輯表達(dá)式或卡諾圖判斷是否存在靜態(tài)冒險(xiǎn)，可以通過增加冗余項(xiàng)消除靜態(tài)冒險(xiǎn)B.通過觀察電路的輸入輸出波形判斷是否存在靜態(tài)冒險(xiǎn)，可以通過改變電路的結(jié)構(gòu)消除靜態(tài)冒險(xiǎn)C.不確定D.靜態(tài)冒險(xiǎn)很難判斷和消除11、數(shù)字邏輯是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要基礎(chǔ)。以下關(guān)于數(shù)字邏輯的描述，不準(zhǔn)確的是（）A.它研究數(shù)字信號(hào)的存儲(chǔ)、傳輸和處理B.數(shù)字邏輯中的基本運(yùn)算包括與、或、非等邏輯運(yùn)算C.數(shù)字邏輯只涉及二進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)，不包括其他進(jìn)制D.其應(yīng)用涵蓋了計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域12、時(shí)序邏輯電路與組合邏輯電路不同，其輸出不僅取決于當(dāng)前的輸入，還與電路的原有狀態(tài)有關(guān)。以下關(guān)于時(shí)序邏輯電路的說法中，錯(cuò)誤的是（）A.觸發(fā)器是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的基本單元B.計(jì)數(shù)器是一種常見的時(shí)序邏輯電路C.時(shí)序邏輯電路中一定包含存儲(chǔ)元件D.時(shí)序邏輯電路的輸出與輸入的變化是同步的13、對(duì)于一個(gè)用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)的問題，若函數(shù)包含4個(gè)變量，那么卡諾圖中最小項(xiàng)的個(gè)數(shù)是多少？（）A.8B.16C.32D.6414、假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路來判斷一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)是否為偶數(shù)。在實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能時(shí)，需要考慮邏輯門的使用和電路的簡(jiǎn)化。以下哪種方法可能是最直接有效的？（）A.對(duì)二進(jìn)制數(shù)的最低位進(jìn)行判斷，如果為0則是偶數(shù)，使用一個(gè)與門即可B.將二進(jìn)制數(shù)除以2，判斷余數(shù)是否為0，需要使用復(fù)雜的除法電路C.對(duì)二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行逐位與運(yùn)算，根據(jù)結(jié)果判斷，會(huì)使用較多的邏輯門D.先將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，再判斷是否能被2整除，涉及復(fù)雜的轉(zhuǎn)換電路15、時(shí)序邏輯電路與組合邏輯電路的主要區(qū)別在于時(shí)序邏輯電路包含存儲(chǔ)元件，其輸出不僅取決于當(dāng)前輸入，還與電路的過去狀態(tài)有關(guān)。以下關(guān)于時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)，不正確的是（）A.時(shí)序邏輯電路需要時(shí)鐘信號(hào)來同步操作B.時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)比組合邏輯電路更復(fù)雜C.由于存在存儲(chǔ)元件，時(shí)序邏輯電路的功耗通常比組合邏輯電路低D.時(shí)序邏輯電路可以實(shí)現(xiàn)具有記憶功能的邏輯操作二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）說明在數(shù)字系統(tǒng)中如何進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的頻分復(fù)用和解復(fù)用。2、（本題5分）說明在數(shù)字系統(tǒng)中如何進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的加密和解密，保障數(shù)據(jù)安全。3、（本題5分）詳細(xì)說明在編碼器的編碼效率評(píng)估中，如何計(jì)算和比較不同編碼方式的效率。4、（本題5分）闡述數(shù)字邏輯中計(jì)數(shù)器的自啟動(dòng)特性和設(shè)計(jì)方法，通過具體例子說明如何確保計(jì)數(shù)器能夠從任意初始狀態(tài)進(jìn)入有效計(jì)數(shù)狀態(tài)。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）構(gòu)建一個(gè)移位寄存器電路，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的左移、右移和并行加載操作。仔細(xì)分析移位寄存器的工作原理，包括存儲(chǔ)單元的設(shè)計(jì)、移位控制邏輯和數(shù)據(jù)輸入輸出方式，研究其在數(shù)據(jù)處理和傳輸中的應(yīng)用。2、（本題5分）給定一個(gè)由多個(gè)比較器和邏輯門組成的數(shù)字選擇系統(tǒng)，分析系統(tǒng)的選擇邏輯和輸出結(jié)果，計(jì)算系統(tǒng)的復(fù)雜度和延遲。討論在數(shù)據(jù)路由和多路復(fù)用中的應(yīng)用和優(yōu)化策略。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字邏輯電路，實(shí)現(xiàn)一個(gè)5位的數(shù)值比較器，能夠判斷兩個(gè)輸入數(shù)的大小關(guān)系，并輸出相應(yīng)的標(biāo)志位。詳細(xì)描述比較器的邏輯功能和實(shí)現(xiàn)方法，通過真值表和邏輯表達(dá)式進(jìn)行驗(yàn)證，并畫出邏輯電路圖。思考該比較器在排序算法和數(shù)據(jù)處理中的優(yōu)化和擴(kuò)展。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字邏輯電路，實(shí)現(xiàn)一個(gè)4位的除法器，能夠?qū)⒁粋€(gè)4位二進(jìn)制數(shù)除以一個(gè)2位二進(jìn)制數(shù)。詳細(xì)描述除法運(yùn)算的算法和邏輯實(shí)現(xiàn)，通過示例計(jì)算進(jìn)行驗(yàn)證，并畫出邏輯電路圖。思考該除法器在數(shù)字計(jì)算和控制系統(tǒng)中的應(yīng)用和限制。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸入的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行格雷碼編碼和解碼。分析格雷碼的編碼和解碼規(guī)則，以及在電路中實(shí)現(xiàn)這兩種操作的邏輯關(guān)系，探討如何提高編碼和解碼的速度和效率。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)能檢測(cè)輸入的二十位二進(jìn)制數(shù)中是否存在連續(xù)十一個(gè)1的電路，用邏輯門實(shí)現(xiàn)，畫出邏輯圖