廈門大學《大學邏輯》2023-2024學年第二學期期末試卷

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頁廈門大學

《大學邏輯》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、在數(shù)字電路中，需要對數(shù)字信號進行編碼以提高傳輸效率和抗干擾能力。假設采用曼徹斯特編碼方式傳輸一個二進制數(shù)據(jù)序列，以下關于曼徹斯特編碼的特點，哪個描述是正確的？（）A.每個時鐘周期都有跳變B.編碼效率高C.容易實現(xiàn)同步D.抗干擾能力差2、在數(shù)字電路中，奇偶校驗碼常用于檢測數(shù)據(jù)傳輸中的錯誤。以下關于奇偶校驗碼的描述中，錯誤的是（）A.奇校驗時，數(shù)據(jù)中1的個數(shù)加上校驗位為奇數(shù)B.偶校驗時，數(shù)據(jù)中1的個數(shù)加上校驗位為偶數(shù)C.奇偶校驗只能檢測奇數(shù)個錯誤D.奇偶校驗能夠糾正數(shù)據(jù)傳輸中的錯誤3、若要對一個8位的二進制數(shù)進行奇偶校驗，當其中1的個數(shù)為奇數(shù)時輸出1，則校驗位的邏輯表達式應為：（）A.校驗位=異或（所有位）B.校驗位=與（所有位）C.校驗位=或（所有位）D.校驗位=非（所有位）4、在數(shù)字電路的觸發(fā)器設計中，假設需要一個能夠在時鐘上升沿觸發(fā)并且具有異步置位和復位功能的觸發(fā)器。以下哪種觸發(fā)器符合這些要求？（）A.D觸發(fā)器B.JK觸發(fā)器C.T觸發(fā)器D.SR觸發(fā)器5、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)省？（）A.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6、在一個數(shù)字電路中，出現(xiàn)了競爭冒險現(xiàn)象，導致輸出出現(xiàn)了不應有的尖峰脈沖。以下哪種方法可能是最有效地消除競爭冒險？（）A.增加冗余項，修改邏輯表達式B.接入濾波電容，消除尖峰脈沖C.選擇速度更快的邏輯門D.以上方法結合使用7、考慮數(shù)字邏輯中的譯碼器，假設使用3線-8線譯碼器來實現(xiàn)一個函數(shù)。以下關于譯碼器的功能和應用，哪個說法是準確的（）A.譯碼器只能將二進制編碼轉(zhuǎn)換為十進制輸出B.譯碼器可以用于實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)C.譯碼器的輸出始終是固定的幾種組合D.譯碼器不能用于數(shù)據(jù)分配8、在數(shù)字邏輯電路中，對于一個4位的二進制加法計數(shù)器，從初始狀態(tài)0000開始計數(shù)，經(jīng)過15個時鐘脈沖后，計數(shù)器的狀態(tài)將變?yōu)椋海ǎ〢.0000B.1111C.1000D.01119、在數(shù)字邏輯電路中，移位寄存器可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的左移和右移操作。一個4位雙向移位寄存器，當控制信號為左移時，輸入為特定的二進制數(shù)，經(jīng)過多次時鐘脈沖后，輸出會發(fā)生什么變化？（）A.輸出的數(shù)據(jù)依次向左移動B.輸出的數(shù)據(jù)依次向右移動C.不確定D.輸出的數(shù)據(jù)保持不變10、考慮一個數(shù)字電路中的計數(shù)器，需要實現(xiàn)一個模10的計數(shù)器。以下哪種設計思路是最直接的？（）A.使用4個觸發(fā)器，通過反饋邏輯實現(xiàn)B.利用現(xiàn)成的模10計數(shù)器芯片C.先設計一個模2和模5的計數(shù)器，再組合D.以上思路都可行，效果相同11、在數(shù)字邏輯中，若要判斷一個數(shù)字電路是否存在競爭冒險現(xiàn)象，可通過：（）A.觀察邏輯電路圖B.進行功能仿真C.分析邏輯表達式D.以上都是12、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13、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.使用與非門構建譯碼邏輯D.利用或門實現(xiàn)譯碼功能14、對于一個異步計數(shù)器，若低位觸發(fā)器的輸出作為高位觸發(fā)器的時鐘輸入，那么在計數(shù)過程中可能會出現(xiàn)什么問題？（）A.競爭冒險B.時序混亂C.無法計數(shù)D.以上都不是15、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)需要進行擴展二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細闡述如何用硬件描述語言實現(xiàn)一個計數(shù)器的計數(shù)方向控制功能。2、（本題5分）在數(shù)字電路中，解釋如何分析數(shù)字邏輯電路的定時特性，包括傳播延遲、時鐘偏移和時鐘抖動等對電路性能的影響。3、（本題5分）詳細說明數(shù)字邏輯中計數(shù)器的擴展方法，包括級聯(lián)和并行擴展，并分析其對計數(shù)范圍和性能的影響。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）利用數(shù)字邏輯設計一個數(shù)字鎖電路，只有輸入正確的密碼才能解鎖。詳細闡述鎖電路的密碼設置、輸入驗證和解鎖控制邏輯，分析如何增強鎖電路的安全性和可靠性。2、（本題5分）給定一個數(shù)字通信系統(tǒng)中的糾錯編碼模塊，如漢明碼。分析漢明碼的編碼和解碼原理，設計相應的數(shù)字電路實現(xiàn)糾錯功能。探討如何在有限的資源下選擇合適的糾錯編碼方式和提高糾錯能力。3、（本題5分）設計一個數(shù)字邏輯電路，用于檢測一個12位二進制數(shù)中是否存在連續(xù)的六個0。詳細闡述設計思路，通過邏輯表達式和真值表進行分析，并畫出邏輯電路圖。探討該電路在數(shù)據(jù)檢測和錯誤診斷中的應用和優(yōu)化。4、（本題5分）設計一個數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入的二進制數(shù)進行格雷碼編碼和解碼。分析格雷碼的編碼和解碼規(guī)則，以及在電路中實現(xiàn)這兩種操作的邏輯關系，探討如何提高編碼和解碼的速度和效率。5、（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)。深入分析電路中所用到的邏輯表達式的推導過程，以及各個邏輯門的連接方式和作用，探討該電路在實際應用中的局限性和可能的改進方法。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本