新疆大學《普通邏輯》2023-2024學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁新疆大學《普通邏輯》

2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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、對于一個由D觸發(fā)器構(gòu)成的移位寄存器，如果要實現(xiàn)串行輸入并行輸出，最少需要幾個D觸發(fā)器？（）A.2B.4C.8D.162、加法器是數(shù)字邏輯中用于執(zhí)行加法運算的電路。半加器和全加器是加法器的基本組成單元。以下關(guān)于半加器和全加器的描述，正確的是（）A.半加器不考慮來自低位的進位，而全加器考慮B.半加器和全加器的輸出結(jié)果相同，只是輸入有所不同C.多個半加器可以直接級聯(lián)構(gòu)成多位加法器，無需使用全加器D.全加器的邏輯功能比半加器復(fù)雜，所以在實際應(yīng)用中很少使用3、非門是實現(xiàn)邏輯取反功能的邏輯門。對于非門的特性，以下描述錯誤的是（）A.非門的邏輯表達式為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間延遲，這個延遲通?？梢院雎圆挥婦.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)4、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5、在數(shù)字邏輯電路的設(shè)計中，卡諾圖是一種非常有用的工具。以下關(guān)于卡諾圖用途的描述中，不正確的是（）A.用于化簡邏輯函數(shù)B.直觀地表示邏輯函數(shù)的所有最小項C.可以幫助判斷邏輯函數(shù)是否最簡D.卡諾圖只能用于二變量和三變量的邏輯函數(shù)化簡6、在數(shù)字邏輯中，編碼器和譯碼器有著不同的功能。假設(shè)我們正在使用編碼器和譯碼器。以下關(guān)于編碼器和譯碼器的描述，哪一項是不正確的？（）A.編碼器將多個輸入信號編碼為較少位的輸出信號B.譯碼器將輸入的二進制代碼轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的輸出信號C.優(yōu)先編碼器在多個輸入同時有效時，只對優(yōu)先級高的輸入進行編碼D.編碼器和譯碼器的輸入和輸出位數(shù)是固定不變的，不能根據(jù)需求進行調(diào)整7、當研究數(shù)字電路中的冒險現(xiàn)象時，假設(shè)一個電路在特定輸入組合下產(chǎn)生了毛刺。以下哪種技術(shù)可以有效地消除這些毛刺？（）A.增加冗余項B.使用濾波電容C.改變電路結(jié)構(gòu)D.以上技術(shù)均可8、在數(shù)字系統(tǒng)中，經(jīng)常需要進行數(shù)值的比較和判斷。比較器可以用于比較兩個數(shù)字的大小。一個4位數(shù)值比較器，當輸入A=1010，B=1100時，輸出的結(jié)果為：（）A.A>BB.A<BC.A=BD.無法確定9、對于一個用VerilogHDL描述的數(shù)字邏輯電路，以下哪種語句通常用于描述組合邏輯？（）A.alwaysB.initialC.assignD.module10、已知一個計數(shù)器的計數(shù)時鐘頻率為20MHz，要計滿1000個數(shù)，大約需要多長時間？（）A.50μsB.50msC.500μsD.500ms11、在數(shù)字邏輯電路的可測試性設(shè)計中，假設(shè)一個復(fù)雜的集成電路需要進行生產(chǎn)測試和故障診斷。為了提高測試效率和覆蓋率，需要在設(shè)計階段考慮可測試性結(jié)構(gòu)的插入。以下哪種可測試性結(jié)構(gòu)對于大規(guī)模集成電路的測試最為有效？（）A.掃描鏈B.邊界掃描C.內(nèi)置自測試（BIST）D.以上都是12、在數(shù)字邏輯電路的設(shè)計中，需要進行邏輯綜合，將高級描述轉(zhuǎn)換為門級電路。邏輯綜合工具可以根據(jù)約束條件進行優(yōu)化。以下關(guān)于邏輯綜合的描述，錯誤的是：（）A.可以自動完成邏輯化簡B.不能考慮時序約束C.可以優(yōu)化電路的面積和速度D.可以根據(jù)不同的工藝庫進行映射13、考慮一個同步時序邏輯電路，若其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中存在自循環(huán)的狀態(tài)，這意味著：（）A.電路存在故障B.電路可以保持在該狀態(tài)C.狀態(tài)轉(zhuǎn)換不穩(wěn)定D.無法確定電路的行為14、在數(shù)字邏輯中，布爾代數(shù)是基礎(chǔ)理論之一。假設(shè)我們正在研究一個邏輯電路的表達式化簡。以下關(guān)于布爾代數(shù)的描述，哪一項是不準確的？（）A.布爾代數(shù)中的基本運算包括與（AND）、或（OR）和非（NOT）B.布爾代數(shù)的定律和規(guī)則可以用于簡化邏輯表達式，減少邏輯門的數(shù)量C.布爾代數(shù)中的德摩根定律表明，對一個邏輯表達式取反時，與運算和或運算會相互轉(zhuǎn)換D.布爾代數(shù)只能用于處理二值邏輯，即0和1，無法處理多值邏輯15、數(shù)字電路中的觸發(fā)器有多種類型，如D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器和T觸發(fā)器等。以下關(guān)于這些觸發(fā)器的功能描述，不正確的是（）A.D觸發(fā)器在時鐘上升沿時，將輸入數(shù)據(jù)存儲到輸出端B.JK觸發(fā)器具有置0、置1、保持和翻轉(zhuǎn)四種功能C.T觸發(fā)器在時鐘脈沖作用下，輸出狀態(tài)總是翻轉(zhuǎn)D.這些觸發(fā)器可以通過外部連接和控制信號相互轉(zhuǎn)換二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細闡述在數(shù)字電路的封裝選擇中，需要考慮的因素有哪些，如散熱性能、引腳數(shù)量等。2、（本題5分）詳細闡述在加法器的進位鏈設(shè)計中，如何提高進位傳播的速度和減少延遲。3、（本題5分）在數(shù)字電路設(shè)計中，說明如何根據(jù)給定的時序要求，設(shè)計一個具有特定時鐘周期和建立保持時間的時序邏輯電路。4、（本題5分）詳細說明在計數(shù)器和定時器的區(qū)別與聯(lián)系，以及它們在數(shù)字系統(tǒng)中的不同應(yīng)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(shù)字邏輯電路的邏輯仿真結(jié)果，分析電路的輸出是否符合預(yù)期。查找可能存在的邏輯錯誤或異常情況，探討如何根據(jù)仿真結(jié)果調(diào)整電路設(shè)計或修改輸入激勵，以驗證電路的功能正確性。2、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)一個16位的桶形移位器，能夠進行任意位的邏輯移位和算術(shù)移位。深入分析移位器的工作邏輯和控制方式，說明電路中如何實現(xiàn)不同類型的移位操作和結(jié)果輸出。3、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)一個32位的移位寄存器，具有左移、右移和并行加載功能。詳細分析移位寄存器的工作模式和控制邏輯，說明電路中如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)的移位、加載和存儲。4、（本題5分）給定一個4位的移位寄存器，初始值為1011。分別進行左移和右移操作，每次移動一位，并輸入新的位值0。詳細分析移位過程中的數(shù)據(jù)變化，畫出時序圖，解釋移位寄存器在數(shù)據(jù)存儲和傳輸中的作用。5、（本題5分）構(gòu)建一個數(shù)字邏輯電路，用于實現(xiàn)對DDR內(nèi)存控制器的接口邏輯。全面分析DDR內(nèi)存的工作原理和時序要求，討論如何通過數(shù)字邏輯實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫控制和突發(fā)傳輸。四、設(shè)計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計一個能對輸入的三位二進制數(shù)進行編碼擴展為八位的電路，畫出邏輯圖和編碼規(guī)則。2、（