許昌學院《數(shù)字媒體技術專業(yè)導論與創(chuàng)業(yè)基礎》2021-2022學年第一學期期末試卷

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2021-2022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2分，共30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、隨機存儲器（RAM）在數(shù)字系統(tǒng)中用于臨時存儲數(shù)據(jù)。以下關于RAM的特點，描述不正確的是（）A.分為靜態(tài)RAM（SRAM）和動態(tài)RAM（DRAM）B.DRAM的集成度比SRAM高，但速度較慢C.SRAM需要定時刷新來保持數(shù)據(jù)，DRAM則不需要D.RAM的讀寫操作比ROM靈活2、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)的設計提供了很大的靈活性。CPLD采用的是基于乘積項的結(jié)構(gòu)，而FPGA采用的是基于查找表的結(jié)構(gòu)。以下關于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3、考慮到一個數(shù)字通信系統(tǒng)，需要對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行編碼和解碼以提高傳輸?shù)目煽啃院托?。假設使用的編碼方式基于特定的邏輯運算，在接收端需要對編碼后的數(shù)據(jù)進行還原。為了實現(xiàn)高效準確的解碼，需要深入理解數(shù)字邏輯中的各種運算規(guī)則。以下哪種數(shù)字邏輯運算在這種編碼解碼過程中起著關鍵作用？（）A.加法運算B.乘法運算C.取反運算D.移位運算4、在數(shù)字系統(tǒng)中，能夠?qū)⑤斎氲亩M制代碼轉(zhuǎn)換為特定輸出信號的電路稱為？（）A.編碼器B.譯碼器C.數(shù)據(jù)選擇器D.數(shù)值比較器5、假設要設計一個數(shù)字電路，用于判斷一個16位二進制數(shù)是否能被4整除。以下哪種邏輯表達式或方法是最簡便的？（）A.檢查低兩位是否為0B.將數(shù)除以4，判斷余數(shù)是否為0C.對每4位進行分組，檢查各組的數(shù)值D.以上方法都很復雜，無法簡便地實現(xiàn)該功能6、在數(shù)字音頻處理中，數(shù)字邏輯也有一定的應用。以下關于數(shù)字音頻處理中數(shù)字邏輯的描述，錯誤的是（）A.音頻的采樣、量化和編碼可以通過數(shù)字邏輯電路來完成B.數(shù)字濾波器可以用于音頻信號的濾波處理，改善音質(zhì)C.數(shù)字音頻的存儲和傳輸離不開數(shù)字邏輯的支持D.數(shù)字邏輯在數(shù)字音頻處理中的作用不大，主要依靠模擬電路7、在數(shù)字電路中，信號的傳輸可能會受到延遲的影響。假設一個邏輯電路中，信號經(jīng)過多個邏輯門的傳輸延遲不同，這可能會導致以下哪種問題？（）A.競爭冒險B.時序錯誤C.功耗增加D.輸出信號失真8、數(shù)字邏輯中的計數(shù)器可以按照不同的進制進行計數(shù)。一個六進制計數(shù)器，需要幾個觸發(fā)器來實現(xiàn)？（）A.三個B.四個C.不確定D.根據(jù)計數(shù)器的類型判斷9、在數(shù)字電路的測試中，故障診斷是一項重要的任務。以下關于數(shù)字電路故障診斷的方法，不正確的是（）A.可以通過觀察電路的輸出信號來判斷是否存在故障B.可以使用邏輯分析儀來檢測電路中的信號C.對電路進行仿真可以預測可能出現(xiàn)的故障D.故障診斷只能在電路制作完成后進行，無法在設計階段進行10、在數(shù)字系統(tǒng)中，若要將一個8位二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為格雷碼，以下關于轉(zhuǎn)換方法的描述，哪一項是正確的？（）A.直接逐位轉(zhuǎn)換B.通過特定的邏輯運算C.無法直接轉(zhuǎn)換D.以上都不正確11、對于一個同步置數(shù)的計數(shù)器，在置數(shù)信號有效時，計數(shù)器的狀態(tài)會立即變?yōu)轭A置的數(shù)值嗎？（）A.會B.不會C.取決于時鐘信號D.以上都不對12、在數(shù)字電路中，若要實現(xiàn)將4位并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)并進行發(fā)送，需要用到的器件是：（）A.計數(shù)器B.數(shù)據(jù)選擇器C.移位寄存器D.編碼器13、假設要設計一個數(shù)字電路，用于實現(xiàn)一個高速的加法器，并且對面積和功耗有一定的限制。在這種情況下，以下哪種加法器結(jié)構(gòu)是最合適的選擇？（）A.ripplecarryadder（行波進位加法器）B.carrylookaheadadder（超前進位加法器）C.carryselectadder（進位選擇加法器）D.以上加法器結(jié)構(gòu)都不滿足要求，需要新的設計方法14、在數(shù)字邏輯電路的故障診斷中，有多種方法可以使用。以下關于故障診斷方法的描述，錯誤的是（）A.可以通過觀察電路的輸出信號是否符合預期來判斷是否存在故障B.可以使用邏輯分析儀等工具對電路中的信號進行監(jiān)測和分析C.可以采用替換法，逐個更換可能故障的元器件來確定故障位置D.故障診斷只需要依靠經(jīng)驗和直覺，不需要遵循任何科學的方法和流程15、數(shù)字邏輯中的計數(shù)器可以實現(xiàn)計數(shù)功能。一個異步計數(shù)器和一個同步計數(shù)器的主要區(qū)別是什么？（）A.異步計數(shù)器的各觸發(fā)器狀態(tài)變化不同步，同步計數(shù)器的各觸發(fā)器狀態(tài)變化同步B.異步計數(shù)器的計數(shù)速度快，同步計數(shù)器的計數(shù)速度慢C.不確定D.異步計數(shù)器和同步計數(shù)器沒有區(qū)別二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細說明在移位寄存器的串行通信應用中，如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。2、（本題5分）深入解釋在多路選擇器的設計中，如何根據(jù)輸入控制信號選擇不同的輸入數(shù)據(jù)作為輸出。3、（本題5分）詳細說明數(shù)字邏輯中編碼器和譯碼器的輸入輸出接口標準和電平兼容性，分析在不同系統(tǒng)中的連接問題。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個組合邏輯電路，用于判斷一個5位二進制數(shù)是否為奇數(shù)。分析電路中所使用的邏輯表達式的推導過程，以及如何通過邏輯化簡來減少門的數(shù)量，從而降低電路的復雜度和成本。2、（本題5分）使用編碼器和解碼器設計一個數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮。分析數(shù)據(jù)壓縮的算法和編解碼的邏輯，以及如何在有限的資源下實現(xiàn)高效的壓縮比和還原精度。3、（本題5分）用數(shù)字邏輯實現(xiàn)一個簡單的圖像壓縮電路，例如基于行程編碼的壓縮。深入分析圖像數(shù)據(jù)的特點和壓縮算法的邏輯實現(xiàn)，解釋壓縮效果的評估指標和改進方法。4、（本題5分）使用編碼器和數(shù)據(jù)選擇器設計一個數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對多個模擬信號的數(shù)字化和選擇輸出。分析模擬信號數(shù)字化的過程和精度要求，以及如何根據(jù)輸入信號的特點選擇合適的數(shù)據(jù)選擇器和編碼方式。5、（本題5分）使用計數(shù)器和邏輯門構(gòu)建一個數(shù)字頻率計，能夠測量輸入信號的頻率。分析頻率測量的原理和電路實現(xiàn)，包括計數(shù)時間的選擇和精度的計算，以及如何提高頻率計的測量范圍和分辨率。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設計一個組合邏輯電路，判