遼寧地質(zhì)工程職業(yè)學(xué)院《數(shù)字化相關(guān)軟件》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)遼寧地質(zhì)工程職業(yè)學(xué)院《數(shù)字化相關(guān)軟件》

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15個(gè)小題，每小題2分，共30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、考慮一個(gè)數(shù)字電路中的計(jì)數(shù)器，需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)模10的計(jì)數(shù)器。以下哪種設(shè)計(jì)思路是最直接的？（）A.使用4個(gè)觸發(fā)器，通過(guò)反饋邏輯實(shí)現(xiàn)B.利用現(xiàn)成的模10計(jì)數(shù)器芯片C.先設(shè)計(jì)一個(gè)模2和模5的計(jì)數(shù)器，再組合D.以上思路都可行，效果相同2、若一個(gè)數(shù)字電路的電源電壓發(fā)生波動(dòng)，可能會(huì)對(duì)電路的什么產(chǎn)生影響？（）A.輸出邏輯電平B.工作速度C.功耗D.以上都是3、對(duì)于數(shù)字邏輯中的ROM（只讀存儲(chǔ)器），假設(shè)需要存儲(chǔ)一個(gè)固定的查找表。以下哪種ROM類型在成本和性能上能夠達(dá)到較好的平衡？（）A.掩膜ROMB.PROMC.EPROMD.EEPROM4、對(duì)于一個(gè)采用上升沿觸發(fā)的D觸發(fā)器，若在時(shí)鐘上升沿到來(lái)之前，D輸入端的值發(fā)生變化，那么觸發(fā)器的輸出會(huì)受到影響嗎？（）A.會(huì)B.不會(huì)C.取決于變化的時(shí)間D.以上都不對(duì)5、數(shù)字邏輯中的觸發(fā)器可以存儲(chǔ)一位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。一個(gè)JK觸發(fā)器，在時(shí)鐘上升沿到來(lái)時(shí)，根據(jù)輸入J和K的值確定輸出。如果J=1，K=1，時(shí)鐘上升沿到來(lái)后，輸出會(huì)怎樣變化？（）A.輸出會(huì)翻轉(zhuǎn)B.輸出會(huì)保持不變C.不確定D.根據(jù)其他因素判斷6、在數(shù)字邏輯電路中，數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)控制信號(hào)選擇不同的輸入數(shù)據(jù)作為輸出。一個(gè)4選1數(shù)據(jù)選擇器，當(dāng)控制信號(hào)為特定值時(shí)，如何確定輸出是哪個(gè)輸入數(shù)據(jù)？（）A.根據(jù)控制信號(hào)的二進(jìn)制值確定輸出B.根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的大小確定輸出C.不確定D.根據(jù)其他因素判斷7、對(duì)于一個(gè)異步時(shí)序邏輯電路，其狀態(tài)轉(zhuǎn)換與時(shí)鐘信號(hào)不同步。若在某個(gè)時(shí)刻，輸入發(fā)生變化，那么狀態(tài)的改變會(huì)立即發(fā)生嗎？（）A.會(huì)B.不會(huì)C.有時(shí)會(huì)D.不確定8、假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)8選1的數(shù)據(jù)選擇器。以下哪種邏輯門的組合可能是最常用的？（）A.與門和或門的組合，構(gòu)建選擇邏輯B.非門和與門的組合，實(shí)現(xiàn)反相和選擇功能C.或門和異或門的組合，產(chǎn)生選擇信號(hào)D.以上組合都不常用9、在數(shù)字邏輯中，數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器是常用的組件。假如有一個(gè)4選1的數(shù)據(jù)選擇器，有4個(gè)輸入數(shù)據(jù)和2位選擇控制信號(hào)。那么，這個(gè)數(shù)據(jù)選擇器能夠?qū)崿F(xiàn)的邏輯功能相當(dāng)于哪種基本邏輯門？（）A.與門B.或門C.與非門D.無(wú)法等效為常見(jiàn)的基本邏輯門10、想象一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中，需要對(duì)一個(gè)高頻的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分頻，得到較低頻率的信號(hào)。以下哪種分頻器的實(shí)現(xiàn)方式可能是最有效的？（）A.計(jì)數(shù)器式分頻器，通過(guò)計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)分頻，簡(jiǎn)單可靠B.移位寄存器式分頻器，利用移位操作分頻，速度較快C.基于鎖相環(huán)的分頻器，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度分頻，但電路復(fù)雜D.以上分頻器方式效果相同，可以任意選擇11、對(duì)于一個(gè)4位的二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，從0開(kāi)始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)到哪個(gè)值時(shí)，再輸入一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖會(huì)產(chǎn)生進(jìn)位輸出？（）A.1111B.1000C.1001D.111012、已知一個(gè)JK觸發(fā)器的J=0，K=1，在時(shí)鐘脈沖的下降沿到來(lái)時(shí)，觸發(fā)器的輸出狀態(tài)會(huì)如何變化？（）A.置1B.置0C.保持不變D.翻轉(zhuǎn)13、在數(shù)字系統(tǒng)中，若要將一個(gè)頻率為200kHz的方波信號(hào)進(jìn)行三分頻，以下哪種電路可以實(shí)現(xiàn)？（）A.計(jì)數(shù)器B.分頻器C.加法器D.乘法器14、若一個(gè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)容量為100，采用二進(jìn)制編碼，則至少需要多少位觸發(fā)器？（）A.5位B.6位C.7位D.8位15、在一個(gè)數(shù)字電路中，使用了多個(gè)觸發(fā)器來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。關(guān)于觸發(fā)器的工作特性，以下哪種描述是準(zhǔn)確的？（）A.D觸發(fā)器在時(shí)鐘上升沿時(shí)根據(jù)輸入值改變狀態(tài)B.JK觸發(fā)器在輸入J=K=1時(shí)，會(huì)保持原狀態(tài)C.T觸發(fā)器只有在輸入為1時(shí)才改變狀態(tài)D.以上觸發(fā)器的描述都不準(zhǔn)確二、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)明數(shù)字邏輯中加法器和減法器的進(jìn)位鏈優(yōu)化技術(shù)，如進(jìn)位選擇加法器和超前進(jìn)位加法器的改進(jìn)版本。2、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明在多路選擇器的級(jí)聯(lián)應(yīng)用中，如何實(shí)現(xiàn)更多輸入數(shù)據(jù)的選擇。3、（本題5分）闡述數(shù)字邏輯中計(jì)數(shù)器的可編程控制和動(dòng)態(tài)修改計(jì)數(shù)參數(shù)的方法，舉例說(shuō)明在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）構(gòu)建一個(gè)數(shù)字邏輯電路，用于檢測(cè)輸入數(shù)據(jù)中的連續(xù)相同位的長(zhǎng)度。全面分析檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)思路和工作原理，討論如何適應(yīng)不同的數(shù)據(jù)位寬和檢測(cè)要求。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字邏輯電路，用于檢測(cè)一個(gè)12位二進(jìn)制數(shù)中是否存在連續(xù)的六個(gè)0。詳細(xì)闡述設(shè)計(jì)思路，通過(guò)邏輯表達(dá)式和真值表進(jìn)行分析，并畫出邏輯電路圖。探討該電路在數(shù)據(jù)檢測(cè)和錯(cuò)誤診斷中的應(yīng)用和優(yōu)化。3、（本題5分）使用加法器和減法器設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)浮點(diǎn)數(shù)的加減運(yùn)算。分析浮點(diǎn)數(shù)的表示格式和運(yùn)算規(guī)則，以及在硬件實(shí)現(xiàn)中需要考慮的特殊情況，如舍入和溢出處理。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字時(shí)鐘電路，包括時(shí)、分、秒的顯示和計(jì)時(shí)功能。詳細(xì)闡述時(shí)鐘電路的邏輯結(jié)構(gòu)、計(jì)時(shí)脈沖的產(chǎn)生、時(shí)間的調(diào)整和顯示方式，分析在實(shí)際應(yīng)用中可能遇到的時(shí)鐘同步和精度問(wèn)題。5、（本題5分）給定一個(gè)數(shù)字邏輯電路的版圖設(shè)計(jì)，分析其布局合理性和布線優(yōu)化程度。探討如何通過(guò)改進(jìn)版圖設(shè)計(jì)來(lái)減少寄生電容、電阻，提高電路性能和集成度。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠判斷輸入的9位二進(jìn)制數(shù)中是否存在連續(xù)的4個(gè)0，輸出