北京體育職業(yè)學(xué)院《數(shù)字信號處理》2023-2024學(xué)年第一學(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頁北京體育職業(yè)學(xué)院

《數(shù)字信號處理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、數(shù)字邏輯中的寄存器可以用于存儲數(shù)據(jù)。一個同步寄存器和一個異步寄存器的主要區(qū)別是什么？（）A.同步寄存器的存儲操作與時鐘同步，異步寄存器的存儲操作與時鐘不同步B.同步寄存器的存儲速度快，異步寄存器的存儲速度慢C.不確定D.同步寄存器和異步寄存器沒有區(qū)別2、在數(shù)字邏輯中，移位寄存器不僅可以存儲數(shù)據(jù)，還可以實現(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，錯誤的是（）A.左移時，數(shù)據(jù)依次向左移動，最高位丟失B.右移時，數(shù)據(jù)依次向右移動，最低位丟失C.循環(huán)左移時，最高位移動到最低位D.移位寄存器只能進(jìn)行單向移位，不能同時進(jìn)行左移和右移3、若要設(shè)計一個能對60進(jìn)制進(jìn)行計數(shù)的計數(shù)器，至少需要多少個觸發(fā)器？（）A.6B.7C.8D.94、對于一個6位的二進(jìn)制加法計數(shù)器，從0開始計數(shù)，當(dāng)計到第60個脈沖時，計數(shù)器的狀態(tài)為：（）A.010110B.101100C.111100D.0011005、在數(shù)字邏輯中，三態(tài)門有著特殊的應(yīng)用。假設(shè)我們正在使用三態(tài)門構(gòu)建電路。以下關(guān)于三態(tài)門的描述，哪一項是不正確的？（）A.三態(tài)門有高電平、低電平、高阻態(tài)三種輸出狀態(tài)B.三態(tài)門常用于實現(xiàn)總線結(jié)構(gòu)，允許多個設(shè)備共享數(shù)據(jù)總線C.當(dāng)三態(tài)門處于高阻態(tài)時，相當(dāng)于與總線斷開連接D.三態(tài)門的控制信號只有一個，用于控制輸出狀態(tài)的切換6、數(shù)字邏輯中的全加器可以實現(xiàn)兩個二進(jìn)制數(shù)和一個進(jìn)位的相加。一個全加器的輸入為A=1，B=1，進(jìn)位C_in=1，那么輸出的和S和進(jìn)位C_out分別是多少？（）A.S=1，C_out=1B.S=0，C_out=1C.不確定D.根據(jù)其他因素判斷7、對于一個T觸發(fā)器，當(dāng)T輸入端為高電平時，在時鐘脈沖的上升沿到來時，觸發(fā)器的狀態(tài)會發(fā)生怎樣的變化？（）A.置0B.置1C.翻轉(zhuǎn)D.保持不變8、用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)F(A,B,C,D)=∑m(0,2,4,6,8,10,12,14)，最簡與或表達(dá)式為？（）A.B+DB.A+CC.A'+C'D.B'+D'9、在數(shù)字電路中，若要對一個8位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行取反操作，可使用：（）A.與門B.或門C.非門D.異或門10、在數(shù)字邏輯電路中，計數(shù)器是一種常見的時序邏輯電路。一個4位二進(jìn)制計數(shù)器，能夠計數(shù)的最大十進(jìn)制數(shù)是多少？（）A.15B.16C.不確定D.根據(jù)計數(shù)器的類型判斷11、計數(shù)器是一種常見的時序邏輯電路，用于對脈沖進(jìn)行計數(shù)。以下關(guān)于計數(shù)器的描述，錯誤的是（）A.計數(shù)器可以按照計數(shù)方式分為加法計數(shù)器、減法計數(shù)器和可逆計數(shù)器B.同步計數(shù)器的計數(shù)速度比異步計數(shù)器快，因為所有觸發(fā)器同時翻轉(zhuǎn)C.計數(shù)器的計數(shù)容量取決于觸發(fā)器的個數(shù)和計數(shù)方式D.計數(shù)器在工作過程中不會出現(xiàn)誤計數(shù)的情況12、將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)可以使用除2取余法。關(guān)于除2取余法的步驟，以下描述不正確的是（）A.將十進(jìn)制數(shù)除以2，取余數(shù)作為二進(jìn)制數(shù)的最低位B.不斷將商除以2，直到商為0C.除2取余的順序是從高位到低位D.將所得的余數(shù)從右到左排列，即可得到二進(jìn)制數(shù)13、在數(shù)字邏輯的計數(shù)器應(yīng)用中，假設(shè)一個計數(shù)器被用于產(chǎn)生定時信號。以下哪種計數(shù)器的工作方式最適合實現(xiàn)精確的定時功能？（）A.自由運行計數(shù)器B.可預(yù)置計數(shù)器C.可逆計數(shù)器D.環(huán)形計數(shù)器14、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，數(shù)字邏輯也發(fā)揮著重要作用。以下關(guān)于數(shù)字邏輯在數(shù)字通信中的應(yīng)用，正確的是（）A.數(shù)字邏輯用于信號的編碼和解碼、調(diào)制和解調(diào)B.數(shù)字通信系統(tǒng)中的差錯控制編碼與數(shù)字邏輯無關(guān)C.數(shù)字邏輯在數(shù)字通信中的應(yīng)用主要集中在硬件層面，軟件層面的作用較小D.隨著通信技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字邏輯在數(shù)字通信中的重要性逐漸降低15、在數(shù)字邏輯中，對于一個復(fù)雜的邏輯電路，需要進(jìn)行故障診斷和排除。以下哪種方法可能是最常用的故障定位手段？（）A.觀察輸出信號的異常B.測量關(guān)鍵節(jié)點的電壓和波形C.替換可疑的元器件D.以上方法都經(jīng)常使用16、假設(shè)正在研究數(shù)字邏輯電路中的時序違規(guī)問題，即信號的建立時間和保持時間不滿足要求。這可能導(dǎo)致電路的功能錯誤或不穩(wěn)定。為了檢測和解決時序違規(guī)，以下哪種方法是常用且有效的？（）A.靜態(tài)時序分析B.動態(tài)時序仿真C.邏輯綜合優(yōu)化D.以上都是17、在數(shù)字邏輯中，數(shù)字集成電路按照集成度可以分為不同的類型。假設(shè)我們正在了解數(shù)字集成電路。以下關(guān)于數(shù)字集成電路的描述，哪一項是不正確的？（）A.小規(guī)模集成電路（SSI）通常包含幾個到十幾個邏輯門B.中規(guī)模集成電路（MSI）包含幾十個到幾百個邏輯門C.大規(guī)模集成電路（LSI）包含幾百個到幾千個邏輯門D.隨著集成度的提高，數(shù)字集成電路的性能和可靠性會逐漸降低18、假設(shè)要設(shè)計一個數(shù)字電路來實現(xiàn)一個有限狀態(tài)機，描述一個按特定順序執(zhí)行的操作流程。在設(shè)計過程中，需要確定狀態(tài)的數(shù)量和轉(zhuǎn)換條件。以下哪種方法可能有助于清晰地設(shè)計狀態(tài)機？（）A.畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，直觀表示狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系和條件B.直接編寫邏輯表達(dá)式，通過計算確定狀態(tài)轉(zhuǎn)換C.先構(gòu)建硬件電路，然后根據(jù)實際運行情況調(diào)整狀態(tài)D.隨機設(shè)定狀態(tài)和轉(zhuǎn)換條件，通過試驗找到合適的設(shè)計19、在數(shù)字邏輯電路中，編碼器和譯碼器常常一起使用。一個8線-3線編碼器和一個3線-8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)20、在數(shù)字邏輯設(shè)計中，競爭冒險現(xiàn)象可能會導(dǎo)致電路輸出出現(xiàn)錯誤。以下關(guān)于競爭冒險的描述中，錯誤的是（）A.競爭冒險是由于信號傳輸延遲引起的B.可以通過增加冗余項來消除競爭冒險C.所有的數(shù)字電路都可能出現(xiàn)競爭冒險現(xiàn)象D.競爭冒險不會影響電路的正常功能二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述數(shù)字邏輯中時序邏輯電路的狀態(tài)化簡方法，通過具體例子說明狀態(tài)合并和等效狀態(tài)的判斷。2、（本題5分）解釋什么是數(shù)字邏輯中的異步電路的metastabilitywindow（亞穩(wěn)態(tài)窗口），以及如何減小其影響。3、（本題5分）詳細(xì)說明在數(shù)字系統(tǒng)中，如何使用狀態(tài)機來描述和實現(xiàn)復(fù)雜的邏輯控制過程，給出具體的例子。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個能將8421BCD碼轉(zhuǎn)換為余3碼的代碼轉(zhuǎn)換器，用邏輯門實現(xiàn)，畫出邏輯圖和真值表。2、（本題5分）設(shè)計一個編碼器，將512個輸入信號編碼為9位二進(jìn)制輸出信號。3、（本題5分）設(shè)計一個能判斷輸入的6位二進(jìn)制數(shù)是否能被4整除且其各位數(shù)字之和大于10的邏輯電路，列出真值表和邏輯表達(dá)式。4、（本題5分）使用JK觸發(fā)器設(shè)計一個同步時序邏輯電路，實現(xiàn)一個模13的計數(shù)器，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和電路連接。5、（本題5分）用中規(guī)模集成電路設(shè)計一個能實現(xiàn)模10計數(shù)的計數(shù)器，畫出邏輯圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并說明其特點。四、分析題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）設(shè)計一個數(shù)字邏輯電路