韶關(guān)學(xué)院《數(shù)字邏輯》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《數(shù)字邏輯》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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)字邏輯中的時(shí)序電路通常由組合邏輯電路和存儲單元組成。假設(shè)一個(gè)時(shí)序電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中，有三個(gè)狀態(tài)S0、S1、S2，在特定輸入條件下進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。以下哪個(gè)因素對于確定電路的功能和性能至關(guān)重要？（）A.狀態(tài)的編碼方式B.輸入信號的變化順序C.存儲單元的類型D.以上因素都很重要2、在邏輯函數(shù)化簡中，使用卡諾圖化簡法時(shí)，若相鄰的最小項(xiàng)可以合并，那么合并后消去的變量是：（）A.相同的變量B.不同的變量C.任意變量D.取決于具體情況3、當(dāng)研究數(shù)字電路中的存儲單元時(shí)，假設(shè)需要一個(gè)能夠存儲大量數(shù)據(jù)并且可以快速讀取和寫入的存儲設(shè)備。以下哪種存儲器件通常具有較高的存儲容量和較快的讀寫速度？（）A.SRAMB.DRAMC.ROMD.FlashMemory4、已知一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率為100MHz，若要產(chǎn)生一個(gè)周期為10μs的脈沖信號，需要幾級分頻電路？（）A.5B.6C.7D.85、若一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的輸入信號頻率為100kHz，經(jīng)過一個(gè)二分頻電路后，輸出信號的頻率是多少？（）A.50kHzB.200kHzC.100kHzD.不確定6、在數(shù)字邏輯的應(yīng)用場景中，以下關(guān)于計(jì)算機(jī)存儲系統(tǒng)的描述，錯(cuò)誤的是（）A.內(nèi)存和外存都使用數(shù)字邏輯來實(shí)現(xiàn)存儲和讀寫操作B.閃存是一種非易失性存儲介質(zhì)，基于數(shù)字邏輯原理工作C.存儲系統(tǒng)的性能主要取決于存儲容量，與數(shù)字邏輯無關(guān)D.數(shù)字邏輯在存儲系統(tǒng)的地址譯碼和數(shù)據(jù)傳輸中發(fā)揮重要作用7、計(jì)數(shù)器不僅可以進(jìn)行加法計(jì)數(shù)，還可以進(jìn)行減法計(jì)數(shù)或者可逆計(jì)數(shù)。在一個(gè)可逆計(jì)數(shù)器中，可以通過控制信號來決定計(jì)數(shù)的方向。當(dāng)控制信號為1時(shí)進(jìn)行加法計(jì)數(shù)，為0時(shí)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)。假設(shè)初始值為5，控制信號先為1計(jì)數(shù)3次，再為0計(jì)數(shù)2次，計(jì)數(shù)器的最終值為：（）A.6B.7C.8D.98、在數(shù)字電路的分析和設(shè)計(jì)中，建立真值表是重要的步驟之一。以下關(guān)于真值表作用的描述中，錯(cuò)誤的是（）A.可以直觀地反映輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系B.有助于化簡邏輯函數(shù)C.是設(shè)計(jì)數(shù)字電路的唯一依據(jù)D.可以驗(yàn)證邏輯電路的功能是否正確9、在數(shù)字邏輯中，數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)控制信號從多個(gè)輸入數(shù)據(jù)中選擇一個(gè)輸出。以下關(guān)于數(shù)據(jù)選擇器的描述中，不正確的是（）A.數(shù)據(jù)選擇器的輸入數(shù)據(jù)數(shù)量由其規(guī)格決定B.控制信號的位數(shù)決定了可選擇的輸入數(shù)據(jù)數(shù)量C.數(shù)據(jù)選擇器可以實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)D.數(shù)據(jù)選擇器的輸出與輸入數(shù)據(jù)的順序無關(guān)10、對于一個(gè)T觸發(fā)器，當(dāng)T=1時(shí)，在時(shí)鐘脈沖作用下，其輸出狀態(tài)？（）A.置0B.置1C.保持不變D.翻轉(zhuǎn)11、對于數(shù)字邏輯中的奇偶校驗(yàn)碼，假設(shè)要對一組8位數(shù)據(jù)進(jìn)行奇偶校驗(yàn)。以下哪種奇偶校驗(yàn)方式能夠檢測出奇數(shù)個(gè)錯(cuò)誤？（）A.奇校驗(yàn)B.偶校驗(yàn)C.兩種校驗(yàn)方式都可以D.兩種校驗(yàn)方式都不行12、對于一個(gè)8選1數(shù)據(jù)選擇器，若輸入數(shù)據(jù)為D0-D7，地址選擇線為A2A1A0，當(dāng)A2A1A0=101時(shí)，輸出的數(shù)據(jù)將是：（）A.D1B.D3C.D5D.D713、在數(shù)字邏輯電路中，使用邏輯門構(gòu)建復(fù)雜的邏輯功能時(shí)，假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)能判斷輸入的3個(gè)數(shù)字是否相等的電路。以下哪種邏輯門的組合和連接方式可能是有效的（）A.僅使用與門B.僅使用或門C.使用與門、或門和非門的組合D.以上組合都無法實(shí)現(xiàn)14、在數(shù)字邏輯中，若要將一個(gè)十進(jìn)制數(shù)37轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，其結(jié)果是多少？（）A.100101B.101001C.110101D.10011115、對于一個(gè)由D觸發(fā)器構(gòu)成的移位寄存器，如果要實(shí)現(xiàn)串行輸入并行輸出，最少需要幾個(gè)D觸發(fā)器？（）A.2B.4C.8D.1616、在數(shù)字邏輯電路中，編碼器和譯碼器可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號的編碼和解碼。一個(gè)4線-2線編碼器和一個(gè)2線-4線譯碼器連接在一起，當(dāng)編碼器輸入為特定值時(shí)，譯碼器的輸出會是什么？（）A.譯碼器的輸出會根據(jù)編碼器的輸入產(chǎn)生相應(yīng)的高電平輸出B.譯碼器的輸出會根據(jù)編碼器的輸入產(chǎn)生相應(yīng)的低電平輸出C.不確定D.譯碼器的輸出與編碼器的輸入無關(guān)17、在數(shù)字邏輯中，邏輯門是實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算的基本單元。與門的邏輯功能是只有當(dāng)所有輸入都為高電平時(shí)，輸出才為高電平。以下關(guān)于與門的描述，錯(cuò)誤的是（）A.與門的邏輯表達(dá)式為Y=A·BB.可以用二極管和電阻實(shí)現(xiàn)簡單的與門電路C.與門的輸入和輸出信號只有高電平和低電平兩種狀態(tài)D.與門在數(shù)字電路中應(yīng)用較少，不如或門和非門重要18、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.2^8×2^419、在數(shù)字邏輯中，乘法運(yùn)算可以通過移位和加法來實(shí)現(xiàn)。以下關(guān)于乘法運(yùn)算的描述，錯(cuò)誤的是（）A.可以使用移位寄存器和加法器來構(gòu)建乘法器B.乘法運(yùn)算的速度取決于移位和加法的操作次數(shù)C.并行乘法器比串行乘法器的運(yùn)算速度快，但硬件復(fù)雜度高D.數(shù)字邏輯中的乘法運(yùn)算與數(shù)學(xué)中的乘法運(yùn)算完全相同，沒有任何區(qū)別20、假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路來實(shí)現(xiàn)一個(gè)乘法器，能夠?qū)蓚€(gè)4位二進(jìn)制數(shù)相乘。以下哪種乘法算法的實(shí)現(xiàn)可能是最有效的？（）A.移位相加乘法算法，通過多次移位和加法實(shí)現(xiàn)乘法B.陣列乘法器，使用大量的與門和加法器實(shí)現(xiàn)并行乘法C.查找表乘法器，預(yù)先計(jì)算并存儲乘法結(jié)果，通過查找表獲取D.以上乘法算法的效率相同，可以任意選擇二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）在數(shù)字系統(tǒng)中，解釋如何利用數(shù)字邏輯實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議中的幀同步和碼元同步，分析其原理和實(shí)現(xiàn)方法。2、（本題5分）深入分析在數(shù)字邏輯電路的信號完整性問題對系統(tǒng)性能的影響和解決策略。3、（本題5分）詳細(xì)闡述如何用硬件描述語言實(shí)現(xiàn)一個(gè)有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)編碼的格雷碼轉(zhuǎn)換。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）用邏輯門設(shè)計(jì)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)除法運(yùn)算（商和余數(shù)）的電路，畫出邏輯圖和真值表。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)能判斷輸入的6位二進(jìn)制數(shù)是否能被4整除且其各位數(shù)字之和大于10的邏輯電路，列出真值表和邏輯表達(dá)式。3、（本題5分）使用計(jì)數(shù)器和比較器設(shè)計(jì)一個(gè)能在特定范圍內(nèi)計(jì)數(shù)的電路，例如5-10，畫出邏輯圖和計(jì)數(shù)條件。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)能檢測輸入的八位二進(jìn)制數(shù)中是否存在連續(xù)的01序列的電路，用邏輯門實(shí)現(xiàn)，畫出邏輯圖。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)能將BCD碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼的組合邏輯電路，輸入為8421BCD碼，輸出為二進(jìn)制碼，列出邏輯表達(dá)式和真值表。四、分析題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）給定一個(gè)數(shù)字圖像處理系統(tǒng)中的圖像旋轉(zhuǎn)模塊，需要將輸入的圖