瓊臺師范學(xué)院《數(shù)字邏輯》2022-2023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頁瓊臺師范學(xué)院《數(shù)字邏輯》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)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、在數(shù)字邏輯中，要用Verilog語言實現(xiàn)一個3位的加法器，以下哪種方式是常見的？（）A.使用模塊B.使用任務(wù)C.使用函數(shù)D.以上都可以2、數(shù)字邏輯中的CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件）由多個可編程的邏輯塊組成。假設(shè)設(shè)計一個邏輯功能，使用CPLD實現(xiàn)，以下哪個因素對于資源利用效率影響較大？（）A.邏輯塊的數(shù)量B.邏輯塊之間的連接方式C.輸入輸出引腳的數(shù)量D.以上因素都很重要3、數(shù)字邏輯中的全加器可以實現(xiàn)兩個二進制數(shù)和一個進位的相加。一個全加器的輸入為A=1，B=1，進位C_in=1，那么輸出的和S和進位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4、在數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，數(shù)字邏輯可以用于圖像的采集、存儲和處理。以下關(guān)于數(shù)字邏輯在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用，錯誤的是（）A.圖像傳感器輸出的模擬信號可以通過數(shù)字邏輯電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號B.數(shù)字邏輯可以用于圖像的壓縮和加密，提高圖像的傳輸和存儲效率C.圖像的濾波、邊緣檢測等處理算法可以完全由數(shù)字邏輯電路實現(xiàn)D.數(shù)字邏輯在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用主要是輔助性的，不是核心部分5、在數(shù)字邏輯的運算中，補碼是一種重要的表示方法。以下關(guān)于補碼的描述，錯誤的是（）A.正數(shù)的補碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的補碼是原碼的各位取反，末位加1B.補碼可以方便地進行加法和減法運算，無需考慮符號位C.補碼的表示范圍比原碼和反碼更廣D.補碼的轉(zhuǎn)換過程非常復(fù)雜，在實際應(yīng)用中很少使用6、考慮數(shù)字邏輯中的譯碼器，假設(shè)使用3線-8線譯碼器來實現(xiàn)一個函數(shù)。以下關(guān)于譯碼器的功能和應(yīng)用，哪個說法是準(zhǔn)確的（）A.譯碼器只能將二進制編碼轉(zhuǎn)換為十進制輸出B.譯碼器可以用于實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)C.譯碼器的輸出始終是固定的幾種組合D.譯碼器不能用于數(shù)據(jù)分配7、在數(shù)字邏輯電路的故障診斷中，有多種方法可以使用。以下關(guān)于故障診斷方法的描述，錯誤的是（）A.可以通過觀察電路的輸出信號、測量關(guān)鍵節(jié)點的電壓等方法進行初步診斷B.邏輯分析儀是一種常用的故障診斷工具，可以捕獲和分析數(shù)字信號C.故障診斷時，可以采用替換法逐個替換可疑的元器件來確定故障位置D.一旦確定了故障位置，就可以直接修復(fù)，不需要對整個電路進行重新測試和驗證8、在數(shù)字系統(tǒng)中，總線是用于傳輸數(shù)據(jù)和信息的重要通道。以下關(guān)于總線特點的描述中，錯誤的是（）A.可以連接多個設(shè)備B.總線的數(shù)據(jù)傳輸是并行的C.總線上的數(shù)據(jù)傳輸需要遵循特定的協(xié)議D.同一時刻只能有一個設(shè)備向總線發(fā)送數(shù)據(jù)9、JK觸發(fā)器是一種功能較為強大的觸發(fā)器，具有置0、置1、保持和翻轉(zhuǎn)的功能。以下關(guān)于JK觸發(fā)器的描述，錯誤的是（）A.JK觸發(fā)器的邏輯功能可以通過輸入J和K的不同組合來實現(xiàn)B.JK觸發(fā)器在時鐘脈沖的作用下，根據(jù)J和K的輸入進行狀態(tài)轉(zhuǎn)換C.JK觸發(fā)器可以由D觸發(fā)器和其他邏輯門組合而成D.JK觸發(fā)器的功能相對復(fù)雜，在實際應(yīng)用中不如D觸發(fā)器方便10、對于一個由JK觸發(fā)器構(gòu)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(yīng)該如何設(shè)置？（）A.特定的邏輯組合B.隨機設(shè)置C.保持不變D.以上都不對11、在數(shù)字電路中，異步時序電路與同步時序電路有明顯的區(qū)別。以下關(guān)于異步時序電路特點的描述中，錯誤的是（）A.沒有統(tǒng)一的時鐘信號B.速度通常比同步時序電路快C.容易產(chǎn)生競爭冒險現(xiàn)象D.設(shè)計和分析比同步時序電路簡單12、在數(shù)字邏輯電路中，同步時序電路和異步時序電路有明顯的區(qū)別。以下關(guān)于它們的描述，不正確的是（）A.同步時序電路使用統(tǒng)一的時鐘信號來控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換B.異步時序電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換不受統(tǒng)一時鐘的控制C.同步時序電路的穩(wěn)定性比異步時序電路好D.異步時序電路的設(shè)計比同步時序電路簡單13、對于一個同步時序邏輯電路，若時鐘脈沖的頻率為100MHz，那么其狀態(tài)更新的周期是多少納秒？（）A.10B.100C.1000D.1000014、對于一個T觸發(fā)器，若T輸入端一直為0，則觸發(fā)器的功能相當(dāng)于？（）A.D觸發(fā)器B.JK觸發(fā)器C.RS觸發(fā)器D.以上都不對15、在數(shù)字系統(tǒng)中，若要將一個頻率為200kHz的方波信號進行三分頻，以下哪種電路可以實現(xiàn)？（）A.計數(shù)器B.分頻器C.加法器D.乘法器二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）深入解釋在數(shù)字電路的電磁兼容性設(shè)計中，采取哪些措施來減少電磁干擾和提高抗干擾能力。2、（本題5分）詳細說明在數(shù)字邏輯中的比較器的級聯(lián)應(yīng)用，如何實現(xiàn)多位數(shù)據(jù)的比較。3、（本題5分）解釋在數(shù)字系統(tǒng)中什么是數(shù)字鎖相環(huán)，以及它在時鐘同步中的應(yīng)用。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)字邏輯電路，實現(xiàn)一個6位的數(shù)值比較器，能夠判斷兩個輸入數(shù)的相等、大于、小于關(guān)系，并輸出相應(yīng)的標(biāo)志位。詳細描述比較器的邏輯功能和實現(xiàn)方法，通過真值表和邏輯表達式進行驗證，并畫出邏輯電路圖。思考該比較器在數(shù)據(jù)排序和決策系統(tǒng)中的優(yōu)化和應(yīng)用。2、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)字邏輯電路，將一個8位的二進制數(shù)進行反碼轉(zhuǎn)換。詳細闡述反碼的定義和轉(zhuǎn)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(shù)字運算和糾錯編碼中的應(yīng)用。3、（本題5分）利用數(shù)字邏輯設(shè)計一個數(shù)字圖像縮放電路，能夠?qū)D像進行放大或縮小處理。詳細闡述圖像縮放的算法和邏輯實現(xiàn)，分析圖像質(zhì)量的保持和優(yōu)化方法。4、（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(shè)計參數(shù)和頻率響應(yīng)特性，設(shè)計相應(yīng)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)。5、（本題5分）利用數(shù)字邏輯設(shè)計一個數(shù)字溫度傳感器接口電路，能夠讀取和處理溫度傳感器的輸出信號。詳細闡述接口電路的設(shè)計要求、信號調(diào)理和轉(zhuǎn)換邏輯，分析溫度測量的精度和穩(wěn)定性。四、設(shè)計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計一個數(shù)字時鐘的秒計數(shù)器模塊，采用十進制計