山東協(xié)和學(xué)院《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷VIP

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)山東協(xié)和學(xué)院《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(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1分，共15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、已知邏輯函數(shù)F=(A+B)(C+D)，其反函數(shù)為？（）A.F'=(A'B')(C'D')B.F'=A'B'+C'D'C.F'=(A'+B')(C'+D')D.F'=A'B'C'D'2、在數(shù)字電路的測(cè)試中，故障診斷是一項(xiàng)重要的任務(wù)。以下關(guān)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(hào)來(lái)判斷是否存在故障B.可以使用邏輯分析儀來(lái)檢測(cè)電路中的信號(hào)C.對(duì)電路進(jìn)行仿真可以預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的故障D.故障診斷只能在電路制作完成后進(jìn)行，無(wú)法在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行3、在數(shù)字邏輯電路中，信號(hào)的傳輸會(huì)存在延遲，這會(huì)對(duì)電路的性能產(chǎn)生影響。以下關(guān)于信號(hào)傳輸延遲的描述，不正確的是（）A.信號(hào)傳輸延遲包括門延遲和布線延遲B.門延遲是由于邏輯門的內(nèi)部結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的，通常是固定的C.布線延遲與電路的布局和連線長(zhǎng)度有關(guān)，可以通過優(yōu)化布線來(lái)減小D.信號(hào)傳輸延遲對(duì)數(shù)字電路的影響可以忽略不計(jì)，不需要在設(shè)計(jì)中考慮4、用2輸入與非門實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)F=AB+CD，至少需要幾個(gè)與非門？（）A.2B.3C.4D.55、在一個(gè)多位數(shù)字比較器中，如果要比較兩個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)，需要多少個(gè)基本比較單元？（）A.8B.16C.64D.2566、數(shù)字邏輯是計(jì)算機(jī)科學(xué)和電子工程的重要基礎(chǔ)。在數(shù)字邏輯中，二進(jìn)制數(shù)是最基本的數(shù)值表示方式。以下關(guān)于二進(jìn)制數(shù)的描述中，錯(cuò)誤的是（）A.二進(jìn)制數(shù)只有0和1兩個(gè)數(shù)字B.二進(jìn)制數(shù)的位權(quán)是以2為底的冪C.二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)時(shí)，只需將各位數(shù)字乘以相應(yīng)的位權(quán)并相加D.二進(jìn)制數(shù)在進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算時(shí)，比十進(jìn)制數(shù)更復(fù)雜，效率更低7、在數(shù)字邏輯中，代碼轉(zhuǎn)換是常見的操作。以下關(guān)于二進(jìn)制編碼與格雷碼轉(zhuǎn)換的描述中，錯(cuò)誤的是（）A.格雷碼是一種無(wú)權(quán)碼B.二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換為格雷碼時(shí)，相鄰位的變化只有一位C.格雷碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼時(shí)，可以通過直接按位轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)D.格雷碼常用于減少數(shù)字電路中的錯(cuò)誤8、對(duì)于一個(gè)3位的二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，從初始狀態(tài)111開始計(jì)數(shù)，經(jīng)過5個(gè)時(shí)鐘脈沖后，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為：（）A.101B.100C.011D.0109、將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)可以使用除2取余法。關(guān)于除2取余法的步驟，以下描述不正確的是（）A.將十進(jìn)制數(shù)除以2，取余數(shù)作為二進(jìn)制數(shù)的最低位B.不斷將商除以2，直到商為0C.除2取余的順序是從高位到低位D.將所得的余數(shù)從右到左排列，即可得到二進(jìn)制數(shù)10、在數(shù)字電路的觸發(fā)器設(shè)計(jì)中，假設(shè)需要一個(gè)能夠在時(shí)鐘上升沿觸發(fā)并且具有異步置位和復(fù)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11、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(shè)計(jì)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12、若要設(shè)計(jì)一個(gè)能產(chǎn)生101010序列的數(shù)字電路，最簡(jiǎn)的方法是使用：（）A.計(jì)數(shù)器B.移位寄存器C.數(shù)據(jù)選擇器D.編碼器13、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，觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)的功能是：（）A.保持B.置0C.置1D.翻轉(zhuǎn)14、在數(shù)字邏輯的教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對(duì)于學(xué)生理解和掌握知識(shí)非常重要。以下關(guān)于數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)的描述，錯(cuò)誤的是（）A.實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生驗(yàn)證理論知識(shí)，提高動(dòng)手能力B.數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)通常包括硬件實(shí)驗(yàn)和軟件仿真實(shí)驗(yàn)C.在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以自由修改實(shí)驗(yàn)設(shè)備和參數(shù)，無(wú)需遵循任何規(guī)則D.實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫有助于學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)問題并提出改進(jìn)方案15、在數(shù)字邏輯的總線結(jié)構(gòu)中，假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)有多組數(shù)據(jù)需要通過同一組總線傳輸。為了避免數(shù)據(jù)沖突，以下哪種機(jī)制是常用的解決方案？（）A.三態(tài)門B.鎖存器C.寄存器D.計(jì)數(shù)器二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）在數(shù)字系統(tǒng)中，解釋加法器和減法器的實(shí)現(xiàn)原理，分析它們?cè)谟?jì)算機(jī)算術(shù)運(yùn)算中的重要性。2、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明在移位寄存器的同步復(fù)位與異步復(fù)位的區(qū)別和應(yīng)用場(chǎng)景。3、（本題5分）詳細(xì)闡述在數(shù)字電路的可靠性預(yù)計(jì)中，常用的模型和方法以及對(duì)電路設(shè)計(jì)的指導(dǎo)作用。4、（本題5分）詳細(xì)闡述如何用硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)一個(gè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方向控制功能。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）給定一個(gè)時(shí)序邏輯電路，其中包含多個(gè)觸發(fā)器和組合邏輯電路。分析該電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序特性，說(shuō)明時(shí)鐘信號(hào)如何控制電路的狀態(tài)變化，以及輸入信號(hào)對(duì)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的影響。同時(shí)探討如何優(yōu)化電路以減少時(shí)序違規(guī)和提高工作頻率。2、（本題5分）有一個(gè)數(shù)字顯示系統(tǒng)，需要將輸入的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的七段數(shù)碼管顯示編碼。分析七段數(shù)碼管的顯示原理和編碼規(guī)則，設(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)編碼轉(zhuǎn)換。探討如何處理多位數(shù)字的顯示和動(dòng)態(tài)掃描顯示技術(shù)。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)斎氲?位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行位擴(kuò)展，將其擴(kuò)展為16位或32位。仔細(xì)分析位擴(kuò)展的規(guī)則和邏輯，說(shuō)明電路中如何實(shí)現(xiàn)高位的填充和數(shù)據(jù)的擴(kuò)展。考慮如何根據(jù)不同的擴(kuò)展需求靈活調(diào)整電路。4、（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。5、（本題5分）用數(shù)字邏輯實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字信號(hào)壓縮感知電路。深入分析壓縮感知的原理和算法，解釋如何通過數(shù)字邏輯實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采樣和壓縮，研究恢復(fù)算法和壓縮效果。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)⑤斎氲?0位二進(jìn)制數(shù)的前5位和后5位進(jìn)行交換，輸出為10位二進(jìn)制數(shù)，給出邏輯表達(dá)式和電路連接。2、（本題10分）利用譯碼器和比較器設(shè)計(jì)一個(gè)能