懷化師范高等?？茖W(xué)校《數(shù)字視頻特技》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁懷化師范高等專科學(xué)?！稊?shù)字視頻特技》

2023-2024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15個(gè)小題，每小題2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)字系統(tǒng)中，能夠根據(jù)控制信號從多個(gè)輸入數(shù)據(jù)中選擇一個(gè)輸出的電路是？（）A.編碼器B.譯碼器C.數(shù)據(jù)選擇器D.數(shù)據(jù)分配器2、在數(shù)字電路中，能夠?qū)⑤斎氲母?、低電平編碼為二進(jìn)制代碼的電路是？（）A.優(yōu)先編碼器B.普通編碼器C.七段顯示譯碼器D.以上都不是3、數(shù)字邏輯中的鎖存器可以存儲數(shù)據(jù)。假設(shè)一個(gè)透明鎖存器，當(dāng)使能信號為高電平時(shí)，輸入數(shù)據(jù)可以通過鎖存器。如果使能信號一直為高電平，輸入數(shù)據(jù)頻繁變化，以下哪種情況可能會導(dǎo)致輸出不穩(wěn)定？（）A.鎖存器的響應(yīng)速度慢B.輸入信號的噪聲C.電源電壓波動D.以上情況都可能4、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，數(shù)字邏輯也發(fā)揮著重要的作用。以下關(guān)于數(shù)字通信中數(shù)字邏輯的描述，錯(cuò)誤的是（）A.數(shù)字調(diào)制和解調(diào)可以通過數(shù)字邏輯電路來實(shí)現(xiàn)B.糾錯(cuò)編碼和解碼需要用到數(shù)字邏輯的運(yùn)算C.數(shù)字通信中的信號處理和傳輸都離不開數(shù)字邏輯D.數(shù)字邏輯在數(shù)字通信中的應(yīng)用非常簡單，不需要深入研究5、譯碼器是數(shù)字電路中的另一種重要器件。關(guān)于譯碼器的功能和應(yīng)用，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.譯碼器可以將輸入的編碼轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的輸出信號B.譯碼器常用于地址譯碼和指令譯碼C.二進(jìn)制譯碼器輸入的編碼位數(shù)和輸出的信號數(shù)量相同D.譯碼器只能對特定的編碼進(jìn)行譯碼，不能處理任意的輸入6、在數(shù)字電路中，使用乘法器實(shí)現(xiàn)兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)的乘法運(yùn)算，其輸出結(jié)果是多少位？（）A.4B.8C.16D.327、若要對一個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，當(dāng)其中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)時(shí)輸出1，則校驗(yàn)位的邏輯表達(dá)式應(yīng)為：（）A.校驗(yàn)位=異或（所有位）B.校驗(yàn)位=與（所有位）C.校驗(yàn)位=或（所有位）D.校驗(yàn)位=非（所有位）8、在數(shù)字邏輯電路中，數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)多個(gè)控制信號選擇不同的輸入數(shù)據(jù)。一個(gè)16選1數(shù)據(jù)選擇器，需要多少個(gè)控制信號？（）A.4個(gè)B.5個(gè)C.不確定D.根據(jù)數(shù)據(jù)選擇器的類型判斷9、加法器是數(shù)字邏輯中進(jìn)行加法運(yùn)算的重要部件。半加器只能處理兩個(gè)一位二進(jìn)制數(shù)的加法，不考慮低位的進(jìn)位。全加器則能夠處理包括低位進(jìn)位的加法。在構(gòu)建一個(gè)4位加法器時(shí)，如果使用全加器，至少需要：（）A.4個(gè)B.8個(gè)C.16個(gè)D.32個(gè)10、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11、在數(shù)字邏輯中，可編程邏輯器件（PLD）如CPLD和FPGA為數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了很大的靈活性。CPLD采用的是基于乘積項(xiàng)的結(jié)構(gòu)，而FPGA采用的是基于查找表的結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于CPLD和FPGA的比較，正確的是：（）A.CPLD的集成度高于FPGAB.FPGA的編程靈活性高于CPLDC.CPLD的速度比FPGA快D.FPGA的功耗比CPLD低12、在數(shù)字邏輯中，硬件描述語言（HDL）用于描述數(shù)字電路的行為和結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于硬件描述語言的描述中，錯(cuò)誤的是（）A.VHDL和Verilog是兩種常見的硬件描述語言B.硬件描述語言可以進(jìn)行邏輯仿真和綜合C.硬件描述語言的描述與具體的硬件實(shí)現(xiàn)無關(guān)D.硬件描述語言只能用于設(shè)計(jì)簡單的數(shù)字電路13、邏輯門是數(shù)字電路的基本單元，常見的邏輯門有與門、或門、非門等。對于與非門和或非門，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.與非門是先進(jìn)行與運(yùn)算，然后對結(jié)果取非B.或非門是先進(jìn)行或運(yùn)算，然后對結(jié)果取非C.與非門和或非門都可以由與門、或門和非門組合而成D.與非門和或非門在邏輯功能上是完全相同的14、在數(shù)字電路中，需要對數(shù)字信號進(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15、數(shù)字邏輯中的乘法器可以通過不同的方式實(shí)現(xiàn)。假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)4×4的乘法器，使用移位相加的方法，以下哪個(gè)步驟是關(guān)鍵？（）A.確定移位的次數(shù)B.控制加法的順序C.處理乘法的符號D.以上步驟都很關(guān)鍵二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)解釋數(shù)字邏輯中施密特觸發(fā)器的特點(diǎn)和應(yīng)用場景，通過實(shí)際電路分析其工作過程和性能優(yōu)勢。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在加法器的性能評估指標(biāo)中，除了速度和面積，還有哪些重要因素。3、（本題5分）詳細(xì)說明數(shù)字邏輯中數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的電源管理和低功耗設(shè)計(jì)方法，舉例說明在電池供電系統(tǒng)中的應(yīng)用。三、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)崿F(xiàn)對輸入的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行直方圖均衡化處理。分析直方圖均衡化的算法和邏輯實(shí)現(xiàn)，考慮如何在數(shù)字電路中高效地計(jì)算直方圖和進(jìn)行像素值的重新分配，以改善圖像的對比度和視覺效果。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）給定一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的功耗優(yōu)化方案，分析方案中所采用的技術(shù)和措施，如動態(tài)電壓頻率調(diào)整（DVFS）、門控時(shí)鐘和電源門控等。評估優(yōu)化方案的效果和對系統(tǒng)性能的影響，探討在不同應(yīng)用場景下的適用性和局限性。4、（本題5分）使用計(jì)數(shù)器和譯碼器設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入脈沖的個(gè)數(shù)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，并以不同的輸出表示不同的數(shù)量范圍。分析分類統(tǒng)計(jì)的邏輯和電路實(shí)現(xiàn)，以及如何根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整統(tǒng)計(jì)范圍和精度。5、（本題5分）給定一個(gè)由多個(gè)比較器、加法器和寄存器組成的數(shù)字控制系統(tǒng)，分析系統(tǒng)的控制邏輯和輸出響應(yīng)，確定系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。討論在數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題和解決方案。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本