四川護(hù)理職業(yè)學(xué)院《邏輯與邏輯思維》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁四川護(hù)理職業(yè)學(xué)院

《邏輯與邏輯思維》2023-2024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)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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、在一個(gè)數(shù)字電路中，使用了多個(gè)觸發(fā)器來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。關(guān)于觸發(fā)器的工作特性，以下哪種描述是準(zhǔn)確的？（）A.D觸發(fā)器在時(shí)鐘上升沿時(shí)根據(jù)輸入值改變狀態(tài)B.JK觸發(fā)器在輸入J=K=1時(shí)，會(huì)保持原狀態(tài)C.T觸發(fā)器只有在輸入為1時(shí)才改變狀態(tài)D.以上觸發(fā)器的描述都不準(zhǔn)確2、在現(xiàn)代電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，數(shù)字邏輯與模擬電路常常結(jié)合使用。以下關(guān)于數(shù)字邏輯與模擬電路結(jié)合的描述，不正確的是（）A.數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）和模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換B.在一些系統(tǒng)中，數(shù)字邏輯用于控制模擬電路的工作狀態(tài)C.數(shù)字邏輯和模擬電路的結(jié)合可以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，提高系統(tǒng)性能D.數(shù)字邏輯和模擬電路的設(shè)計(jì)方法和工具完全相同，不需要分別考慮3、二進(jìn)制編碼是數(shù)字系統(tǒng)中表示信息的重要方式。關(guān)于二進(jìn)制編碼，以下說法不正確的是（）A.8421碼是一種常見的有權(quán)碼B.格雷碼相鄰兩個(gè)編碼之間只有一位不同C.余3碼是一種無權(quán)碼D.無論采用哪種編碼方式，都能唯一表示所有的十進(jìn)制數(shù)4、在數(shù)字邏輯中，若要將一個(gè)4位的二進(jìn)制數(shù)擴(kuò)展為8位，應(yīng)該在高位補(bǔ)多少？（）A.0B.1C.原數(shù)的最高位D.隨機(jī)值5、在數(shù)字邏輯中，邏輯表達(dá)式的化簡對(duì)于電路的優(yōu)化至關(guān)重要。以下關(guān)于邏輯表達(dá)式化簡方法的描述，錯(cuò)誤的是（）A.可以使用公式法和圖形法相結(jié)合來化簡復(fù)雜的邏輯表達(dá)式B.化簡后的邏輯表達(dá)式功能一定與原始表達(dá)式相同C.邏輯表達(dá)式的化簡程度越高，電路的成本越低D.任何邏輯表達(dá)式都可以化簡到最簡形式6、在數(shù)字邏輯中，競(jìng)爭冒險(xiǎn)是一種可能出現(xiàn)的現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致電路輸出出現(xiàn)不正確的尖峰脈沖。以下關(guān)于競(jìng)爭冒險(xiǎn)的描述，錯(cuò)誤的是（）A.競(jìng)爭冒險(xiǎn)通常發(fā)生在組合邏輯電路中，由于信號(hào)傳輸延遲不一致導(dǎo)致B.可以通過增加冗余項(xiàng)、引入選通脈沖等方法消除競(jìng)爭冒險(xiǎn)C.競(jìng)爭冒險(xiǎn)只會(huì)影響電路的輸出信號(hào)，不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的功能造成嚴(yán)重影響D.所有的數(shù)字邏輯電路都存在競(jìng)爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象，無法完全避免7、已知一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)采用同步置數(shù)的計(jì)數(shù)器，在置數(shù)信號(hào)有效的下一個(gè)時(shí)鐘脈沖，計(jì)數(shù)器將置入什么數(shù)值？（）A.0B.設(shè)定的數(shù)值C.隨機(jī)數(shù)值D.不確定8、在數(shù)字邏輯中，對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的邏輯電路，需要進(jìn)行故障診斷和排除。以下哪種方法可能是最常用的故障定位手段？（）A.觀察輸出信號(hào)的異常B.測(cè)量關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的電壓和波形C.替換可疑的元器件D.以上方法都經(jīng)常使用9、在數(shù)字電路中，若要將一個(gè)4位的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)輸出，以下哪種方法是可行的？（）A.使用數(shù)據(jù)選擇器B.使用移位寄存器C.使用加法器D.使用計(jì)數(shù)器10、對(duì)于一個(gè)8位的串行加法器，完成一次加法運(yùn)算所需的時(shí)間是并行加法器的：（）A.8倍B.1/8C.2倍D.1/211、在數(shù)字邏輯中，競(jìng)爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象是需要關(guān)注的問題。以下關(guān)于競(jìng)爭冒險(xiǎn)的產(chǎn)生原因，描述不正確的是（）A.由于信號(hào)傳輸延遲導(dǎo)致輸入信號(hào)到達(dá)邏輯門的時(shí)間不同B.邏輯門的傳輸延遲是競(jìng)爭冒險(xiǎn)產(chǎn)生的主要原因C.當(dāng)多個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)變化時(shí)容易產(chǎn)生競(jìng)爭冒險(xiǎn)D.只要邏輯電路設(shè)計(jì)合理，就一定不會(huì)出現(xiàn)競(jìng)爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象12、數(shù)字邏輯中的移位寄存器可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和移位操作。假設(shè)一個(gè)8位的串行輸入并行輸出移位寄存器，在時(shí)鐘脈沖的作用下，依次輸入數(shù)據(jù)10110101。當(dāng)完成輸入后，并行輸出的數(shù)據(jù)是什么？（）A.10110101B.01011010C.10101101D.0110101113、非門是實(shí)現(xiàn)邏輯取反功能的邏輯門。對(duì)于非門的特性，以下描述錯(cuò)誤的是（）A.非門的邏輯表達(dá)式為Y=?AB.非門可以由三極管構(gòu)成C.非門的輸入和輸出之間存在一定的時(shí)間延遲，這個(gè)延遲通?？梢院雎圆挥?jì)D.非門的輸出電平總是與輸入電平相反，沒有其他可能的輸出狀態(tài)14、在數(shù)字電路的測(cè)試和驗(yàn)證中，常用的方法有功能測(cè)試、時(shí)序測(cè)試等。以下關(guān)于數(shù)字電路測(cè)試的描述，不正確的是（）A.功能測(cè)試主要檢查電路在各種輸入組合下的輸出是否符合預(yù)期B.時(shí)序測(cè)試用于驗(yàn)證電路的時(shí)序特性，如建立時(shí)間和保持時(shí)間是否滿足要求C.測(cè)試向量是一組用于測(cè)試電路的輸入值，其生成是一個(gè)簡單的過程D.數(shù)字電路的測(cè)試可以完全保證電路在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性和穩(wěn)定性15、假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)⑤斎氲?位二進(jìn)制數(shù)乘以2。在不使用乘法器芯片的情況下，以下哪種方法可能是可行的？（）A.將二進(jìn)制數(shù)左移一位，低位補(bǔ)0B.通過加法運(yùn)算實(shí)現(xiàn)乘法，需要多次加法操作C.使用邏輯門構(gòu)建乘法運(yùn)算電路，復(fù)雜且效率低D.無法通過簡單的邏輯操作實(shí)現(xiàn)乘以2的功能16、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，數(shù)字邏輯也發(fā)揮著重要作用。以下關(guān)于數(shù)字邏輯在數(shù)字通信中的應(yīng)用，正確的是（）A.數(shù)字邏輯用于信號(hào)的編碼和解碼、調(diào)制和解調(diào)B.數(shù)字通信系統(tǒng)中的差錯(cuò)控制編碼與數(shù)字邏輯無關(guān)C.數(shù)字邏輯在數(shù)字通信中的應(yīng)用主要集中在硬件層面，軟件層面的作用較小D.隨著通信技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字邏輯在數(shù)字通信中的重要性逐漸降低17、編碼器是一種常見的數(shù)字邏輯電路，它可以將多個(gè)輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為較少位的輸出編碼。以下關(guān)于編碼器的描述，錯(cuò)誤的是（）A.優(yōu)先編碼器在多個(gè)輸入同時(shí)有效時(shí)，會(huì)根據(jù)優(yōu)先級(jí)確定輸出編碼B.普通編碼器不允許多個(gè)輸入同時(shí)有效，否則會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)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(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制編碼18、在數(shù)字系統(tǒng)中，經(jīng)常需要進(jìn)行數(shù)值的比較和判斷。比較器可以用于比較兩個(gè)數(shù)字的大小。一個(gè)4位數(shù)值比較器，當(dāng)輸入A=1010，B=1100時(shí)，輸出的結(jié)果為：（）A.A>BB.A<BC.A=BD.無法確定19、在數(shù)字圖像處理中，數(shù)字邏輯可以用于圖像的增強(qiáng)、壓縮等操作。以下關(guān)于數(shù)字圖像處理中數(shù)字邏輯的描述，錯(cuò)誤的是（）A.可以使用數(shù)字邏輯電路對(duì)圖像的像素值進(jìn)行運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)圖像增強(qiáng)B.圖像壓縮算法可以通過數(shù)字邏輯電路來實(shí)現(xiàn)，提高壓縮效率C.數(shù)字邏輯在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用效果不如傳統(tǒng)的圖像處理方法D.數(shù)字邏輯的高速處理能力有助于實(shí)時(shí)處理圖像數(shù)據(jù)20、在數(shù)字邏輯電路中，觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換取決于輸入信號(hào)和時(shí)鐘脈沖。JK觸發(fā)器是一種功能較為強(qiáng)大的觸發(fā)器。對(duì)于一個(gè)JK觸發(fā)器，當(dāng)J=1，K=0，在時(shí)鐘脈沖的作用下，其輸出狀態(tài)將：（）A.置0B.置1C.保持不變D.翻轉(zhuǎn)二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入分析在數(shù)字邏輯電路的信號(hào)噪聲抑制技術(shù)中，除了濾波還有哪些方法。2、（本題5分）詳細(xì)闡述如何用邏輯門實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)值比較器的多位并行比較結(jié)構(gòu)。3、（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)有限脈沖響應(yīng)（FIR）濾波器，分析其結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)。4、（本題5分）深入解釋在數(shù)字電路的靜電防護(hù)電路設(shè)計(jì)中，常見的防護(hù)結(jié)構(gòu)和工作原理。5、（本題5分）詳細(xì)說明在譯碼器的擴(kuò)展應(yīng)用中，如何通過多個(gè)譯碼器組合實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的譯碼功能。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)⑤斎氲?7位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為格雷碼，給出邏輯表達(dá)式和電路連接。2、（本題5分）利用加法器和數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)一個(gè)能根據(jù)輸入控制信號(hào)進(jìn)行加減乘除運(yùn)算的電路，畫出邏輯圖和功能分析。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)組合邏輯電路，對(duì)輸入的7位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行求反加1操作，輸出結(jié)果為7位二進(jìn)制數(shù)，給出邏輯表達(dá)式和電路圖。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)能檢測(cè)輸入的七位二進(jìn)制數(shù)中是否存在連續(xù)四個(gè)1的電路，用邏輯門實(shí)現(xiàn)，畫出邏輯圖。5、（本題5分）使用移位寄存器和計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)一個(gè)能產(chǎn)生特定序列（如101010...）的電路，畫出邏輯圖和說明工作過程。四、分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）有一個(gè)數(shù)字圖像處理系統(tǒng)中的邊緣檢測(cè)模塊，需要檢測(cè)圖像中物體的邊緣。分析邊緣檢測(cè)的算法和原理，如Sobel算子、Canny算子等。設(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)邊緣檢測(cè)功能，探討如何優(yōu)化電路以提高邊緣檢測(cè)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。2、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字邏輯電路，實(shí)現(xiàn)一個(gè)3位的可逆計(jì)數(shù)器，能夠進(jìn)行加計(jì)數(shù)和減計(jì)數(shù)，并具有異步清零和同步加