重慶電信職業(yè)學(xué)院《DSP原理及應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)重慶電信職業(yè)學(xué)院《DSP原理及應(yīng)用》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30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、在數(shù)字電路中，若要實(shí)現(xiàn)將4位并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)并進(jìn)行發(fā)送，需要用到的器件是：（）A.計(jì)數(shù)器B.數(shù)據(jù)選擇器C.移位寄存器D.編碼器2、在數(shù)字電路中，若要存儲(chǔ)8位的數(shù)據(jù)，以下哪種存儲(chǔ)器件是合適的選擇？（）A.SRAMB.DRAMC.ROMD.以上都是3、在數(shù)字邏輯電路中，對(duì)于一個(gè)4位的二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，從初始狀態(tài)0000開始計(jì)數(shù)，經(jīng)過15個(gè)時(shí)鐘脈沖后，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)將變?yōu)椋海ǎ〢.0000B.1111C.1000D.01114、對(duì)于一個(gè)5位的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，從0開始計(jì)數(shù)，經(jīng)過30個(gè)時(shí)鐘脈沖后，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為：（）A.11110B.11101C.00011D.000005、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(hào)，需要幾級(jí)分頻電路？（）A.5B.6C.7D.86、在數(shù)字邏輯中，已知一個(gè)JK觸發(fā)器的J=1，K=0，在時(shí)鐘脈沖的上升沿到來時(shí)，觸發(fā)器的輸出狀態(tài)會(huì)如何變化？（）A.置1B.置0C.保持不變D.翻轉(zhuǎn)7、對(duì)于一個(gè)12位的逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，完成一次轉(zhuǎn)換所需的時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù)大約為：（）A.12個(gè)B.24個(gè)C.48個(gè)D.不確定8、在數(shù)字邏輯的時(shí)序分析中，假設(shè)一個(gè)時(shí)序電路的建立時(shí)間和保持時(shí)間不滿足要求。以下哪種措施能夠有效地改善時(shí)序性能？（）A.增加時(shí)鐘頻率B.優(yōu)化邏輯電路C.插入緩沖器D.以上措施結(jié)合使用9、在數(shù)字邏輯中，奇偶校驗(yàn)碼常用于檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸中的錯(cuò)誤。以下關(guān)于奇偶校驗(yàn)碼的描述中，錯(cuò)誤的是（）A.奇偶校驗(yàn)碼可以檢測(cè)出奇數(shù)位錯(cuò)誤B.奇校驗(yàn)碼中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)，偶校驗(yàn)碼中1的個(gè)數(shù)為偶數(shù)C.奇偶校驗(yàn)碼不能糾正錯(cuò)誤，只能檢測(cè)錯(cuò)誤D.奇偶校驗(yàn)碼增加的校驗(yàn)位越多，檢測(cè)錯(cuò)誤的能力越強(qiáng)10、用2輸入與非門實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)F=AB+CD，至少需要幾個(gè)與非門？（）A.2B.3C.4D.511、在數(shù)字邏輯中，若要實(shí)現(xiàn)一個(gè)能產(chǎn)生100kHz方波信號(hào)的電路，以下哪種集成電路可以考慮使用？（）A.555定時(shí)器B.74LS138C.74LS04D.74LS8512、邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)是數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。在化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)時(shí)，以下方法不常用的是（）A.公式法，運(yùn)用邏輯代數(shù)的基本公式和定律進(jìn)行化簡(jiǎn)B.卡諾圖法，通過圖形的方式直觀地化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)C.真值表法，根據(jù)輸入輸出的真值表來化簡(jiǎn)D.試探法，隨機(jī)嘗試不同的組合來找到最簡(jiǎn)形式13、在數(shù)字邏輯中，利用中規(guī)模集成電路（MSI）可以構(gòu)建更復(fù)雜的邏輯電路。例如，使用計(jì)數(shù)器和譯碼器可以構(gòu)建順序脈沖發(fā)生器。以下關(guān)于順序脈沖發(fā)生器的描述，正確的是：（）A.可以產(chǎn)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(jī)的D.可以根據(jù)需要產(chǎn)生特定順序的脈沖14、在數(shù)字邏輯中，時(shí)序邏輯電路與組合邏輯電路的重要區(qū)別在于時(shí)序邏輯電路具有記憶功能。以下關(guān)于時(shí)序邏輯電路特點(diǎn)的描述中，正確的是（）A.輸出不僅取決于當(dāng)前輸入，還取決于電路的過去狀態(tài)B.通常包含觸發(fā)器等存儲(chǔ)元件C.其行為可以用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和狀態(tài)表來描述D.以上都是15、已知一個(gè)邏輯函數(shù)F=A+B·C，其反函數(shù)F'為：（）A.F'=A·(B+C)B.F'=A·(B·C)C.F'=(A+B)·CD.F'=A·(B'+C')16、譯碼器則是編碼器的逆過程，它將輸入的二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。一個(gè)3線-8線譯碼器，當(dāng)輸入編碼為101時(shí)，其輸出的有效信號(hào)為：（）A.第5個(gè)輸出端B.第6個(gè)輸出端C.第7個(gè)輸出端D.第8個(gè)輸出端17、在數(shù)字電路的設(shè)計(jì)中，使用硬件描述語言（HDL）可以提高效率和可讀性。以下關(guān)于HDL的描述，錯(cuò)誤的是（）A.VHDL和Verilog是兩種常見的HDLB.HDL可以描述數(shù)字電路的結(jié)構(gòu)和行為C.HDL編寫的代碼可以直接被硬件執(zhí)行D.HDL便于進(jìn)行數(shù)字電路的仿真和驗(yàn)證18、在數(shù)字電路中，需要對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼以提高傳輸效率和抗干擾能力。假設(shè)采用曼徹斯特編碼方式傳輸一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列，以下關(guān)于曼徹斯特編碼的特點(diǎn)，哪個(gè)描述是正確的？（）A.每個(gè)時(shí)鐘周期都有跳變B.編碼效率高C.容易實(shí)現(xiàn)同步D.抗干擾能力差19、數(shù)字邏輯中的觸發(fā)器可以存儲(chǔ)一位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。一個(gè)JK觸發(fā)器，在時(shí)鐘上升沿到來時(shí)，根據(jù)輸入J和K的值確定輸出。如果J=1，K=1，時(shí)鐘上升沿到來后，輸出會(huì)怎樣變化？（）A.輸出會(huì)翻轉(zhuǎn)B.輸出會(huì)保持不變C.不確定D.根據(jù)其他因素判斷20、對(duì)于一個(gè)同步時(shí)序邏輯電路，若狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中有8個(gè)狀態(tài)，至少需要幾個(gè)觸發(fā)器來表示這些狀態(tài)？（）A.2B.3C.4D.521、數(shù)字邏輯中的編碼方式有多種，如8421碼、格雷碼等。以下關(guān)于這些編碼方式的特點(diǎn)描述，正確的是（）A.8421碼是一種有權(quán)碼，每一位的權(quán)值固定B.格雷碼相鄰兩個(gè)編碼之間只有一位發(fā)生變化C.8421碼和格雷碼都可以直接進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算D.不同的編碼方式適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景，沒有優(yōu)劣之分22、若要設(shè)計(jì)一個(gè)能對(duì)兩個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行減法運(yùn)算并判斷結(jié)果是否為零的電路，以下哪種集成電路可能是首選？（）A.74LS283B.74LS194C.74LS00D.74LS0823、在數(shù)字電路中，需要對(duì)多個(gè)邏輯信號(hào)進(jìn)行編碼以減少信號(hào)線的數(shù)量。假設(shè)要對(duì)8個(gè)不同的邏輯信號(hào)進(jìn)行編碼，至少需要多少位二進(jìn)制編碼？（）A.2位B.3位C.4位D.8位24、在數(shù)字電路中，若要對(duì)一個(gè)16位的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行取反操作，以下哪種方法是最有效的？（）A.逐位取反B.使用反相器芯片C.通過邏輯運(yùn)算D.以上都不是25、若要設(shè)計(jì)一個(gè)能對(duì)100進(jìn)制進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器，至少需要多少個(gè)觸發(fā)器？（）A.7B.8C.9D.1026、在數(shù)字電路中，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器起著重要的存儲(chǔ)作用。假設(shè)我們正在研究半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。以下關(guān)于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）可以隨時(shí)讀寫數(shù)據(jù)，但斷電后數(shù)據(jù)會(huì)丟失B.只讀存儲(chǔ)器（ROM）中的數(shù)據(jù)在制造時(shí)就被固化，無法修改C.靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）和動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）的讀寫速度相同D.半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的容量和存儲(chǔ)速度是選擇存儲(chǔ)器時(shí)需要考慮的重要因素27、加法器是數(shù)字電路中用于實(shí)現(xiàn)加法運(yùn)算的重要部件。在半加器和全加器中，以下關(guān)于半加器的描述中，錯(cuò)誤的是（）A.半加器不考慮來自低位的進(jìn)位B.半加器的輸出包括本位和以及向高位的進(jìn)位C.半加器可以由異或門和與門組成D.半加器的功能比全加器簡(jiǎn)單28、對(duì)于一個(gè)由JK觸發(fā)器構(gòu)成的時(shí)序電路，若要實(shí)現(xiàn)一個(gè)模5的計(jì)數(shù)器，J和K的輸入應(yīng)該如何設(shè)置？（）A.特定的邏輯組合B.隨機(jī)設(shè)置C.保持不變D.以上都不對(duì)29、在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中，需要考慮電路的可測(cè)試性。如果要設(shè)計(jì)一個(gè)易于測(cè)試的電路，以下哪種原則是應(yīng)該遵循的？（）A.盡量減少內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的數(shù)量B.增加測(cè)試點(diǎn)，便于觀測(cè)內(nèi)部信號(hào)C.使電路的功能盡可能簡(jiǎn)單D.以上原則都對(duì)提高電路的可測(cè)試性有幫助30、在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中，需要考慮電路的功耗。假設(shè)一個(gè)邏輯電路，通過優(yōu)化邏輯表達(dá)式可以降低功耗，以下哪種優(yōu)化方法可能最有效？（）A.減少邏輯門的數(shù)量B.降低工作電壓C.減少信號(hào)的翻轉(zhuǎn)次數(shù)D.以上方法效果相同二、分析題（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)蓚€(gè)8位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行乘法運(yùn)算，并輸出結(jié)果。分析乘法運(yùn)算的邏輯步驟，如移位、加法等操作的實(shí)現(xiàn)方式，以及如何處理進(jìn)位和存儲(chǔ)中間結(jié)果，同時(shí)探討該電路在硬件實(shí)現(xiàn)上的復(fù)雜度和資源消耗。2、（本題5分）給定一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)，其中包含多個(gè)模塊，如加法器、乘法器和比較器等。分析各個(gè)模塊之間的連接方式和數(shù)據(jù)傳輸過程，計(jì)算系統(tǒng)的整體性能指標(biāo)，如吞吐量、延遲和資源利用率，并提出改進(jìn)系統(tǒng)性能的方案。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)異步時(shí)序電路，用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)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(diǎn)，討論如何實(shí)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）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)8位的數(shù)字比較器，能夠比較兩個(gè)有符號(hào)數(shù)的大小，并輸出相應(yīng)的比較結(jié)果。深入分析有符號(hào)數(shù)比較的邏輯和處理方法，說明電路中如何考慮符號(hào)位和數(shù)值位進(jìn)行比較。5、（本題5分）使用比較器和邏輯門設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)的大小比較，并輸出比較結(jié)果。分析比較器的工作原理和邏輯表達(dá)式的推導(dǎo)，以及如何優(yōu)化比較電路的速度和面積。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（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)狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)跳轉(zhuǎn)條件判斷。2、（本題5分）闡述數(shù)字邏輯中編碼器和譯碼器的面積和速度的權(quán)衡，舉例說明在不同應(yīng)用場(chǎng)景中的優(yōu)化策略。3、（本題5分）在數(shù)字系統(tǒng)中，解釋加法器和減法器的實(shí)現(xiàn)原理，分析它們?cè)谟?jì)算機(jī)算術(shù)運(yùn)算中的重要性。4、（本題5分）深入分析在數(shù)字邏輯電路的時(shí)序分析工具中，如TimeQu