重慶第二師范學院《數字邏輯》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頁重慶第二師范學院《數字邏輯》

2022-2023學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、在數字邏輯的編碼器和譯碼器綜合應用中，假設一個系統(tǒng)需要將輸入的4位二進制編碼轉換為7段數碼管的顯示信號。以下哪種方案能夠實現這個功能，并且具有較好的可擴展性？（）A.使用專用的編碼譯碼芯片B.用邏輯門搭建電路C.基于可編程邏輯器件實現D.以上方案均可2、在數字系統(tǒng)中，常常需要將數字信號進行編碼以提高傳輸效率和可靠性。格雷碼是一種常見的編碼方式，其特點是相鄰的兩個編碼之間只有一位發(fā)生變化。從二進制編碼000轉換為格雷碼，結果為：（）A.000B.001C.010D.0113、若一個數字系統(tǒng)的輸入信號頻率為100kHz，經過一個二分頻電路后，輸出信號的頻率是多少？（）A.50kHzB.200kHzC.100kHzD.不確定4、在數字系統(tǒng)中，能夠根據地址選擇信號將輸入數據分配到不同輸出端的電路是？（）A.編碼器B.譯碼器C.數據分配器D.數據選擇器5、在數字電路中，同步時序邏輯電路和異步時序邏輯電路各有特點。以下關于它們的比較，不正確的是（）A.同步時序邏輯電路的工作速度通常比異步時序邏輯電路快B.異步時序邏輯電路的設計比同步時序邏輯電路簡單C.同步時序邏輯電路的抗干擾能力比異步時序邏輯電路強D.異步時序邏輯電路不存在時鐘偏移問題，而同步時序邏輯電路存在6、在數字邏輯中，數制轉換是基本的操作。將二進制數轉換為十進制數時，以下方法錯誤的是（）A.按位權展開相加B.先轉換為十六進制，再轉換為十進制C.直接將每一位乘以2的相應冪次然后相加D.利用特定的轉換公式進行計算7、在數字邏輯中，有限狀態(tài)機（FSM）是一種重要的模型。以下關于有限狀態(tài)機的描述，準確的是（）A.有限狀態(tài)機可以分為摩爾型和米利型兩種類型，它們的輸出與輸入的關系不同B.有限狀態(tài)機的狀態(tài)轉換是隨機的，不受輸入和當前狀態(tài)的影響C.有限狀態(tài)機只能用于簡單的數字電路設計，不能用于復雜的系統(tǒng)D.設計有限狀態(tài)機時，不需要考慮狀態(tài)的編碼方式8、在數字邏輯中，可編程邏輯器件（PLD）為數字電路的設計提供了很大的靈活性。以下關于PLD的描述，錯誤的是（）A.PLA由與陣列和或陣列組成，可以實現任意組合邏輯函數B.PAL的與陣列可編程，或陣列固定C.GAL具有可重復編程和加密的特點D.CPLD的集成度比FPGA高，性能也更優(yōu)越9、在數字邏輯中，利用中規(guī)模集成電路（MSI）可以構建更復雜的邏輯電路。例如，使用計數器和譯碼器可以構建順序脈沖發(fā)生器。以下關于順序脈沖發(fā)生器的描述，正確的是：（）A.可以產生固定頻率的脈沖序列B.輸出脈沖的寬度是固定的C.輸出脈沖的順序是隨機的D.可以根據需要產生特定順序的脈沖10、在數字電路中，使用譯碼器實現邏輯函數時，若要實現一個3變量的邏輯函數，至少需要幾位的譯碼器？（）A.2B.3C.4D.811、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12、考慮一個數字系統(tǒng)，需要對一個8位二進制數進行加法運算。為了實現這個功能，可以使用多種加法器結構，如半加器、全加器等。如果要設計一個快速的8位并行加法器，以下哪種方法是最有效的？（）A.依次使用8個半加器串聯B.依次使用8個全加器串聯C.使用多個全加器并行連接，構成超前進位加法器D.先使用半加器，再使用全加器，混合串聯13、在數字電路中，編碼器是一種常見的組合邏輯器件。假設需要設計一個8線-3線編碼器，即有8個輸入信號，3個輸出信號。當輸入信號有效時，輸出對應的二進制編碼。如果同時有多個輸入信號有效，以下哪種編碼器的輸出結果是符合設計要求的？（）A.輸出為任意值B.輸出為優(yōu)先級最高的輸入對應的編碼C.輸出為所有有效輸入編碼的或運算結果D.輸出為所有有效輸入編碼的與運算結果14、當設計一個數字邏輯電路來實現一個乘法運算時，假設輸入為兩個4位二進制數。以下哪種方法可能是實現該乘法運算的可行途徑（）A.使用加法器和移位寄存器B.僅使用邏輯門搭建C.利用計數器實現D.以上方法都不可行15、考慮數字邏輯中的移位寄存器的應用，假設在數字通信系統(tǒng)中使用移位寄存器進行數據的串行到并行轉換。以下關于這種應用的優(yōu)勢和工作原理，哪個描述是準確的（）A.提高數據傳輸速度B.增加數據的錯誤率C.移位寄存器在轉換過程中會丟失數據D.以上描述都不準確二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細說明在多路選擇器的并行數據選擇應用中，如何根據多個控制信號選擇不同的并行數據輸入。2、（本題5分）詳細闡述在數字電路的可靠性設計流程中，各個階段的主要工作和輸出。3、（本題5分）說明在數字系統(tǒng)中如何進行數字信號的數字濾波，去除噪聲。4、（本題5分）深入解釋在編碼器的編碼格式轉換中，如二進制到格雷碼的轉換方法和應用。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）給定一個數字邏輯電路的真值表，推導其對應的邏輯表達式，并根據表達式設計出相應的電路。分析在推導過程中如何運用卡諾圖等方法進行化簡，以及化簡后的邏輯表達式對電路復雜度的影響。2、（本題5分）設計一個異步時序電路，用于實現一個簡單的自動售貨機控制系統(tǒng)。分析售貨機的工作流程和異步控制邏輯，討論如何處理貨幣投入、商品選擇和找零等操作，以及如何保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和響應速度。3、（本題5分）有一個數字電路，使用T觸發(fā)器實現計數功能。分析T觸發(fā)器的工作模式和觸發(fā)條件，給出計數器的邏輯表達式和狀態(tài)轉換圖。討論T觸發(fā)器與其他觸發(fā)器在計數應用中的特點和差異。4、（本題5分）設計一個數字邏輯電路，用于檢測一個6位二進制數中1的個數是否為偶數。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。探討該電路在奇偶校驗和數據完整性檢查中的應用。5、（本題5分）使用編碼器和數據選擇器設計一個數字電路，能夠實現對多個模擬信號的數字化和選擇輸出。分析模擬信號數字化的過程和精度要求，以及如何根據輸入信號的特點選擇合適的數據選擇器和編碼方式。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）利用D觸發(fā)器和邏輯門設計一個能實現數據緩沖功能的電路，畫出邏輯圖和說明其工作原理。2、（本題10分）