沈陽大學(xué)《數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)》2021-2022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頁沈陽大學(xué)《數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)》

2021-2022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30個小題，每小題1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)字邏輯設(shè)計中，競爭冒險現(xiàn)象可能會導(dǎo)致電路輸出出現(xiàn)錯誤。以下關(guān)于競爭冒險的描述中，錯誤的是（）A.競爭冒險是由于信號傳輸延遲引起的B.可以通過增加冗余項來消除競爭冒險C.所有的數(shù)字電路都可能出現(xiàn)競爭冒險現(xiàn)象D.競爭冒險不會影響電路的正常功能2、數(shù)字邏輯中的比較器用于比較兩個數(shù)字的大小。假設(shè)設(shè)計一個4位比較器，比較兩個無符號數(shù)A和B。當(dāng)A=1010，B=1100時，輸出結(jié)果是什么？（）A.A>BB.A<BC.A=BD.不確定3、在數(shù)字系統(tǒng)中，數(shù)字信號具有離散的數(shù)值和特定的時間間隔。以下關(guān)于數(shù)字信號特點的描述中，正確的是（）A.抗干擾能力強B.便于存儲和處理C.精度高D.以上都是4、假設(shè)正在設(shè)計一個數(shù)字系統(tǒng)的控制器，需要根據(jù)不同的輸入條件產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號。以下哪種控制器的設(shè)計方法可能更適合復(fù)雜的控制邏輯？（）A.硬布線控制器，基于邏輯門實現(xiàn)B.微程序控制器，通過微指令控制C.隨機控制器，根據(jù)隨機數(shù)產(chǎn)生控制信號D.以上方法在復(fù)雜控制邏輯下效果相同5、若要設(shè)計一個能對輸入的5位二進制數(shù)進行奇偶校驗的電路，以下哪種方法較為合適？（）A.使用異或門B.使用加法器C.使用計數(shù)器D.使用比較器6、在數(shù)字電路中，編碼器是一種常見的組合邏輯器件。假設(shè)需要設(shè)計一個8線-3線編碼器，即有8個輸入信號，3個輸出信號。當(dāng)輸入信號有效時，輸出對應(yīng)的二進制編碼。如果同時有多個輸入信號有效，以下哪種編碼器的輸出結(jié)果是符合設(shè)計要求的？（）A.輸出為任意值B.輸出為優(yōu)先級最高的輸入對應(yīng)的編碼C.輸出為所有有效輸入編碼的或運算結(jié)果D.輸出為所有有效輸入編碼的與運算結(jié)果7、對于一個由多個D觸發(fā)器組成的移位寄存器，若要實現(xiàn)循環(huán)左移功能，需要如何修改電路？（）A.改變時鐘信號B.改變輸入信號C.增加反饋回路D.以上都不對8、在組合邏輯電路設(shè)計中，如果需要實現(xiàn)一個兩輸入異或邏輯功能，以下哪種邏輯表達式是正確的？（）A.F=A+BB.F=A·BC.F=A⊕BD.F=A?B+?AB9、在數(shù)字邏輯的時序邏輯電路中，觸發(fā)器是存儲單元。假設(shè)一個D觸發(fā)器的D輸入端在時鐘上升沿之前為高電平，在上升沿時變?yōu)榈碗娖?。以下關(guān)于觸發(fā)器輸出端Q的狀態(tài)變化，哪個是正確的（）A.Q在上升沿變?yōu)楦唠娖紹.Q在上升沿變?yōu)榈碗娖紺.Q保持原來的狀態(tài)不變D.Q的狀態(tài)不確定10、編碼器是一種常見的數(shù)字邏輯電路，它可以將多個輸入信號轉(zhuǎn)換為較少位的輸出編碼。以下關(guān)于編碼器的描述，錯誤的是（）A.優(yōu)先編碼器在多個輸入同時有效時，會根據(jù)優(yōu)先級確定輸出編碼B.普通編碼器不允許多個輸入同時有效，否則會產(chǎn)生錯誤輸出C.編碼器的輸入數(shù)量一定大于輸出數(shù)量D.編碼器只能將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制編碼11、在數(shù)字邏輯中，若要實現(xiàn)一個能產(chǎn)生100kHz方波信號的電路，以下哪種集成電路可以考慮使用？（）A.555定時器B.74LS138C.74LS04D.74LS8512、在數(shù)字邏輯中，若要實現(xiàn)將輸入的4位二進制數(shù)擴大兩倍的功能，以下哪種電路設(shè)計是可行的？（）A.在原數(shù)左邊添加兩個0B.將原數(shù)左移一位C.將原數(shù)與自身相加D.對原數(shù)進行取反操作13、在數(shù)字邏輯中，若要判斷一個二進制數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)，可以通過檢查其最低位的值。若最低位為1，則該數(shù)為：（）A.奇數(shù)B.偶數(shù)C.無法確定D.取決于其他位的值14、已知一個JK觸發(fā)器的J和K輸入端都為1，在時鐘脈沖的下降沿，觸發(fā)器的狀態(tài)會怎樣變化？（）A.置0B.置1C.翻轉(zhuǎn)D.保持不變15、在數(shù)字邏輯中，組合邏輯電路的冒險現(xiàn)象可以通過多種方法進行消除。假設(shè)我們正在嘗試消除冒險。以下關(guān)于冒險消除的描述，哪一項是不正確的？（）A.增加冗余項可以消除邏輯函數(shù)中的冒險，但可能會增加電路的復(fù)雜性B.引入選通脈沖可以在關(guān)鍵信號穩(wěn)定時進行輸出，避免冒險C.更改邏輯設(shè)計，使其在輸入變化時不會產(chǎn)生過渡狀態(tài)，可以消除冒險D.冒險現(xiàn)象是組合邏輯電路固有的，無法完全消除，只能盡量減少其影響16、在數(shù)字邏輯中，加法器是基本的運算電路。假設(shè)我們正在研究加法器的實現(xiàn)。以下關(guān)于加法器的描述，哪一項是不正確的？（）A.半加器可以實現(xiàn)兩個一位二進制數(shù)的加法，不考慮進位輸入B.全加器可以實現(xiàn)兩個一位二進制數(shù)的加法，并考慮進位輸入C.多位加法器可以通過級聯(lián)多個全加器來實現(xiàn)D.加法器的運算速度與位數(shù)無關(guān)，只取決于所用的邏輯門的速度17、在數(shù)字邏輯電路中，編碼器和譯碼器常常一起使用。一個8線-3線編碼器和一個3線-8線譯碼器連接在一起，當(dāng)編碼器輸入為特定值時，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)18、在數(shù)字邏輯電路中，移位寄存器可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的移位操作。一個8位左移寄存器，當(dāng)輸入為特定的二進制數(shù)時，經(jīng)過多次時鐘脈沖后，輸出會發(fā)生什么變化？（）A.輸出的數(shù)據(jù)依次向左移動B.輸出的數(shù)據(jù)依次向右移動C.不確定D.輸出的數(shù)據(jù)保持不變19、時序邏輯電路與組合邏輯電路不同，其輸出不僅取決于當(dāng)前輸入，還與之前的狀態(tài)有關(guān)。以下關(guān)于時序邏輯電路的描述，不正確的是（）A.觸發(fā)器是時序邏輯電路的基本存儲單元B.計數(shù)器和寄存器都是常見的時序邏輯電路C.時序邏輯電路在時鐘信號的控制下進行狀態(tài)轉(zhuǎn)換D.時序邏輯電路的輸出變化與輸入的變化是完全同步的20、考慮一個由與非門組成的基本RS觸發(fā)器，當(dāng)R=0，S=1時，觸發(fā)器的輸出狀態(tài)為：（）A.置0B.置1C.保持不變D.不確定21、在數(shù)字邏輯中，若要將一個十進制數(shù)37轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)，其結(jié)果是多少？（）A.100101B.101001C.110101D.10011122、在數(shù)字邏輯中，若要將一個8位的二進制數(shù)進行編碼，使其編碼后的位數(shù)最少，可采用：（）A.8421BCD碼B.格雷碼C.余3碼D.原碼23、在數(shù)字電路中，若要存儲8位的數(shù)據(jù)，以下哪種存儲器件是合適的選擇？（）A.SRAMB.DRAMC.ROMD.以上都是24、考慮數(shù)字邏輯中的狀態(tài)化簡，假設(shè)一個狀態(tài)機有多個冗余狀態(tài)。以下哪種方法最常用于消除這些冗余狀態(tài)？（）A.狀態(tài)分配B.等價類劃分C.最小化算法D.以上方法均可25、考慮到一個數(shù)字通信系統(tǒng)中的糾錯編碼，假設(shè)采用了卷積碼進行糾錯。卷積碼通過在編碼過程中引入冗余信息來提高糾錯能力。以下關(guān)于卷積碼的描述，哪個是正確的？（）A.編碼和解碼過程簡單B.糾錯能力有限C.適用于短數(shù)據(jù)塊D.是一種分組碼26、在數(shù)字邏輯中，卡諾圖是一種用于簡化邏輯函數(shù)的工具。假設(shè)要簡化一個包含4個變量的邏輯函數(shù)，使用卡諾圖進行化簡時，以下哪種情況可能會導(dǎo)致化簡結(jié)果不是最簡形式？（）A.圈合并的規(guī)則使用不當(dāng)B.變量的排列順序不正確C.卡諾圖中的1分布不規(guī)則D.只要使用卡諾圖，就一定能得到最簡形式27、對于一個D觸發(fā)器，若要使其輸出在時鐘脈沖的下降沿發(fā)生變化，應(yīng)如何修改？（）A.無法實現(xiàn)B.增加一個反相器C.改變觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)D.以上都不對28、在數(shù)字邏輯電路中，競爭和冒險現(xiàn)象可能會導(dǎo)致輸出出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。假設(shè)一個組合邏輯電路中存在競爭冒險，為了消除這種現(xiàn)象，可以采取以下哪種措施？（）A.增加冗余項B.改變電路的邏輯結(jié)構(gòu)C.引入濾波電容D.以上方法都可以有效地消除競爭冒險29、數(shù)字邏輯中的寄存器可以用于存儲數(shù)據(jù)和移位操作。一個雙向移位寄存器，在時鐘上升沿到來時，可以進行左移和右移操作。如果當(dāng)前寄存器的值為1010，控制信號為左移，輸入為1，時鐘上升沿到來后，寄存器的值會變成什么？（）A.0101B.1101C.不確定D.根據(jù)其他因素判斷30、考慮到一個數(shù)字信號的傳輸和接收系統(tǒng)，需要對信號進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)的解碼電路來恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。以下關(guān)于曼徹斯特編碼的特點，哪個描述是正確的？（）A.每個時鐘周期都有跳變B.編碼效率高C.無自同步能力D.抗干擾能力差二、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）構(gòu)建一個數(shù)字邏輯電路，用于實現(xiàn)對輸入音頻信號的量化和編碼。全面分析量化和編碼的原理和方法，討論如何根據(jù)音頻信號的特點選擇合適的量化級別和編碼方式，以保證音頻質(zhì)量和數(shù)據(jù)效率。2、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)一個16位的并行到串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。仔細(xì)分析并行數(shù)據(jù)和串行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換過程，說明電路中如何通過移位操作和控制信號實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。考慮如何提高轉(zhuǎn)換的效率和準(zhǔn)確性。3、（本題5分）設(shè)計一個異步時序電路，用于實現(xiàn)一個簡單的流水燈控制器。分析流水燈的控制邏輯和異步電路的特點，討論如何實現(xiàn)不同的流水效果和速度控制，以及如何解決異步電路中的同步問題。4、（本題5分）有一個數(shù)字通信系統(tǒng)中的糾錯編碼模塊，如卷積碼。分析卷積碼的編碼和解碼原理，設(shè)計相應(yīng)的數(shù)字電路實現(xiàn)糾錯功能。探討如何根據(jù)不同的通信要求選擇合適的卷積碼參數(shù)和提高糾錯性能。5、（本題5分）用數(shù)字邏輯實現(xiàn)一個數(shù)據(jù)選擇器，能夠從多個輸入數(shù)據(jù)中根據(jù)控制信號選擇一個輸出。詳細(xì)分析數(shù)據(jù)選擇器的邏輯表達式、電路結(jié)構(gòu)和工作特性，研究如何通過級聯(lián)多個數(shù)據(jù)選擇器來實現(xiàn)更復(fù)雜的數(shù)據(jù)選擇功能。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）說明在數(shù)字邏輯中如何進行邏輯函數(shù)的邏輯化簡中的吸收律和消去律的應(yīng)用。2、（本題5分）深入解釋在數(shù)字電路的電磁兼容測試中，測試的項目和標(biāo)準(zhǔn)以及整改措施。3、（本題5分）說明在數(shù)字系統(tǒng)中如何進行數(shù)據(jù)的并串轉(zhuǎn)換和