昆山登云科技職業(yè)學院《數字電路與邏輯設計》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…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁昆山登云科技職業(yè)學院《數字電路與邏輯設計》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、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、在數字電路中，競爭冒險現象可能會導致輸出出現錯誤的脈沖。假設一個邏輯電路，輸入為A和B，輸出為Y=A'B+AB'。以下哪種方法可以有效地消除競爭冒險？（）A.增加冗余項B.改變輸入信號的頻率C.增加電路的延遲D.以上方法都不行2、用卡諾圖化簡邏輯函數F(A,B,C,D)=∑m(0,2,4,6,8,10,12,14)，最簡與或表達式為？（）A.B+DB.A+CC.A'+C'D.B'+D'3、對于一個4位的二進制減法計數器，初始狀態(tài)為1000，經過8個時鐘脈沖后，計數器的狀態(tài)將變?yōu)椋海ǎ〢.0111B.0110C.0101D.01004、數字邏輯中的加法器可以進行多位二進制數的相加。一個8位二進制加法器，當兩個輸入都為最大的8位二進制數時，輸出結果會產生幾個進位？（）A.一個進位B.兩個進位C.不確定D.根據加法器的類型判斷5、若一個邏輯函數的最簡與或表達式為F=A+B'C，則其對偶式為？（）A.F'=(A'+B)C'B.F'=A'(B+C')C.F'=(A'+B')CD.F'=A(B'+C)6、若一個T觸發(fā)器的輸入為高電平，在時鐘脈沖的作用下，其輸出狀態(tài)會怎樣變化？（）A.保持不變B.翻轉C.置1D.置07、在數字邏輯電路的競爭冒險現象中，假設一個電路在輸入信號發(fā)生變化時，由于不同路徑的延遲差異，可能會導致輸出出現短暫的錯誤脈沖。這種現象可能會影響電路的穩(wěn)定性和可靠性。為了避免或減少競爭冒險的影響，以下哪種措施是最為有效的？（）A.增加冗余項B.引入同步時鐘C.優(yōu)化電路布局D.降低電源電壓8、在數字邏輯的加法器設計中，半加器和全加器是基礎組件。假設要構建一個能對兩個4位二進制數進行加法運算的電路，以下關于半加器和全加器的使用，哪個是正確的（）A.只需要使用半加器B.只需要使用全加器C.先使用半加器，再使用全加器D.以上方法都不正確9、在數字邏輯電路中，譯碼器用于將輸入的編碼轉換為對應的輸出信號。假設設計一個3線-8線譯碼器，當輸入為000時，以下哪個輸出狀態(tài)是正確的？（）A.只有第0個輸出為1，其余為0B.只有第7個輸出為1，其余為0C.所有輸出都為1D.所有輸出都為010、假設在一個數字控制系統(tǒng)中，需要根據輸入的數字信號產生相應的控制脈沖。脈沖的寬度和周期需要精確控制以滿足系統(tǒng)要求。為了實現這種精確的脈沖生成，以下哪種數字邏輯器件是最合適的？（）A.計數器B.定時器C.移位寄存器D.譯碼器11、已知邏輯函數F=(A+B')(C+D')，用摩根定律展開后為？（）A.A'C+A'D'+B'C+B'D'B.A'C+A'D'+BC+BDC.AC'+AD'+B'C'+B'D'D.AC'+AD'+BC'+BD'12、D觸發(fā)器是一種常見的觸發(fā)器類型，具有簡單的邏輯功能。關于D觸發(fā)器的工作原理和特點，以下描述錯誤的是（）A.D觸發(fā)器在時鐘脈沖的上升沿或下降沿將輸入數據存儲到輸出端B.D觸發(fā)器的輸出只取決于當前的輸入數據，與之前的狀態(tài)無關C.D觸發(fā)器可以通過組合邏輯電路來實現D.D觸發(fā)器在數字電路中的應用非常廣泛，但性能不如其他類型的觸發(fā)器13、或門是另一種常見的邏輯門，其邏輯功能為只要有一個輸入為高電平，輸出就為高電平。關于或門的特點，以下說法不正確的是（）A.或門的邏輯表達式為Y=A+BB.或門可以用于實現多個條件中只要滿足一個就執(zhí)行的邏輯C.或門的輸出電平與輸入電平的變化是同步的，沒有延遲D.或門在組合邏輯電路中起著重要的作用，常用于數據選擇和控制信號生成14、對于一個異步清零的計數器，清零信號的有效時間應該滿足什么條件？（）A.小于時鐘周期B.大于時鐘周期C.與時鐘周期無關D.以上都不對15、在數字邏輯中，移位寄存器不僅可以進行數據的移位操作，還可以用于實現數據的存儲和串行-并行轉換。一個8位移位寄存器，在時鐘脈沖的作用下，將數據10101010串行輸入，經過4個時鐘脈沖后，寄存器中的數據為：（）A.10101010B.01010101C.10100000D.00001010二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋什么是數字邏輯中的異步時序電路的自啟動問題，以及如何解決。2、（本題5分）在數字邏輯電路中，說明如何利用觸發(fā)器實現存儲功能，比較不同類型觸發(fā)器（如D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器等）的特性和應用場合。3、（本題5分）詳細說明數字邏輯中加法器和減法器的數字擴展和小數處理方法，通過實際計算示例說明其應用。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）使用比較器和觸發(fā)器構建一個數字電路，能夠實現對輸入信號的峰值檢測和保持。分析峰值檢測的原理和電路實現，包括比較器的閾值設置和觸發(fā)器的控制邏輯，以及如何處理連續(xù)的輸入信號。2、（本題5分）利用數字邏輯設計一個數字溫度傳感器接口電路，能夠讀取和處理溫度傳感器的輸出信號。詳細闡述接口電路的設計要求、信號調理和轉換邏輯，分析溫度測量的精度和穩(wěn)定性。3、（本題5分）給定一個由多個譯碼器和編碼器組成的數字顯示系統(tǒng)，分析系統(tǒng)的顯示原理和編碼方式，計算顯示的分辨率和亮度控制。討論在數字儀表和顯示屏設計中如何提高顯示效果和降低成本。4、（本題5分）設計一個異步時序電路，用于實現一個簡單的流水燈控制器。分析流水燈的控制邏輯和異步電路的特點，討論如何實現不同的流水效果和速度控制，以及如何解決異步電路中的同步問題。5、（本題5分）設計一個異步時序電路，例如異步計數器或狀態(tài)機，分析其與同步時序電路的區(qū)別和特點。討論異步電路中可能出現的問題，如亞穩(wěn)態(tài)和時鐘偏差，并提出相應的解決方法。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10