安慶師范大學《數(shù)字電子技術》2022-2023學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁安慶師范大學

《數(shù)字電子技術》2022-2023學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個小題，每小題1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、數(shù)字邏輯中的鎖存器可以存儲數(shù)據(jù)。假設一個透明鎖存器，當使能信號為高電平時，輸入數(shù)據(jù)可以通過鎖存器。如果使能信號一直為高電平，輸入數(shù)據(jù)頻繁變化，以下哪種情況可能會導致輸出不穩(wěn)定？（）A.鎖存器的響應速度慢B.輸入信號的噪聲C.電源電壓波動D.以上情況都可能2、在數(shù)字邏輯中，若要將一個十進制數(shù)37轉換為二進制數(shù)，其結果是多少？（）A.100101B.101001C.110101D.1001113、在數(shù)字邏輯中，若要對一個8位的二進制數(shù)進行奇偶校驗，校驗位應設置在：（）A.最高位B.最低位C.次高位D.次低位4、數(shù)字邏輯是計算機科學和電子工程的重要基礎。在數(shù)字邏輯中，二進制數(shù)是最基本的數(shù)值表示方式。以下關于二進制數(shù)的描述中，錯誤的是（）A.二進制數(shù)只有0和1兩個數(shù)字B.二進制數(shù)的位權是以2為底的冪C.二進制數(shù)轉換為十進制數(shù)時，只需將各位數(shù)字乘以相應的位權并相加D.二進制數(shù)在進行算術運算時，比十進制數(shù)更復雜，效率更低5、數(shù)字邏輯中的加法器可以實現(xiàn)兩個二進制數(shù)的相加。一個4位二進制加法器，當兩個輸入都為最大的4位二進制數(shù)時，輸出結果會產(chǎn)生進位嗎？（）A.會產(chǎn)生進位B.不會產(chǎn)生進位C.不確定D.根據(jù)加法器的類型判斷6、寄存器是數(shù)字系統(tǒng)中用于存儲數(shù)據(jù)的部件。對于寄存器的特點和操作，以下說法不正確的是（）A.寄存器可以存儲多位二進制數(shù)據(jù)B.寄存器的存儲內(nèi)容可以隨時讀取和寫入C.移位寄存器可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的移位操作D.寄存器中的數(shù)據(jù)在斷電后不會丟失7、若一個計數(shù)器的計數(shù)容量為100，采用二進制編碼，則至少需要多少位觸發(fā)器？（）A.5位B.6位C.7位D.8位8、考慮一個數(shù)字電路中的移位寄存器，它可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的左移、右移和并行輸入輸出。如果需要在每個時鐘脈沖將數(shù)據(jù)左移一位，并在最右邊補0，以下哪種移位寄存器能夠滿足這個要求？（）A.單向移位寄存器，只能左移B.雙向移位寄存器，可選擇左移或右移C.環(huán)形移位寄存器，數(shù)據(jù)循環(huán)移動D.以上移位寄存器都可以實現(xiàn)9、在數(shù)字電路中，競爭冒險現(xiàn)象可能會導致輸出出現(xiàn)錯誤。假設我們正在分析一個存在競爭冒險的電路。以下關于競爭冒險的描述，哪一項是不正確的？（）A.競爭冒險產(chǎn)生的原因是由于信號在邏輯門電路中的傳輸延遲不同B.可以通過增加冗余項、接入濾波電容等方法消除競爭冒險C.競爭冒險只會在組合邏輯電路中出現(xiàn)，時序邏輯電路中不會出現(xiàn)D.只要邏輯電路的設計合理，就一定不會出現(xiàn)競爭冒險現(xiàn)象10、在數(shù)字邏輯的加法器設計中，超前進位加法器相比串行進位加法器具有更快的速度。假設要對兩個8位二進制數(shù)進行快速加法運算，以下關于超前進位加法器的優(yōu)勢和工作原理，哪個描述是正確的（）A.減少了進位傳播的時間B.增加了電路的復雜度C.不需要考慮進位輸入D.以上描述都不準確11、假設正在分析一個組合邏輯電路的功能，已知其輸入為A、B、C，輸出為Y。通過真值表得到了輸入和輸出的對應關系。以下哪種方法可以最直觀地描述該電路的邏輯功能？（）A.邏輯表達式，用與、或、非等運算表示B.邏輯電路圖，展示門電路的連接C.波形圖，顯示輸入輸出隨時間的變化D.文字描述，詳細說明輸入輸出的關系12、在數(shù)字邏輯電路中，譯碼器的輸出可以連接到其他邏輯電路。一個3線-8線譯碼器的輸出連接到一個與門的輸入，當譯碼器的輸入為特定值時，與門的輸出會怎樣？（）A.與門的輸出會根據(jù)譯碼器的輸出和與門的另一個輸入確定B.與門的輸出會始終為高電平C.不確定D.與門的輸出會始終為低電平13、在數(shù)字電路中，若要存儲8位的數(shù)據(jù)，以下哪種存儲器件是合適的選擇？（）A.SRAMB.DRAMC.ROMD.以上都是14、組合邏輯電路的輸出僅僅取決于當前的輸入，不存在記憶功能。以下關于組合邏輯電路的描述，錯誤的是（）A.加法器、編碼器、譯碼器等都屬于組合邏輯電路B.組合邏輯電路可以用邏輯表達式、真值表、邏輯電路圖等多種方式來描述C.由于沒有記憶功能，組合邏輯電路的輸出在輸入不變的情況下不會發(fā)生改變D.組合邏輯電路的設計過程中，不需要考慮電路的時序問題15、在數(shù)字邏輯中，硬件描述語言（HDL）用于描述數(shù)字電路的行為和結構。假設我們正在使用HDL進行電路設計。以下關于HDL的描述，哪一項是不正確的？（）A.VHDL和Verilog是兩種常見的硬件描述語言，它們具有相似的語法和功能B.使用HDL可以在不同的EDA工具中進行綜合、仿真和實現(xiàn)C.HDL描述的數(shù)字電路可以直接映射到實際的硬件電路，無需任何修改D.硬件描述語言可以提高數(shù)字電路設計的效率和可維護性16、對于一個同步時序邏輯電路，若狀態(tài)方程和驅動方程已知，能否確定其輸出方程？（）A.能B.不能C.不確定D.以上都有可能17、已知一個邏輯函數(shù)的最簡與或表達式為F=AB+CD，若要用最少的與非門來實現(xiàn)，需要幾個與非門？（）A.2B.3C.4D.518、數(shù)字邏輯中的編碼方式有多種，如8421碼、格雷碼等。以下關于這些編碼方式的特點描述，正確的是（）A.8421碼是一種有權碼，每一位的權值固定B.格雷碼相鄰兩個編碼之間只有一位發(fā)生變化C.8421碼和格雷碼都可以直接進行算術運算D.不同的編碼方式適用于不同的應用場景，沒有優(yōu)劣之分19、在數(shù)字邏輯中，若要將一個8位的二進制數(shù)進行編碼，使其編碼后的位數(shù)最少，可采用：（）A.8421BCD碼B.格雷碼C.余3碼D.原碼20、在數(shù)字電路中，若要實現(xiàn)一個能將輸入的8位二進制數(shù)乘以2的電路，以下哪種方法較為簡便？（）A.左移一位B.使用乘法器芯片C.通過邏輯運算D.以上都不是21、對于一個5位的二進制計數(shù)器，從0開始計數(shù)，經(jīng)過30個時鐘脈沖后，計數(shù)器的狀態(tài)為：（）A.11110B.11101C.00011D.0000022、在數(shù)字邏輯中，移位寄存器不僅可以進行數(shù)據(jù)的移位操作，還可以用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和串行-并行轉換。一個8位移位寄存器，在時鐘脈沖的作用下，將數(shù)據(jù)10101010串行輸入，經(jīng)過4個時鐘脈沖后，寄存器中的數(shù)據(jù)為：（）A.10101010B.01010101C.10100000D.0000101023、假設正在設計一個數(shù)字系統(tǒng)的控制器，需要根據(jù)不同的輸入條件產(chǎn)生相應的控制信號。以下哪種控制器的設計方法可能更適合復雜的控制邏輯？（）A.硬布線控制器，基于邏輯門實現(xiàn)B.微程序控制器，通過微指令控制C.隨機控制器，根據(jù)隨機數(shù)產(chǎn)生控制信號D.以上方法在復雜控制邏輯下效果相同24、或門是數(shù)字邏輯中的另一種基本邏輯門。對于或門的特性和應用，以下說法不正確的是（）A.或門的邏輯功能是只要有一個輸入為高電平，輸出就為高電平B.或門常用于實現(xiàn)加法運算C.或門的邏輯表達式為Y=A∨BD.或門的輸出只取決于當前的輸入，與之前的輸入狀態(tài)無關25、在一個數(shù)字電路中，需要對多個輸入信號進行優(yōu)先級編碼。以下哪種編碼器可能是最適合的？（）A.普通二進制編碼器，對輸入信號進行直接編碼B.優(yōu)先編碼器，能夠根據(jù)輸入信號的優(yōu)先級進行編碼C.格雷碼編碼器，輸出具有良好容錯性的編碼D.以上編碼器都不適合進行優(yōu)先級編碼26、在數(shù)字邏輯中，移位寄存器可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的移位操作。串行輸入并行輸出移位寄存器可以在一個時鐘脈沖下將串行輸入的數(shù)據(jù)并行輸出。假設一個8位串行輸入并行輸出移位寄存器，初始狀態(tài)為00000000，在經(jīng)過8個時鐘脈沖后，輸入的數(shù)據(jù)為10101010，此時寄存器的輸出為：（）A.00000000B.10101010C.01010101D.1111111127、在數(shù)字電路中，若要實現(xiàn)一個能將輸入的8位二進制數(shù)除以4的電路，以下哪種方法可行？（）A.右移兩位B.使用除法器芯片C.通過邏輯運算D.以上都不是28、對于數(shù)字電路中的移位寄存器，假設需要實現(xiàn)串行數(shù)據(jù)到并行數(shù)據(jù)的轉換。以下哪種類型的移位寄存器最適合？（）A.左移寄存器B.右移寄存器C.雙向移位寄存器D.以上寄存器均可29、對于一個由JK觸發(fā)器構成的時序電路，若要實現(xiàn)一個模5的計數(shù)器，J和K的輸入應該如何設置？（）A.特定的邏輯組合B.隨機設置C.保持不變D.以上都不對30、在數(shù)字邏輯中，同步時序電路和異步時序電路有不同的特點。假設我們正在比較這兩種電路。以下關于同步時序電路和異步時序電路的描述，哪一項是不準確的？（）A.同步時序電路使用統(tǒng)一的時鐘信號來控制狀態(tài)的轉換B.異步時序電路的狀態(tài)轉換不依賴于統(tǒng)一的時鐘，而是由輸入信號的變化直接觸發(fā)C.同步時序電路的速度比異步時序電路快，因為不需要等待輸入信號的穩(wěn)定D.異步時序電路的設計比同步時序電路簡單，但容易出現(xiàn)競爭冒險和不穩(wěn)定的情況二、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一個數(shù)字存儲系統(tǒng)，需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫入和讀取操作。設計相應的地址譯碼電路、存儲單元陣列和讀寫控制電路。分析在讀寫過程中如何保證數(shù)據(jù)的準確性和完整性，以及如何提高存儲系統(tǒng)的訪問速度和存儲容量。2、（本題5分）給定一個數(shù)字系統(tǒng)中的狀態(tài)機，具有多個狀態(tài)和狀態(tài)轉換條件。詳細分析狀態(tài)機的狀態(tài)圖和轉換邏輯，設計相應的數(shù)字電路實現(xiàn)狀態(tài)的存儲和轉換。探討如何避免狀態(tài)機的死鎖和不穩(wěn)定狀態(tài)。3、（本題5分）有一個數(shù)字音頻處理系統(tǒng)中的音頻濾波模塊，如巴特沃斯濾波器。分析濾波器的設計參數(shù)和頻率響應特性，設計相應的數(shù)字電路實現(xiàn)濾波功能。探討如何根據(jù)不同的音頻頻率范圍選擇合適的濾波器參數(shù)。4、（本題5分）給定一個數(shù)字邏輯電路的功耗評估報告，分析功耗的主要來源和分布。提出降低功耗的具體措施和優(yōu)化方案，包括電源管理、時鐘門控等技術的應用。5、（本題5分）給定一個數(shù)字邏輯電路的信號完整性分析報告，分析電路中信號的反射、串擾和衰減等問題。提出改善信號完整性的措施，如終端匹配、布線規(guī)則和屏蔽技術，以確保信號的質(zhì)量和可靠性。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入分析在數(shù)字邏輯中的比較器的數(shù)字信號處理應用，如信號量化。2、（本題5分）詳細闡述在數(shù)字電路的信號調(diào)理中，如放大、濾波等操作的目的和實現(xiàn)方法。3、（本題5分）深入分析在數(shù)字邏輯電路的測試中，常用的