山西金融職業(yè)學(xué)院《數(shù)字角色設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)》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、在數(shù)字系統(tǒng)中，一個(gè)能夠存儲(chǔ)8位二進(jìn)制信息的寄存器，至少需要：（）A.8個(gè)觸發(fā)器B.4個(gè)觸發(fā)器C.16個(gè)觸發(fā)器D.2個(gè)觸發(fā)器2、考慮一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)，需要對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼壓縮，以減少存儲(chǔ)空間和傳輸帶寬。以下哪種編碼壓縮方法在數(shù)據(jù)重復(fù)性較高的情況下效果較好？（）A.哈夫曼編碼B.算術(shù)編碼C.行程編碼D.以上編碼方法的效果相同，與數(shù)據(jù)特點(diǎn)無(wú)關(guān)3、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)4、在數(shù)字邏輯電路中，三態(tài)門可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸。當(dāng)三態(tài)門的控制端為高電平時(shí)，輸出處于高阻態(tài)。以下關(guān)于三態(tài)門的應(yīng)用，錯(cuò)誤的是：（）A.用于構(gòu)建總線結(jié)構(gòu)B.可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)共享C.三態(tài)門的高阻態(tài)會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失D.用于提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?、在數(shù)字電路中，鎖存器和觸發(fā)器都可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。假設(shè)我們正在比較鎖存器和觸發(fā)器。以下關(guān)于鎖存器和觸發(fā)器的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.鎖存器是電平敏感的存儲(chǔ)器件，觸發(fā)器是邊沿敏感的存儲(chǔ)器件B.鎖存器在輸入信號(hào)有效期間，輸出會(huì)隨著輸入的變化而變化；觸發(fā)器在時(shí)鐘邊沿時(shí)才會(huì)改變狀態(tài)C.鎖存器和觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)相似，只是觸發(fā)方式不同D.鎖存器比觸發(fā)器的抗干擾能力強(qiáng)，更適合在噪聲環(huán)境中使用6、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)7、觸發(fā)器是時(shí)序邏輯電路的基本存儲(chǔ)單元。在常見(jiàn)的觸發(fā)器類型中，JK觸發(fā)器具有較強(qiáng)的功能。以下關(guān)于JK觸發(fā)器邏輯功能的描述中，不正確的是（）A.當(dāng)J=1，K=0時(shí)，置位B.當(dāng)J=0，K=1時(shí)，復(fù)位C.當(dāng)J=K=1時(shí)，翻轉(zhuǎn)D.JK觸發(fā)器的輸出只取決于J和K的輸入，與時(shí)鐘脈沖無(wú)關(guān)8、考慮數(shù)字邏輯中的編碼器，假設(shè)需要將8個(gè)輸入信號(hào)編碼為3位二進(jìn)制輸出。以下關(guān)于編碼器的特點(diǎn)和工作原理，哪個(gè)描述是正確的（）A.編碼器在任何時(shí)刻只能有一個(gè)輸入有效B.編碼器的輸出總是固定的，與輸入無(wú)關(guān)C.編碼器可以同時(shí)有多個(gè)輸入有效，輸出為這些輸入的平均值D.編碼器的輸入和輸出之間沒(méi)有明確的邏輯關(guān)系9、數(shù)字邏輯中的譯碼器可以將輸入的二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換為特定的輸出信號(hào)。一個(gè)3線-8線譯碼器，當(dāng)輸入為特定的二進(jìn)制代碼時(shí)，有幾個(gè)輸出為高電平？（）A.一個(gè)B.兩個(gè)C.不確定D.根據(jù)具體情況判斷10、對(duì)于一個(gè)T觸發(fā)器，當(dāng)T=1時(shí)，在時(shí)鐘脈沖作用下，其輸出狀態(tài)？（）A.置0B.置1C.保持不變D.翻轉(zhuǎn)11、數(shù)字邏輯中的計(jì)數(shù)器可以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能。一個(gè)異步計(jì)數(shù)器和一個(gè)同步計(jì)數(shù)器的主要區(qū)別是什么？（）A.異步計(jì)數(shù)器的各觸發(fā)器狀態(tài)變化不同步，同步計(jì)數(shù)器的各觸發(fā)器狀態(tài)變化同步B.異步計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)速度快，同步計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)速度慢C.不確定D.異步計(jì)數(shù)器和同步計(jì)數(shù)器沒(méi)有區(qū)別12、對(duì)于一個(gè)3位的環(huán)形計(jì)數(shù)器，初始狀態(tài)為100，經(jīng)過(guò)3個(gè)時(shí)鐘脈沖后，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)將變?yōu)椋海ǎ〢.001B.010C.100D.11113、假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，用于判斷一個(gè)16位二進(jìn)制數(shù)是否能被4整除。以下哪種邏輯表達(dá)式或方法是最簡(jiǎn)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(duì)每4位進(jìn)行分組，檢查各組的數(shù)值D.以上方法都很復(fù)雜，無(wú)法簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)該功能14、在數(shù)字邏輯中，若要將一個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為格雷碼，以下哪種方法是正確的？（）A.依次對(duì)每一位進(jìn)行轉(zhuǎn)換B.整體進(jìn)行邏輯運(yùn)算C.通過(guò)計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)D.無(wú)法直接轉(zhuǎn)換15、在數(shù)字邏輯的教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對(duì)于理解概念至關(guān)重要。以下關(guān)于數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)的描述，錯(cuò)誤的是（）A.可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論知識(shí)，加深對(duì)數(shù)字邏輯的理解B.實(shí)驗(yàn)中常用的儀器包括邏輯分析儀和示波器C.數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)只需要在軟件環(huán)境中進(jìn)行模擬，不需要實(shí)際搭建電路D.實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤和問(wèn)題有助于培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力16、在數(shù)字邏輯中，數(shù)字信號(hào)的傳輸會(huì)受到噪聲的影響。以下關(guān)于數(shù)字信號(hào)抗噪聲性能的描述中，錯(cuò)誤的是（）A.數(shù)字信號(hào)的幅度越大，抗噪聲性能越好B.數(shù)字信號(hào)的頻率越高，抗噪聲性能越好C.采用編碼方式可以提高數(shù)字信號(hào)的抗噪聲性能D.增加信號(hào)的冗余度可以提高抗噪聲性能17、在數(shù)字邏輯中，編碼器和譯碼器有著不同的功能。假設(shè)我們正在使用編碼器和譯碼器。以下關(guān)于編碼器和譯碼器的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.編碼器將多個(gè)輸入信號(hào)編碼為較少位的輸出信號(hào)B.譯碼器將輸入的二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)C.優(yōu)先編碼器在多個(gè)輸入同時(shí)有效時(shí)，只對(duì)優(yōu)先級(jí)高的輸入進(jìn)行編碼D.編碼器和譯碼器的輸入和輸出位數(shù)是固定不變的，不能根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)整18、計(jì)數(shù)器是一種常見(jiàn)的時(shí)序邏輯電路，用于對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。以下關(guān)于計(jì)數(shù)器的描述，錯(cuò)誤的是（）A.計(jì)數(shù)器可以按照計(jì)數(shù)方式分為加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器和可逆計(jì)數(shù)器B.同步計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)速度比異步計(jì)數(shù)器快，因?yàn)樗杏|發(fā)器同時(shí)翻轉(zhuǎn)C.計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)容量取決于觸發(fā)器的個(gè)數(shù)和計(jì)數(shù)方式D.計(jì)數(shù)器在工作過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)誤計(jì)數(shù)的情況19、乘法器在數(shù)字運(yùn)算中也有重要應(yīng)用。假設(shè)我們正在分析乘法器的工作原理。以下關(guān)于乘法器的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.移位相加乘法器通過(guò)逐位相乘和移位相加來(lái)實(shí)現(xiàn)乘法運(yùn)算B.陣列乘法器通過(guò)多個(gè)乘法單元并行工作，提高了乘法運(yùn)算的速度C.乘法器的設(shè)計(jì)需要考慮速度、面積和功耗等因素D.所有的乘法器都具有相同的結(jié)構(gòu)和性能，只是在實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)上有所不同20、在數(shù)字電路中，需要對(duì)多個(gè)邏輯信號(hào)進(jìn)行編碼以減少信號(hào)線的數(shù)量。假設(shè)要對(duì)8個(gè)不同的邏輯信號(hào)進(jìn)行編碼，至少需要多少位二進(jìn)制編碼？（）A.2位B.3位C.4位D.8位二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明在編碼器的編碼效率評(píng)估中，如何計(jì)算和比較不同編碼方式的效率。2、（本題5分）詳細(xì)闡述如何用邏輯門實(shí)現(xiàn)一個(gè)譯碼器的擴(kuò)展，增加譯碼的輸入和輸出位數(shù)。3、（本題5分）深入分析在數(shù)字邏輯中的計(jì)數(shù)器的自啟動(dòng)設(shè)計(jì)，如何確保計(jì)數(shù)器在任何初始狀態(tài)下都能進(jìn)入有效計(jì)數(shù)狀態(tài)。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)組合邏輯電路，對(duì)輸入的5位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行編碼，使得當(dāng)輸入為00000到01001時(shí)輸出為000，01010到01111時(shí)輸出為001，以此類推，畫出邏輯圖。2、（本題5分）使用T觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)同步3位環(huán)形計(jì)數(shù)器，畫出邏輯電路圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并說(shuō)明其特點(diǎn)。3、（本題5分）使用D觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)同步時(shí)序邏輯電路，實(shí)現(xiàn)一個(gè)模6的減法計(jì)數(shù)器，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和電路原理圖。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)能檢測(cè)輸入的三十位二進(jìn)制數(shù)中是否存在連續(xù)十六個(gè)1的電路，用邏輯門實(shí)現(xiàn)，畫出邏輯圖。5、（本題5分）利用邏輯門設(shè)計(jì)一個(gè)異或門。四、分析題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）用數(shù)字邏輯實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)選擇器，能夠從