遼寧體育運(yùn)動(dòng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)字邏輯基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第二學(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2分，共40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、加法器是數(shù)字電路中進(jìn)行加法運(yùn)算的重要部件。在半加器和全加器中，以下說(shuō)法不正確的是（）A.半加器不考慮低位的進(jìn)位，而全加器需要考慮B.多個(gè)半加器可以組合成一個(gè)全加器C.全加器的進(jìn)位輸出只與當(dāng)前的輸入有關(guān)，與之前的運(yùn)算結(jié)果無(wú)關(guān)D.半加器和全加器都可以用邏輯門實(shí)現(xiàn)2、在數(shù)字邏輯中，數(shù)字系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性是非常重要的。以下關(guān)于提高數(shù)字系統(tǒng)可靠性的方法，錯(cuò)誤的是（）A.采用冗余技術(shù)，增加備份部件B.優(yōu)化電路設(shè)計(jì)，減少競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)C.提高電源穩(wěn)定性，減少電源噪聲D.為了降低成本，可以使用質(zhì)量較差的元器件3、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)T觸發(fā)器，在時(shí)鐘上升沿到來(lái)時(shí)，根據(jù)輸入T的值確定輸出。如果T=1，時(shí)鐘上升沿到來(lái)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4、在數(shù)字系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)邏輯函數(shù)F=Σm(0,2,4,6)，以下哪種邏輯門的組合可以最簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)這個(gè)函數(shù)？（）A.與門和或門B.與非門和或非門C.異或門和同或門D.以上組合都不能簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)5、在數(shù)字邏輯中，數(shù)制轉(zhuǎn)換是基本的操作。假設(shè)我們正在進(jìn)行不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換。以下關(guān)于數(shù)制轉(zhuǎn)換的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制可以通過(guò)位權(quán)相加的方法實(shí)現(xiàn)B.十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制可以使用除2取余的方法，轉(zhuǎn)換結(jié)果是唯一的C.十六進(jìn)制和二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換可以通過(guò)分組對(duì)應(yīng)快速完成D.任何數(shù)制都可以準(zhǔn)確無(wú)誤地轉(zhuǎn)換為其他數(shù)制，并且轉(zhuǎn)換過(guò)程中不會(huì)丟失信息6、考慮一個(gè)數(shù)字電路中的乘法器，需要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)的乘法運(yùn)算。以下哪種乘法器的實(shí)現(xiàn)方式在速度和面積上可能取得較好的平衡？（）A.基于加法器和移位操作的乘法器B.陣列乘法器，通過(guò)硬件陣列實(shí)現(xiàn)C.利用軟件算法在數(shù)字電路中實(shí)現(xiàn)乘法D.以上方式在速度和面積上無(wú)法平衡7、在數(shù)字系統(tǒng)中，能夠根據(jù)地址選擇信號(hào)將輸入數(shù)據(jù)分配到不同輸出端的電路是？（）A.編碼器B.譯碼器C.數(shù)據(jù)分配器D.數(shù)據(jù)選擇器8、在數(shù)字邏輯中，可編程邏輯器件（PLD）為數(shù)字電路的設(shè)計(jì)提供了很大的靈活性。以下關(guān)于PLD的描述中，不正確的是（）A.可以通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)不同的邏輯功能B.包括可編程陣列邏輯（PAL）和通用陣列邏輯（GAL）等C.編程后不能再修改D.適用于小批量、快速開發(fā)的數(shù)字電路設(shè)計(jì)9、當(dāng)研究數(shù)字邏輯中的競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)時(shí)，假設(shè)一個(gè)電路在特定輸入條件下出現(xiàn)了尖峰脈沖。以下哪種情況可能會(huì)加劇這種競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)現(xiàn)象？（）A.輸入信號(hào)變化速度快B.邏輯門的傳輸延遲小C.電路中的邏輯門數(shù)量少D.電源電壓波動(dòng)大10、對(duì)于一個(gè)用FPGA實(shí)現(xiàn)的數(shù)字邏輯電路，以下哪種描述方式通常被使用？（）A.原理圖B.硬件描述語(yǔ)言C.真值表D.以上都可以11、在數(shù)字系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器是常用的邏輯部件。以下關(guān)于數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的描述，正確的是（）A.數(shù)據(jù)選擇器根據(jù)控制信號(hào)從多個(gè)輸入數(shù)據(jù)中選擇一個(gè)輸出B.數(shù)據(jù)分配器將輸入數(shù)據(jù)分配到多個(gè)輸出通道上，其控制信號(hào)決定分配的方式C.數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的功能是相反的，不能相互轉(zhuǎn)換D.數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的輸入和輸出數(shù)量是固定的，不能改變12、數(shù)字邏輯中的全加器可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)一位二進(jìn)制數(shù)的相加。一個(gè)全加器的輸入為A=0，B=1，進(jìn)位C_in=1，那么輸出的和S和進(jìn)位C_out分別是多少？（）A.S=0，C_out=1B.S=1，C_out=0C.不確定D.根據(jù)其他因素判斷13、當(dāng)研究數(shù)字邏輯中的鎖存器時(shí)，假設(shè)一個(gè)鎖存器在輸入信號(hào)消失后仍然保持其輸出狀態(tài)。以下關(guān)于鎖存器的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景，哪個(gè)說(shuō)法是正確的（）A.常用于臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)B.不能用于數(shù)據(jù)的同步C.輸出狀態(tài)只能由時(shí)鐘信號(hào)改變D.以上說(shuō)法都不正確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(gè)邏輯電路的表達(dá)式化簡(jiǎn)。以下關(guān)于布爾代數(shù)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.布爾代數(shù)中的基本運(yùn)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(jiǎn)化邏輯表達(dá)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(duì)一個(gè)邏輯表達(dá)式取反時(shí)，與運(yùn)算和或運(yùn)算會(huì)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(wú)法處理多值邏輯15、對(duì)于一個(gè)同步置數(shù)的計(jì)數(shù)器，在置數(shù)信號(hào)有效時(shí)，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)會(huì)立即變?yōu)轭A(yù)置的數(shù)值嗎？（）A.會(huì)B.不會(huì)C.取決于時(shí)鐘信號(hào)D.以上都不對(duì)16、對(duì)于一個(gè)JK觸發(fā)器，若J=1，K=0，在時(shí)鐘脈沖作用下，其輸出狀態(tài)為？（）A.置0B.置1C.保持不變D.翻轉(zhuǎn)17、對(duì)于一個(gè)采用正邏輯的數(shù)字系統(tǒng)，高電平表示邏輯1，低電平表示邏輯0。當(dāng)輸入信號(hào)為0110時(shí)，經(jīng)過(guò)一個(gè)非門后的輸出信號(hào)是？（）A.1001B.1100C.0011D.101018、在邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)中，使用卡諾圖化簡(jiǎn)法時(shí)，若相鄰的最小項(xiàng)可以合并，那么合并后消去的變量是：（）A.相同的變量B.不同的變量C.任意變量D.取決于具體情況19、對(duì)于一個(gè)由與非門組成的基本邏輯電路，已知輸入信號(hào)A=1，B=0，C=1，那么經(jīng)過(guò)邏輯運(yùn)算后的輸出結(jié)果是多少？（）A.0B.1C.不確定D.以上都不對(duì)20、在數(shù)字邏輯電路中，三態(tài)門具有特殊的功能。以下關(guān)于三態(tài)門的描述中，正確的是（）A.輸出有高電平、低電平和高阻態(tài)三種狀態(tài)B.三態(tài)門常用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸C.三態(tài)門的控制端控制輸出的狀態(tài)D.以上都是二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）闡述數(shù)字邏輯中數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)，如冗余設(shè)計(jì)和錯(cuò)誤檢測(cè)與糾正機(jī)制。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(shuō)明在不同應(yīng)用場(chǎng)景中的優(yōu)化策略。3、（本題5分）深入分析在數(shù)字電路中，競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么，有哪些方法可以消除或減少競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)。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?1位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為BCD碼的擴(kuò)展形式，輸出為16位二進(jìn)制數(shù)，給出邏輯表達(dá)式和電路連接。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠判斷輸入的10位二進(jìn)制數(shù)中1的個(gè)數(shù)是否為偶數(shù)，輸出結(jié)果為1表示是，0表示否，畫出邏輯電路圖。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)能檢測(cè)輸入的10位二進(jìn)制數(shù)中是否存在連續(xù)的7個(gè)1的邏輯電路，寫出詳細(xì)的邏輯表達(dá)式和設(shè)計(jì)方法。4、（本題5分）用VerilogHDL描述一個(gè)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)比較和排序功能的模塊，輸入為多個(gè)數(shù)據(jù)，輸出為排序結(jié)果。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)組合邏輯電路，判斷一個(gè)7位二進(jìn)制數(shù)是否為回文數(shù)。四、分析題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）構(gòu)建一個(gè)數(shù)字邏輯電路，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)處理和通