重慶醫(yī)藥高等?？茖W?！稊?shù)據(jù)運維與管理》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁重慶醫(yī)藥高等?？茖W校《數(shù)據(jù)運維與管理》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、對于一個由JK觸發(fā)器構(gòu)成的計數(shù)器，若要實現(xiàn)計數(shù)范圍為0-7的循環(huán)計數(shù)，J和K的輸入應該如何設置？（）A.特定的邏輯組合B.隨機設置C.保持不變D.以上都不對2、對于一個由與非門構(gòu)成的鎖存器，當輸入使能信號為低電平時，鎖存器的狀態(tài)會怎樣？（）A.保持不變B.隨機變化C.置0D.置13、在數(shù)字邏輯中，若要實現(xiàn)一個能產(chǎn)生周期為1ms脈沖信號的電路，時鐘頻率至少需要多少？（）A.1kHzB.1MHzC.1000HzD.1000MHz4、考慮一個數(shù)字系統(tǒng)中的譯碼器，它需要將4位的二進制輸入譯碼為16個輸出信號。以下哪種譯碼器的實現(xiàn)方式可能是最常見的？（）A.2-4譯碼器級聯(lián)B.3-8譯碼器級聯(lián)C.使用與非門構(gòu)建譯碼邏輯D.利用或門實現(xiàn)譯碼功能5、在數(shù)字邏輯的發(fā)展過程中，不斷有新的技術(shù)和方法出現(xiàn)。以下關于數(shù)字邏輯發(fā)展趨勢的描述，錯誤的是（）A.集成度越來越高，芯片的功能越來越強大B.工作速度不斷提高，能夠處理更高速的信號C.功耗越來越低，符合節(jié)能環(huán)保的要求D.發(fā)展逐漸停滯，已經(jīng)沒有太多的創(chuàng)新空間6、已知一個數(shù)字系統(tǒng)的工作頻率為200MHz，其時鐘周期是多少納秒？（）A.5B.2C.0.5D.0.27、在數(shù)字電路中，若要實現(xiàn)一個能將輸入的10位二進制數(shù)的高5位和低5位交換位置的電路，以下哪種方法較為簡單？（）A.使用多個數(shù)據(jù)選擇器B.通過邏輯運算C.利用移位寄存器D.以上都不是8、考慮數(shù)字電路中的比較器，假設需要比較兩個8位二進制數(shù)的大小。以下哪種比較器結(jié)構(gòu)在速度和復雜度上能夠取得較好的平衡？（）A.串行比較器B.并行比較器C.分級比較器D.以上比較器均可9、在數(shù)字系統(tǒng)中，需要對一個脈沖信號進行整形和濾波，以得到更清晰穩(wěn)定的信號。以下哪種電路可以實現(xiàn)這個功能？（）A.施密特觸發(fā)器，對輸入進行整形B.低通濾波器，濾除高頻噪聲C.積分電路，平滑信號D.以上電路都可以用于信號整形和濾波10、用3線-8線譯碼器和與非門實現(xiàn)邏輯函數(shù)F=A'B'C+ABC'，需要幾片譯碼器？（）A.1B.2C.3D.411、用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)F(A,B,C,D)=∑m(0,2,8,10,12,14)，最簡與或表達式為？（）A.B+DB.A+CC.A'+C'D.B'+D'12、數(shù)字邏輯中的邏輯門有多種類型，如與門、或門、非門等。一個三輸入與門，當三個輸入都為高電平時，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13、寄存器是用于存儲一組二進制數(shù)據(jù)的時序邏輯電路。以下關于寄存器的描述，錯誤的是（）A.寄存器可以由多個觸發(fā)器組成，能夠同時存儲多位數(shù)據(jù)B.移位寄存器可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行輸入和并行輸出，或者并行輸入和串行輸出C.寄存器在數(shù)字系統(tǒng)中常用于暫存數(shù)據(jù)、緩沖數(shù)據(jù)等D.寄存器的存儲容量是固定的，不能根據(jù)需要進行擴展14、時序邏輯電路與組合邏輯電路不同，其輸出不僅取決于當前的輸入，還與電路的原有狀態(tài)有關。以下關于時序邏輯電路的說法中，錯誤的是（）A.觸發(fā)器是構(gòu)成時序邏輯電路的基本單元B.計數(shù)器是一種常見的時序邏輯電路C.時序邏輯電路中一定包含存儲元件D.時序邏輯電路的輸出與輸入的變化是同步的15、譯碼器則是編碼器的逆過程，它將輸入的二進制編碼轉(zhuǎn)換為對應的輸出信號。一個3線-8線譯碼器，當輸入編碼為101時，其輸出的有效信號為：（）A.第5個輸出端B.第6個輸出端C.第7個輸出端D.第8個輸出端16、在數(shù)字電路中，若要將一個頻率為100kHz的方波信號分頻為10kHz的方波信號，需要幾級分頻電路？（）A.3B.4C.5D.1017、在數(shù)字電路中，施密特觸發(fā)器具有回差特性。關于施密特觸發(fā)器的應用，以下說法不正確的是（）A.施密特觸發(fā)器可以用于波形整形B.施密特觸發(fā)器可以用于脈沖鑒幅C.施密特觸發(fā)器可以用于消除干擾信號D.施密特觸發(fā)器只能用于數(shù)字電路，不能用于模擬電路18、移位寄存器在數(shù)字電路中用于數(shù)據(jù)的存儲和移位操作。假設我們正在使用移位寄存器。以下關于移位寄存器的描述，哪一項是不準確的？（）A.移位寄存器可以實現(xiàn)串行輸入并行輸出、并行輸入串行輸出等多種工作方式B.環(huán)形移位寄存器和扭環(huán)形移位寄存器在功能上沒有本質(zhì)區(qū)別C.移位寄存器可以用于數(shù)據(jù)的存儲、延遲和串行-并行轉(zhuǎn)換D.移位寄存器中的數(shù)據(jù)可以在時鐘信號的控制下向左或向右移位19、對于一個由多個與非門組成的組合邏輯電路，若其中一個輸入信號發(fā)生變化，輸出信號的變化時間取決于什么？（）A.門的延遲B.信號的傳播路徑C.輸入信號的變化幅度D.以上都是20、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21、在數(shù)字邏輯電路的面積優(yōu)化中，假設給定一個功能需求，需要在滿足性能要求的前提下盡量減小芯片面積?？梢酝ㄟ^邏輯化簡、資源共享和架構(gòu)優(yōu)化等方法來實現(xiàn)。以下哪種方法在面積優(yōu)化中通常能夠帶來最大的節(jié)?。浚ǎ〢.邏輯門級的優(yōu)化B.功能模塊的復用C.算法層面的改進D.選擇更小尺寸的晶體管22、計數(shù)器是一種常見的時序邏輯電路，用于對脈沖進行計數(shù)。以下關于計數(shù)器的描述，錯誤的是（）A.計數(shù)器可以按照計數(shù)方式分為加法計數(shù)器、減法計數(shù)器和可逆計數(shù)器B.同步計數(shù)器的計數(shù)速度比異步計數(shù)器快，因為所有觸發(fā)器同時翻轉(zhuǎn)C.計數(shù)器的計數(shù)容量取決于觸發(fā)器的個數(shù)和計數(shù)方式D.計數(shù)器在工作過程中不會出現(xiàn)誤計數(shù)的情況23、假設在一個自動化控制系統(tǒng)中，需要根據(jù)多個傳感器的輸入實時計算控制量并輸出。由于系統(tǒng)對響應時間要求極高，需要采用并行處理和流水線技術(shù)來提高計算速度。以下哪種數(shù)字邏輯實現(xiàn)方式能夠滿足這種高速實時計算的需求？（）A.專用集成電路（ASIC）B.復雜可編程邏輯器件（CPLD）C.現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）D.微控制器（MCU）24、在數(shù)字電路中，觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換由輸入信號和時鐘信號共同決定。假設我們正在研究觸發(fā)器的工作特性。以下關于觸發(fā)器的描述，哪一項是不準確的？（）A.D觸發(fā)器在時鐘上升沿或下降沿時，將輸入數(shù)據(jù)存儲到輸出端B.JK觸發(fā)器具有置0、置1、保持和翻轉(zhuǎn)四種功能C.T觸發(fā)器在時鐘信號作用下，每來一個脈沖，輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次D.觸發(fā)器的輸出狀態(tài)只取決于當前的輸入信號，與之前的狀態(tài)無關25、在數(shù)字邏輯中，提高數(shù)字電路的可靠性可以采用多種措施。以下措施中，不能提高數(shù)字電路可靠性的是（）A.采用冗余設計B.優(yōu)化電路布局和布線C.提高工作電壓D.選用高質(zhì)量的元器件二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）說明在數(shù)字系統(tǒng)中如何進行數(shù)字信號的調(diào)制和解調(diào)，例如ASK調(diào)制和解調(diào)。2、（本題5分）在數(shù)字系統(tǒng)中，解釋如何利用數(shù)字邏輯實現(xiàn)通信協(xié)議中的差錯控制和糾錯編碼，分析常見的糾錯編碼在數(shù)字邏輯中的實現(xiàn)。3、（本題5分）說明在數(shù)字邏輯中如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)的糾錯和檢錯，例如奇偶校驗碼的原理和實現(xiàn)。4、（本題5分）解釋什么是數(shù)字邏輯中的功耗面積綜合優(yōu)化，以及常用的優(yōu)化策略。三、設計題（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，判斷一個21位二進制數(shù)是否為特定類型的完全數(shù)。2、（本題5分）設計一個計數(shù)器，能夠?qū)崿F(xiàn)從0到59的計數(shù)，并在特定狀態(tài)下暫停計數(shù)。3、（本題5分）使用JK觸發(fā)器設計一個同步時序邏輯電路，實現(xiàn)一個模13的計數(shù)器，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和電路連接。4、（本題5分）設計一個編碼器，將32個輸入信號編碼為5位二進制輸出信號。5、（本題5分）設計一個組合邏輯電路，判斷輸入的6位二進制數(shù)是否能被4整除，輸出結(jié)果為1表示能整除，0表示不能整除，畫出邏輯圖。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設計一個數(shù)字電路，能夠?qū)斎氲?位二進制數(shù)進行邏輯取反操作，并輸出結(jié)果。仔細說明邏輯取反的規(guī)則和電路實現(xiàn)方式，考慮如