邯鄲應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學院《數(shù)字邏輯與設(shè)計》2023-2024學年第二學期期末試卷

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2023-2024學年第二學期期末試卷院(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20個小題，每小題2分，共40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、在組合邏輯電路中，若輸入信號A從0變?yōu)?，同時輸入信號B從1變?yōu)?，而輸出信號在這個過程中沒有發(fā)生變化，可能的原因是？（）A.存在競爭冒險B.電路設(shè)計錯誤C.輸出與輸入無關(guān)D.以上都有可能2、在數(shù)字系統(tǒng)中，總線是用于傳輸數(shù)據(jù)和控制信號的公共通道。關(guān)于總線的特點和類型，以下說法不正確的是（）A.總線可以分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線B.總線的帶寬決定了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣菴.并行總線比串行總線的數(shù)據(jù)傳輸速度快D.總線上的設(shè)備可以同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)3、考慮數(shù)字邏輯中的狀態(tài)化簡，假設(shè)一個狀態(tài)機有多個冗余狀態(tài)。以下哪種方法最常用于消除這些冗余狀態(tài)？（）A.狀態(tài)分配B.等價類劃分C.最小化算法D.以上方法均可4、在數(shù)字邏輯設(shè)計中，需要考慮電路的功耗。假設(shè)一個邏輯電路，通過優(yōu)化邏輯表達式可以降低功耗，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.減少信號的翻轉(zhuǎn)次數(shù)D.以上方法效果相同5、在一個同步時序邏輯電路中，若時鐘脈沖的頻率為50MHz，一個狀態(tài)持續(xù)的時間為20ns，那么該電路的狀態(tài)數(shù)為：（）A.5B.10C.20D.506、已知一個數(shù)字系統(tǒng)采用同步置數(shù)的計數(shù)器，在置數(shù)信號有效的下一個時鐘脈沖，計數(shù)器將置入什么數(shù)值？（）A.0B.設(shè)定的數(shù)值C.隨機數(shù)值D.不確定7、在數(shù)字邏輯的發(fā)展中，新技術(shù)和新方法不斷涌現(xiàn)。以下關(guān)于數(shù)字邏輯發(fā)展趨勢的描述，不正確的是（）A.集成度越來越高，芯片功能越來越強大B.功耗越來越低，性能越來越高C.設(shè)計方法越來越復(fù)雜，對設(shè)計者的要求越來越低D.應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展，與其他學科的交叉融合越來越緊密8、在數(shù)字邏輯中，對于一個復(fù)雜的時序邏輯電路，需要判斷其是否能夠正常工作并且滿足設(shè)計要求。以下哪種方法是最有效的驗證手段？（）A.功能仿真，通過軟件模擬電路行為B.硬件測試，實際搭建電路進行測試C.理論分析，根據(jù)邏輯關(guān)系推斷D.依靠經(jīng)驗判斷，不進行具體測試9、在數(shù)字電路中，能夠?qū)⑤斎氲母?、低電平編碼為二進制代碼的電路是？（）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10、若一個ROM存儲的信息為“1010011111000011”，其地址為4位，數(shù)據(jù)線為8位，則其存儲容量為：（）A.16×8位B.8×16位C.4×8位D.8×4位11、在數(shù)字邏輯的編碼器和譯碼器綜合應(yīng)用中，假設(shè)一個系統(tǒng)需要將輸入的4位二進制編碼轉(zhuǎn)換為7段數(shù)碼管的顯示信號。以下哪種方案能夠?qū)崿F(xiàn)這個功能，并且具有較好的可擴展性？（）A.使用專用的編碼譯碼芯片B.用邏輯門搭建電路C.基于可編程邏輯器件實現(xiàn)D.以上方案均可12、考慮一個數(shù)字電路中的加法器，已知其輸入為兩個8位的二進制數(shù)A和B，以及一個進位輸入C_in。如果要計算A+B+C_in的和，并輸出結(jié)果S和進位輸出C_out，以下哪種方法可以最有效地實現(xiàn)？（）A.使用多個全加器級聯(lián)B.構(gòu)建一個大型的加法運算電路C.利用軟件算法進行計算，不使用硬件電路D.以上方法的效果相同，可以隨意選擇13、當研究數(shù)字邏輯中的計數(shù)器時，假設(shè)需要設(shè)計一個能夠從0計數(shù)到9然后再回到0循環(huán)的十進制計數(shù)器。以下哪種計數(shù)器類型和編碼方式可能是最合適的選擇（）A.異步計數(shù)器，8421BCD碼B.同步計數(shù)器，余3碼C.異步計數(shù)器，格雷碼D.同步計數(shù)器，5421BCD碼14、在數(shù)字電路中，需要對多個邏輯信號進行編碼以減少信號線的數(shù)量。假設(shè)要對8個不同的邏輯信號進行編碼，至少需要多少位二進制編碼？（）A.2位B.3位C.4位D.8位15、在數(shù)字邏輯電路中，信號的傳輸會存在延遲，這會對電路的性能產(chǎn)生影響。以下關(guān)于信號傳輸延遲的描述，不正確的是（）A.信號傳輸延遲包括門延遲和布線延遲B.門延遲是由于邏輯門的內(nèi)部結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的，通常是固定的C.布線延遲與電路的布局和連線長度有關(guān)，可以通過優(yōu)化布線來減小D.信號傳輸延遲對數(shù)字電路的影響可以忽略不計，不需要在設(shè)計中考慮16、在數(shù)字邏輯的發(fā)展過程中，集成電路技術(shù)的進步起到了重要的推動作用。以下關(guān)于集成電路技術(shù)對數(shù)字邏輯的影響，錯誤的是（）A.集成電路技術(shù)使得數(shù)字邏輯電路的集成度不斷提高，體積越來越小B.隨著集成電路工藝的發(fā)展，數(shù)字電路的性能不斷提升，功耗不斷降低C.集成電路技術(shù)的進步使得數(shù)字邏輯的設(shè)計和制造變得更加復(fù)雜和昂貴D.先進的集成電路技術(shù)為數(shù)字邏輯的創(chuàng)新應(yīng)用提供了更多的可能性17、數(shù)字邏輯中的全加器可以實現(xiàn)三個一位二進制數(shù)的相加。一個全加器的輸入為A=0，B=1，進位C_in=1，那么輸出的和S和進位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18、數(shù)字邏輯中的加法器可以進行多位二進制數(shù)的相加。一個16位二進制加法器，當兩個輸入都為最大的16位二進制數(shù)時，輸出結(jié)果會產(chǎn)生幾個進位？（）A.一個進位B.兩個進位C.不確定D.根據(jù)加法器的類型判斷19、數(shù)字邏輯中的觸發(fā)器是時序邏輯電路的基本組成部分。一個D觸發(fā)器，在時鐘上升沿到來時，將輸入數(shù)據(jù)存儲到輸出端。如果當前輸入為高電平，時鐘上升沿到來后，輸出是什么電平？（）A.高電平B.低電平C.不確定D.根據(jù)其他因素判斷20、當研究數(shù)字電路中的觸發(fā)器同步問題時，假設(shè)一個系統(tǒng)中有多個觸發(fā)器需要同時更新狀態(tài)。以下哪種時鐘信號分配方式能夠確保同步性并且減少時鐘偏差？（）A.單點時鐘驅(qū)動B.樹形時鐘分布C.網(wǎng)狀時鐘網(wǎng)絡(luò)D.以上方式均可二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述數(shù)字邏輯中只讀存儲器（ROM）和隨機存取存儲器（RAM）的刷新機制和存儲單元的可靠性，分析其對系統(tǒng)性能的影響。2、（本題5分）闡述數(shù)字邏輯中數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的故障檢測和自診斷方法，分析其在提高系統(tǒng)可靠性中的作用。3、（本題5分）解釋在數(shù)字電路中如何處理多個時鐘域之間的同步問題，確保數(shù)據(jù)的正確傳輸。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個能對輸入的6位二進制數(shù)進行排序（從小到大）的邏輯電路，給出設(shè)計思路和邏輯表達式。2、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)據(jù)選擇器，根據(jù)10個控制信號從1024個輸入數(shù)據(jù)中選擇一個輸出。3、（本題5分）利用譯碼器和比較器設(shè)計一個能根據(jù)輸入數(shù)字控制多個設(shè)備不同狀態(tài)的電路，畫出邏輯圖和控制策略。4、（本題5分）設(shè)計一個能檢測輸入的八位二進制數(shù)中是否存在連續(xù)的01序列的電路，用邏輯門實現(xiàn)，畫出邏輯圖。5、（本題5分）設(shè)計一個能檢測輸入的6位二進制數(shù)中是否存在連續(xù)的3個1的邏輯電路，給出邏輯表達式和電路實現(xiàn)。四、分析題（本大題共2個小題，共2