北京郵電大學《數字邏輯與數字系統》2022-2023學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁北京郵電大學《數字邏輯與數字系統》

2022-2023學年第一學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2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、考慮數字邏輯中的計數器的級聯，假設將兩個模10的計數器級聯組成一個更大的計數器。以下關于級聯后的計數器的模值，哪個是正確的（）A.模20B.模100C.取決于級聯方式，可能是20或100D.以上都不對2、在數字系統中，能夠將輸入的二進制代碼轉換為特定輸出信號的電路稱為？（）A.編碼器B.譯碼器C.數據選擇器D.數值比較器3、在數字電路中，奇偶校驗碼常用于檢測數據傳輸中的錯誤。以下關于奇偶校驗碼的描述中，錯誤的是（）A.奇校驗時，數據中1的個數加上校驗位為奇數B.偶校驗時，數據中1的個數加上校驗位為偶數C.奇偶校驗只能檢測奇數個錯誤D.奇偶校驗能夠糾正數據傳輸中的錯誤4、在數字電路中，若要將一個4位的并行數據轉換為串行數據輸出，以下哪種方法是可行的？（）A.使用數據選擇器B.使用移位寄存器C.使用加法器D.使用計數器5、在數字邏輯中，提高數字電路的可靠性可以采用多種措施。以下措施中，不能提高數字電路可靠性的是（）A.采用冗余設計B.優(yōu)化電路布局和布線C.提高工作電壓D.選用高質量的元器件6、時序邏輯電路與組合邏輯電路不同，它具有記憶功能，能夠存儲過去的輸入信息。以下關于時序邏輯電路的描述，錯誤的是（）A.觸發(fā)器是時序邏輯電路的基本存儲單元，常見的有D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器等B.時序邏輯電路的輸出不僅取決于當前的輸入，還與電路的過去狀態(tài)有關C.時序邏輯電路可以用狀態(tài)轉換圖、狀態(tài)表等方式進行描述D.時序邏輯電路的設計比組合邏輯電路簡單，不需要考慮復雜的時序關系7、在數字邏輯中，數據選擇器和數據分配器是常用的組件。假如有一個4選1的數據選擇器，有4個輸入數據和2位選擇控制信號。那么，這個數據選擇器能夠實現的邏輯功能相當于哪種基本邏輯門？（）A.與門B.或門C.與非門D.無法等效為常見的基本邏輯門8、假設要設計一個數字電路來檢測一個8位二進制數中1的個數是否大于4。以下哪種方法可能是最有效的？（）A.使用逐位判斷和計數器來統計1的個數，然后進行比較B.將二進制數轉換為十進制，然后與4比較C.通過復雜的邏輯運算直接得出結果，不進行計數D.無法通過簡單的數字電路實現此功能9、對于一個異步時序邏輯電路，若輸入信號同時發(fā)生變化，可能會導致？（）A.狀態(tài)不確定B.輸出錯誤C.電路損壞D.以上都有可能10、已知一個8位的D/A轉換器，輸入數字量為10000000，參考電壓為5V，那么輸出的模擬電壓大約是多少？（）A.0.39VB.1.25VC.2.5VD.5V11、對于一個采用上升沿觸發(fā)的D觸發(fā)器，若在時鐘上升沿到來之前，D輸入端的值發(fā)生變化，那么觸發(fā)器的輸出會受到影響嗎？（）A.會B.不會C.取決于變化的時間D.以上都不對12、對于一個5位的二進制計數器，若初始狀態(tài)為00000，經過18個時鐘脈沖后，計數器的狀態(tài)是多少？（）A.10010B.10001C.01001D.0010013、譯碼器是數字電路中的另一種重要器件。關于譯碼器的功能和應用，以下說法錯誤的是（）A.譯碼器可以將輸入的編碼轉換為對應的輸出信號B.譯碼器常用于地址譯碼和指令譯碼C.二進制譯碼器輸入的編碼位數和輸出的信號數量相同D.譯碼器只能對特定的編碼進行譯碼，不能處理任意的輸入14、在數字電路中，施密特觸發(fā)器具有回差特性。關于施密特觸發(fā)器的應用，以下說法不正確的是（）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D.施密特觸發(fā)器只能用于數字電路，不能用于模擬電路15、在數字電路中，使用比較器比較兩個4位二進制數的大小時，如果兩個數相等，輸出的比較結果是什么？（）A.00B.01C.10D.11二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細闡述在數字邏輯中，組合邏輯電路和時序邏輯電路的根本區(qū)別，并分別舉例說明它們在實際數字系統中的應用。2、（本題5分）詳細說明在譯碼器的多輸出控制設計中，如何協調多個輸出信號的邏輯關系。3、（本題5分）詳細闡述如何用邏輯門實現一個數值比較器的擴展，能夠比較更多位數的數值。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）用數字邏輯實現一個簡單的數字信號加密傳輸系統。深入分析加密算法、傳輸協議和接收端的解密邏輯，解釋如何保證信號在傳輸過程中的安全性和完整性。2、（本題5分）給定一個數字音頻處理系統中的音頻壓縮模塊，如MP3壓縮。分析音頻壓縮的原理和算法，設計相應的數字電路實現壓縮功能。探討如何在保證音頻質量的前提下提高壓縮比和降低計算復雜度。3、（本題5分）設計一個數字邏輯電路，用于檢測一個12位二進制數中是否存在連續(xù)的六個0。詳細闡述設計思路，通過邏輯表達式和真值表進行分析，并畫出邏輯電路圖。探討該電路在數據檢測和錯誤診斷中的應用和優(yōu)化。4、（本題5分）利用數字邏輯設計一個數字調制解調器電路，例如ASK、FSK或PSK調制。詳細闡述調制和解調的原理和邏輯實現，分析信號的頻譜特性和傳輸性能。5、（本題5分）設計一個數字邏輯電路，將一個8位的二進制數進行反碼轉換。詳細闡述反碼的定義和轉換邏輯，通過真值表和邏輯表達式進行分析，并畫出邏輯電路圖。分析反碼在數字運算和糾錯編碼中的應用。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）使用D觸發(fā)器設計一個同步時序邏輯電