暨南大學(xué)《數(shù)字邏輯》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)暨南大學(xué)《數(shù)字邏輯》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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、編碼器是一種常見(jiàn)的組合邏輯電路。以下關(guān)于編碼器功能的描述中，正確的是（）A.將二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換為特定的信號(hào)B.把輸入的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)C.將一組輸入信號(hào)編碼為二進(jìn)制代碼D.對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行放大和整形2、對(duì)于一個(gè)4-16譯碼器，若使能端有效，當(dāng)輸入代碼為1010時(shí)，輸出端哪一位為低電平？（）A.Y10B.Y6C.Y14D.Y23、在數(shù)字電路中，下列哪種邏輯門的輸出不僅取決于當(dāng)前的輸入，還取決于之前的輸出狀態(tài)？（）A.與門B.或門C.非門D.觸發(fā)器4、假設(shè)正在研究數(shù)字電路中的信號(hào)完整性問(wèn)題，即信號(hào)在傳輸過(guò)程中可能出現(xiàn)的失真、延遲和噪聲等。以下哪種措施可以有效地改善信號(hào)完整性？（）A.優(yōu)化布線，減少信號(hào)反射B.增加信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力C.使用屏蔽線減少干擾D.以上措施都可以改善信號(hào)完整性5、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，用于實(shí)現(xiàn)兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)的乘法運(yùn)算。如果要采用硬件實(shí)現(xiàn)，并且要求速度較快，以下哪種方法是最優(yōu)的？（）A.使用移位相加的方法，逐步計(jì)算乘積B.構(gòu)建一個(gè)乘法器的真值表，通過(guò)組合邏輯實(shí)現(xiàn)C.利用現(xiàn)有的乘法器集成電路芯片D.以上方法的效果相同，沒(méi)有優(yōu)劣之分6、在數(shù)字電路中，觸發(fā)器的觸發(fā)方式有多種。以下關(guān)于觸發(fā)器觸發(fā)方式的描述中，不正確的是（）A.電平觸發(fā)方式在觸發(fā)信號(hào)為高電平時(shí)有效B.邊沿觸發(fā)方式在上升沿或下降沿時(shí)有效C.主從觸發(fā)方式可以避免空翻現(xiàn)象D.所有的觸發(fā)器都可以采用以上三種觸發(fā)方式7、在數(shù)字邏輯中，代碼表示也是重要的內(nèi)容。關(guān)于格雷碼的特點(diǎn)，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.相鄰兩個(gè)編碼之間只有一位發(fā)生變化B.格雷碼是一種無(wú)權(quán)碼C.格雷碼可以直接進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算D.格雷碼常用于減少數(shù)字電路中的誤差8、在數(shù)字電路的設(shè)計(jì)中，卡諾圖是一種用于化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)的工具。以下關(guān)于卡諾圖化簡(jiǎn)的描述，錯(cuò)誤的是（）A.卡諾圖中的相鄰方格可以合并，以消去變量B.卡諾圖化簡(jiǎn)可以得到最簡(jiǎn)與或表達(dá)式C.卡諾圖只適用于變量較少的邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)D.卡諾圖化簡(jiǎn)的結(jié)果一定是唯一的9、對(duì)于一個(gè)用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)的問(wèn)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.6410、對(duì)于一個(gè)JK觸發(fā)器，當(dāng)J=1，K=0，在時(shí)鐘脈沖上升沿作用下，其輸出狀態(tài)將：（）A.置0B.置1C.翻轉(zhuǎn)D.保持11、在數(shù)字系統(tǒng)中，時(shí)鐘信號(hào)的質(zhì)量對(duì)系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。以下關(guān)于時(shí)鐘信號(hào)的描述，不正確的是（）A.時(shí)鐘信號(hào)的頻率決定了系統(tǒng)的工作速度B.時(shí)鐘信號(hào)的占空比會(huì)影響數(shù)字電路的功耗和性能C.時(shí)鐘信號(hào)的抖動(dòng)和偏移會(huì)導(dǎo)致數(shù)字電路的誤操作D.時(shí)鐘信號(hào)可以由任何一個(gè)邏輯門的輸出提供，不需要專門的時(shí)鐘源12、對(duì)于一個(gè)由與門、或門和非門組成的組合邏輯電路，輸入信號(hào)發(fā)生變化后，輸出信號(hào)的穩(wěn)定時(shí)間取決于什么？（）A.門的數(shù)量B.門的類型C.信號(hào)的傳輸路徑D.以上都是13、在數(shù)字電路中，使用移位寄存器實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)到并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，若要轉(zhuǎn)換8位數(shù)據(jù)，需要多少個(gè)時(shí)鐘脈沖？（）A.1B.8C.16D.3214、考慮一個(gè)數(shù)字電路，其輸入和輸出之間存在一定的延遲。如果要減小這種延遲，提高電路的響應(yīng)速度，以下哪種方法是可行的？（）A.優(yōu)化電路的布線，減少信號(hào)傳輸路徑B.選用速度更快的邏輯門器件C.減少電路中的級(jí)數(shù)和中間環(huán)節(jié)D.以上方法都可以有效地減小延遲15、數(shù)字邏輯中的加法器可以分為串行加法器和并行加法器。串行加法器和并行加法器的主要區(qū)別是什么？（）A.串行加法器逐位進(jìn)行加法運(yùn)算，并行加法器同時(shí)對(duì)多位進(jìn)行加法運(yùn)算B.串行加法器的運(yùn)算速度快，并行加法器的運(yùn)算速度慢C.不確定D.串行加法器和并行加法器沒(méi)有區(qū)別二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋什么是數(shù)字邏輯中的異步串行通信和同步串行通信，它們的特點(diǎn)和區(qū)別。2、（本題5分）深入分析在數(shù)字邏輯電路的信號(hào)傳輸中的串?dāng)_問(wèn)題的成因和抑制方法。3、（本題5分）在數(shù)字電路中，解釋如何分析數(shù)字邏輯電路的信號(hào)完整性問(wèn)題，如反射、串?dāng)_和電源噪聲，以及解決方法。4、（本題5分）說(shuō)明在數(shù)字邏輯中如何進(jìn)行邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)展開(kāi)，以及其在化簡(jiǎn)中的作用。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）使用加法器和減法器設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)浮點(diǎn)數(shù)的加減運(yùn)算。分析浮點(diǎn)數(shù)的表示格式和運(yùn)算規(guī)則，以及在硬件實(shí)現(xiàn)中需要考慮的特殊情況，如舍入和溢出處理。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)斎氲膬蓚€(gè)8位有符號(hào)二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行乘法運(yùn)算，并輸出正確的結(jié)果。分析有符號(hào)數(shù)乘法的算法和實(shí)現(xiàn)方法，考慮符號(hào)擴(kuò)展和溢出處理等問(wèn)題，以及如何優(yōu)化乘法運(yùn)算的速度和資源消耗。3、（本題5分）構(gòu)建一個(gè)數(shù)字邏輯電路，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)信號(hào)的處理和目標(biāo)檢測(cè)。全面分析雷達(dá)信號(hào)的特點(diǎn)和處理算法，討論如何通過(guò)數(shù)字邏輯實(shí)現(xiàn)脈沖壓縮、動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)等功能。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)斎氲囊纛l信號(hào)進(jìn)行濾波和降噪處理。分析音頻濾波和降噪的算法和實(shí)現(xiàn)方法，如低通濾波、高通濾波和自適應(yīng)濾波等，以及如何根據(jù)音頻信號(hào)的特點(diǎn)選擇合適的濾波器類型和參數(shù)。5、（本題5分）給定一個(gè)數(shù)字邏輯電路的真值表，推導(dǎo)其對(duì)應(yīng)的邏輯表達(dá)式，并根據(jù)表達(dá)式設(shè)計(jì)出相應(yīng)的電路。分析在推導(dǎo)過(guò)程中如何運(yùn)用卡諾圖等方法進(jìn)行化簡(jiǎn)，以及化簡(jiǎn)后的邏輯表達(dá)式對(duì)電路復(fù)雜度的影響。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)編碼器，將8個(gè)輸入信號(hào)編碼為3位二進(jìn)制輸出信號(hào)。2、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)能將余3碼轉(zhuǎn)換為5421BCD碼的轉(zhuǎn)換電路