北京理工大學(xué)珠海學(xué)院《數(shù)字電子技術(shù)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁(yè)，共1頁(yè)北京理工大學(xué)珠海學(xué)院《數(shù)字電子技術(shù)》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30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、數(shù)字邏輯中的移位寄存器可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和移位操作。假設(shè)一個(gè)8位的串行輸入并行輸出移位寄存器，在時(shí)鐘脈沖的作用下，依次輸入數(shù)據(jù)10110101。當(dāng)完成輸入后，并行輸出的數(shù)據(jù)是什么？（）A.10110101B.01011010C.10101101D.011010112、數(shù)字邏輯中的譯碼器可以將輸入的二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換為特定的輸出信號(hào)。一個(gè)3線-8線譯碼器，當(dāng)輸入為特定的二進(jìn)制代碼時(shí)，有幾個(gè)輸出為高電平？（）A.一個(gè)B.兩個(gè)C.不確定D.根據(jù)具體情況判斷3、假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)高速的加法器，并且對(duì)面積和功耗有一定的限制。在這種情況下，以下哪種加法器結(jié)構(gòu)是最合適的選擇？（）A.ripplecarryadder（行波進(jìn)位加法器）B.carrylookaheadadder（超前進(jìn)位加法器）C.carryselectadder（進(jìn)位選擇加法器）D.以上加法器結(jié)構(gòu)都不滿足要求，需要新的設(shè)計(jì)方法4、已知一個(gè)邏輯函數(shù)的表達(dá)式為F=A⊕B⊕C⊕D，若A=1，B=0，C=1，D=0，則F的值為？（）A.0B.1C.不確定D.以上都不對(duì)5、譯碼器是編碼器的逆過(guò)程，它將編碼輸入轉(zhuǎn)換為特定的輸出信號(hào)。對(duì)于譯碼器，以下敘述錯(cuò)誤的是（）A.譯碼器可以將二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)B.譯碼器的輸出通常是低電平有效，即輸出為低電平時(shí)表示有效C.譯碼器可以用于驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示數(shù)字D.譯碼器的輸入位數(shù)決定了其輸出信號(hào)的數(shù)量6、在數(shù)字音頻處理中，數(shù)字邏輯也有一定的應(yīng)用。以下關(guān)于數(shù)字音頻處理中數(shù)字邏輯的描述，錯(cuò)誤的是（）A.音頻的采樣、量化和編碼可以通過(guò)數(shù)字邏輯電路來(lái)完成B.數(shù)字濾波器可以用于音頻信號(hào)的濾波處理，改善音質(zhì)C.數(shù)字音頻的存儲(chǔ)和傳輸離不開(kāi)數(shù)字邏輯的支持D.數(shù)字邏輯在數(shù)字音頻處理中的作用不大，主要依靠模擬電路7、在數(shù)字電路中，使用譯碼器和與門(mén)實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)，若譯碼器的輸出有高電平也有低電平，那么最終的輸出由什么決定？（）A.與門(mén)的輸入B.譯碼器的輸入C.與門(mén)的輸出D.以上都不對(duì)8、時(shí)序邏輯電路與組合邏輯電路不同，它包含存儲(chǔ)元件，能夠記住過(guò)去的輸入信息。常見(jiàn)的時(shí)序邏輯電路有觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器和寄存器等。在一個(gè)D觸發(fā)器中，當(dāng)時(shí)鐘脈沖上升沿到來(lái)時(shí)，如果D輸入端的值為1，那么輸出Q的值將：（）A.保持不變B.變?yōu)?C.變?yōu)?D.不確定，取決于之前的狀態(tài)9、在數(shù)字電路中，施密特觸發(fā)器具有回差特性。關(guān)于施密特觸發(fā)器的應(yīng)用，以下說(shuō)法不正確的是（）A.施密特觸發(fā)器可以用于波形整形B.施密特觸發(fā)器可以用于脈沖鑒幅C.施密特觸發(fā)器可以用于消除干擾信號(hào)D.施密特觸發(fā)器只能用于數(shù)字電路，不能用于模擬電路10、想象一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖器，能夠暫時(shí)存儲(chǔ)輸入的數(shù)據(jù)。以下哪種器件可能是最適合的？（）A.鎖存器，能夠在特定條件下保持?jǐn)?shù)據(jù)B.寄存器，具有更穩(wěn)定的存儲(chǔ)和控制功能C.計(jì)數(shù)器，主要用于計(jì)數(shù)操作，不適合作為緩沖器D.譯碼器，用于將編碼轉(zhuǎn)換為特定的輸出11、在數(shù)字邏輯中，若要將一個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為格雷碼，以下哪種方法是正確的？（）A.依次對(duì)每一位進(jìn)行轉(zhuǎn)換B.整體進(jìn)行邏輯運(yùn)算C.通過(guò)計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)D.無(wú)法直接轉(zhuǎn)換12、在數(shù)字邏輯的加法器設(shè)計(jì)中，半加器和全加器是基礎(chǔ)組件。假設(shè)要構(gòu)建一個(gè)能對(duì)兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行加法運(yùn)算的電路，以下關(guān)于半加器和全加器的使用，哪個(gè)是正確的（）A.只需要使用半加器B.只需要使用全加器C.先使用半加器，再使用全加器D.以上方法都不正確13、在數(shù)字邏輯中，有限狀態(tài)機(jī)（FSM）是一種用于描述時(shí)序邏輯行為的模型。以下關(guān)于有限狀態(tài)機(jī)的描述中，正確的是（）A.由狀態(tài)、輸入、輸出和狀態(tài)轉(zhuǎn)換組成B.可以用狀態(tài)圖和狀態(tài)表來(lái)描述C.能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的控制邏輯D.以上都是14、考慮到一個(gè)數(shù)字信號(hào)的傳輸和接收系統(tǒng)，需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼以提高傳輸效率和抗干擾能力。假設(shè)采用了曼徹斯特編碼方式，在接收端需要相應(yīng)的解碼電路來(lái)恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。以下關(guān)于曼徹斯特編碼的特點(diǎn)，哪個(gè)描述是正確的？（）A.每個(gè)時(shí)鐘周期都有跳變B.編碼效率高C.無(wú)自同步能力D.抗干擾能力差15、已知一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)采用8位二進(jìn)制補(bǔ)碼表示整數(shù)，那么其能表示的數(shù)值范圍是多少？（）A.-128到127B.-255到255C.-256到255D.0到25516、已知一個(gè)編碼器有8個(gè)輸入信號(hào)，需要對(duì)其進(jìn)行編碼，則輸出的二進(jìn)制代碼至少需要幾位？（）A.2位B.3位C.4位D.8位17、若一個(gè)PLA的與陣列有8個(gè)輸入變量，或陣列有4個(gè)輸出函數(shù)，則PLA的規(guī)模約為：（）A.8×4B.2^8×4C.8×2^4D.2^8×2^418、考慮一個(gè)同步時(shí)序邏輯電路，其時(shí)鐘頻率為100MHz，若要實(shí)現(xiàn)一個(gè)周期為10μs的信號(hào)，需要多少個(gè)時(shí)鐘周期？（）A.1000B.100C.10D.119、邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)方法有多種。假設(shè)我們正在嘗試化簡(jiǎn)一個(gè)復(fù)雜的邏輯函數(shù)。以下關(guān)于邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.公式法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)需要熟練掌握布爾代數(shù)的定律和規(guī)則B.卡諾圖化簡(jiǎn)法直觀形象，適用于變量較少的邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)C.無(wú)論使用哪種化簡(jiǎn)方法，得到的最簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式都是唯一的D.邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)可以降低電路成本，提高電路的可靠性和穩(wěn)定性20、用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)F(A,B,C,D)=∑m(1,3,5,7,9,11,13,15)，結(jié)果為？（）A.1B.0C.A+BD.A'B'21、在數(shù)字邏輯的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)中，以下關(guān)于人工智能與數(shù)字邏輯的融合的描述，不正確的是（）A.數(shù)字邏輯將在人工智能的硬件實(shí)現(xiàn)中發(fā)揮重要作用B.人工智能的發(fā)展將推動(dòng)數(shù)字邏輯技術(shù)的創(chuàng)新C.數(shù)字邏輯的發(fā)展將完全依賴于人工智能的需求D.兩者的融合將為計(jì)算領(lǐng)域帶來(lái)新的突破和應(yīng)用22、對(duì)于一個(gè)同步時(shí)序邏輯電路，若狀態(tài)方程和驅(qū)動(dòng)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23、考慮一個(gè)數(shù)字電路中的鎖存器，它能夠在特定條件下存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。以下哪種情況下鎖存器可能會(huì)丟失存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)？（）A.電源故障B.控制信號(hào)異常C.長(zhǎng)時(shí)間未刷新D.以上情況都可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失24、在數(shù)字邏輯的教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對(duì)于學(xué)生理解和掌握知識(shí)非常重要。以下關(guān)于數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)的描述，錯(cuò)誤的是（）A.實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生驗(yàn)證理論知識(shí)，提高動(dòng)手能力B.數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)通常包括硬件實(shí)驗(yàn)和軟件仿真實(shí)驗(yàn)C.在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以自由修改實(shí)驗(yàn)設(shè)備和參數(shù)，無(wú)需遵循任何規(guī)則D.實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)有助于學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出改進(jìn)方案25、用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)F(A,B,C,D)=∑m(0,2,4,6,8,10,12,14)，最簡(jiǎn)與或表達(dá)式為？（）A.B+DB.A+CC.A'+C'D.B'+D'26、對(duì)于一個(gè)異步時(shí)序邏輯電路，若輸入信號(hào)同時(shí)發(fā)生變化，可能會(huì)導(dǎo)致？（）A.狀態(tài)不確定B.輸出錯(cuò)誤C.電路損壞D.以上都有可能27、在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中，需要將邏輯表達(dá)式化簡(jiǎn)以減少邏輯門(mén)的數(shù)量。假設(shè)一個(gè)邏輯表達(dá)式為F=AB+AC+BC，以下哪種化簡(jiǎn)方法能夠得到最簡(jiǎn)形式？（）A.運(yùn)用布爾代數(shù)定律B.卡諾圖法C.公式推導(dǎo)法D.以上方法都可以28、當(dāng)研究數(shù)字邏輯中的鎖存器時(shí)，假設(shè)一個(gè)鎖存器在輸入信號(hào)消失后仍然保持其輸出狀態(tài)。以下關(guān)于鎖存器的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景，哪個(gè)說(shuō)法是正確的（）A.常用于臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)B.不能用于數(shù)據(jù)的同步C.輸出狀態(tài)只能由時(shí)鐘信號(hào)改變D.以上說(shuō)法都不正確29、數(shù)字邏輯中，組合邏輯電路的輸出僅取決于當(dāng)前的輸入，那么在一個(gè)由多個(gè)邏輯門(mén)組成的組合邏輯電路中，如何判斷其功能是否正確？（）A.通過(guò)輸入不同的組合，觀察輸出是否符合預(yù)期B.檢查邏輯門(mén)的類型是否正確C.不確定D.根據(jù)電路的復(fù)雜程度判斷30、在數(shù)字邏輯電路中，信號(hào)的傳輸會(huì)存在延遲，這會(huì)對(duì)電路的性能產(chǎn)生影響。以下關(guān)于信號(hào)傳輸延遲的描述，不正確的是（）A.信號(hào)傳輸延遲包括門(mén)延遲和布線延遲B.門(mén)延遲是由于邏輯門(mén)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的，通常是固定的C.布線延遲與電路的布局和連線長(zhǎng)度有關(guān)，可以通過(guò)優(yōu)化布線來(lái)減小D.信號(hào)傳輸延遲對(duì)數(shù)字電路的影響可以忽略不計(jì)，不需要在設(shè)計(jì)中考慮二、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）使用比較器和邏輯門(mén)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)的大小比較，并輸出比較結(jié)果。分析比較器的工作原理和邏輯表達(dá)式的推導(dǎo)，以及如何優(yōu)化比較電路的速度和面積。2、（本題5分）用數(shù)字邏輯實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字信號(hào)合成電路，例如正弦波、方波等信號(hào)的生成。深入分析信號(hào)合成的算法和邏輯實(shí)現(xiàn)，解釋如何調(diào)整信號(hào)的頻率、幅度和相位等參數(shù)。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字邏輯電路，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)數(shù)字信號(hào)的編碼壓縮。仔細(xì)分析壓縮算法和編碼方式，解釋如何減少數(shù)據(jù)量并保持信息的完整性，探討在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)16位的桶形移位器，能夠進(jìn)行任意位的邏輯移位和算術(shù)移位。深入分析移位器的工作邏輯和控制方式，說(shuō)明電路中如何實(shí)現(xiàn)不同類型的移位操作和結(jié)果輸出。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)斎氲?位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行位擴(kuò)展，將其擴(kuò)展為16位或32位。仔細(xì)分析位擴(kuò)展的規(guī)則和邏輯，說(shuō)明電路中如何實(shí)現(xiàn)高位的填充和數(shù)據(jù)的擴(kuò)展?？紤]如何根據(jù)不同的擴(kuò)展需求靈活調(diào)整電路。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）闡述數(shù)字邏輯中數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的時(shí)鐘同步和異步操作的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景，舉例說(shuō)明其選擇依據(jù)。2、（本題5分）深入解釋在多路分配器的擴(kuò)展和組合應(yīng)用中，如何實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的數(shù)據(jù)分配功能。3、（本題5分）詳細(xì)闡述如何用邏輯門(mén)實(shí)現(xiàn)一個(gè)比