山東華宇工學(xué)院《數(shù)字技術(shù)綜合應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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)山東華宇工學(xué)院《數(shù)字技術(shù)綜合應(yīng)用》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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、對(duì)于一個(gè)JK觸發(fā)器，當(dāng)J=1，K=0，在時(shí)鐘脈沖上升沿作用下，其輸出狀態(tài)將：（）A.置0B.置1C.翻轉(zhuǎn)D.保持2、對(duì)于一個(gè)由D觸發(fā)器構(gòu)成的計(jì)數(shù)器，若要實(shí)現(xiàn)模5計(jì)數(shù)，至少需要幾個(gè)D觸發(fā)器？（）A.2B.3C.4D.53、對(duì)于一個(gè)異步清零的計(jì)數(shù)器，清零信號(hào)的有效時(shí)間應(yīng)該滿足什么條件？（）A.小于時(shí)鐘周期B.大于時(shí)鐘周期C.與時(shí)鐘周期無(wú)關(guān)D.以上都不對(duì)4、數(shù)字邏輯中的移位寄存器可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和移位操作。假設(shè)一個(gè)8位的串行輸入并行輸出移位寄存器，在時(shí)鐘脈沖的作用下，依次輸入數(shù)據(jù)10110101。當(dāng)完成輸入后，并行輸出的數(shù)據(jù)是什么？（）A.10110101B.01011010C.10101101D.011010115、用8選1數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)F=A'B+AB'，需要將函數(shù)化為？（）A.標(biāo)準(zhǔn)與或式B.標(biāo)準(zhǔn)或與式C.最小項(xiàng)表達(dá)式D.最大項(xiàng)表達(dá)式6、在數(shù)字邏輯電路的面積優(yōu)化中，假設(shè)給定一個(gè)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^(guò)邏輯化簡(jiǎn)、資源共享和架構(gòu)優(yōu)化等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。以下哪種方法在面積優(yōu)化中通常能夠帶來(lái)最大的節(jié)省？（）A.邏輯門(mén)級(jí)的優(yōu)化B.功能模塊的復(fù)用C.算法層面的改進(jìn)D.選擇更小尺寸的晶體管7、在數(shù)字邏輯電路中，對(duì)于一個(gè)由與非門(mén)組成的基本RS觸發(fā)器，當(dāng)輸入R=0，S=0時(shí)，觸發(fā)器的輸出狀態(tài)將保持不變，那么以下哪種情況可能導(dǎo)致輸出狀態(tài)的不確定？（）A.輸入同時(shí)變?yōu)镽=1，S=1B.輸入變?yōu)镽=1，S=0C.輸入變?yōu)镽=0，S=1D.以上都不是8、數(shù)字邏輯中的乘法器可以通過(guò)不同的方式實(shí)現(xiàn)。假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)4×4的乘法器，使用移位相加的方法，以下哪個(gè)步驟是關(guān)鍵？（）A.確定移位的次數(shù)B.控制加法的順序C.處理乘法的符號(hào)D.以上步驟都很關(guān)鍵9、一個(gè)8位的D/A轉(zhuǎn)換器，若其滿量程輸出電壓為5V，當(dāng)輸入數(shù)字量為10000000時(shí)，輸出電壓為：（）A.0.5VB.1.25VC.2.5VD.5V10、在數(shù)字邏輯電路中，譯碼器用于將輸入的編碼轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。假設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)3線-8線譯碼器，當(dāng)輸入為000時(shí)，以下哪個(gè)輸出狀態(tài)是正確的？（）A.只有第0個(gè)輸出為1，其余為0B.只有第7個(gè)輸出為1，其余為0C.所有輸出都為1D.所有輸出都為011、對(duì)于一個(gè)異步計(jì)數(shù)器，若低位觸發(fā)器的輸出作為高位觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入，那么在計(jì)數(shù)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題？（）A.競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)B.時(shí)序混亂C.無(wú)法計(jì)數(shù)D.以上都不是12、譯碼器是組合邏輯電路的一種，能夠?qū)⑤斎氲木幋a轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。對(duì)于譯碼器的功能和特點(diǎn)，以下描述錯(cuò)誤的是（）A.譯碼器可以將二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換為特定的輸出信號(hào)，常用于數(shù)字顯示、地址譯碼等B.二進(jìn)制譯碼器的輸入代碼位數(shù)和輸出信號(hào)的數(shù)量之間存在固定的關(guān)系C.譯碼器的輸出通常是相互獨(dú)立的，一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)輸出有效D.譯碼器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，不需要考慮復(fù)雜的邏輯關(guān)系13、在數(shù)字系統(tǒng)中，要將一個(gè)4位的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為格雷碼，以下轉(zhuǎn)換方式正確的是：（）A.直接按位取反B.相鄰位異或C.相鄰位相加D.整體乘以214、數(shù)字邏輯中的寄存器可以用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和移位操作。一個(gè)雙向移位寄存器，在時(shí)鐘上升沿到來(lái)時(shí)，可以進(jìn)行左移和右移操作。如果當(dāng)前寄存器的值為1010，控制信號(hào)為左移，輸入為1，時(shí)鐘上升沿到來(lái)后，寄存器的值會(huì)變成什么？（）A.0101B.1101C.不確定D.根據(jù)其他因素判斷15、在數(shù)字邏輯中，利用中規(guī)模集成電路（MSI）可以構(gòu)建更復(fù)雜的邏輯電路。例如，使用計(jì)數(shù)器和譯碼器可以構(gòu)建順序脈沖發(fā)生器。以下關(guān)于順序脈沖發(fā)生器的描述，正確的是：（）A.可以產(chǎn)生固定頻率的脈沖序列B.輸出脈沖的寬度是固定的C.輸出脈沖的順序是隨機(jī)的D.可以根據(jù)需要產(chǎn)生特定順序的脈沖16、在數(shù)字邏輯中，PLA（可編程邏輯陣列）是一種可編程的邏輯器件。假設(shè)一個(gè)PLA實(shí)現(xiàn)了一個(gè)邏輯函數(shù)，當(dāng)輸入發(fā)生變化時(shí)，以下哪個(gè)過(guò)程決定了輸出的變化？（）A.編程的連接方式B.輸入信號(hào)的強(qiáng)度C.輸出的負(fù)載情況D.以上都不是17、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)，它主要研究數(shù)字信號(hào)和數(shù)字電路的設(shè)計(jì)與分析。在數(shù)字邏輯中，二進(jìn)制數(shù)是最基本的數(shù)值表示形式。以下關(guān)于二進(jìn)制數(shù)的描述，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2的冪次方C.二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)可以通過(guò)位權(quán)展開(kāi)相加的方法D.二進(jìn)制數(shù)在進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算時(shí)，規(guī)則比十進(jìn)制數(shù)簡(jiǎn)單，所以在所有情況下都更適合進(jìn)行計(jì)算18、在數(shù)字邏輯電路中，時(shí)序邏輯電路與組合邏輯電路的主要區(qū)別是什么？時(shí)序邏輯電路的輸出除了取決于當(dāng)前輸入還與什么有關(guān)？（）A.時(shí)序邏輯電路的輸出還與過(guò)去的輸入有關(guān)B.時(shí)序邏輯電路的輸出還與電路的結(jié)構(gòu)有關(guān)C.不確定D.時(shí)序邏輯電路的輸出還與邏輯門(mén)的數(shù)量有關(guān)19、已知一個(gè)邏輯函數(shù)F=AB+CD，若要用與非門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)該函數(shù)，最少需要幾個(gè)與非門(mén)？（）A.3B.4C.5D.620、在一個(gè)數(shù)字電路中，出現(xiàn)了競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象，導(dǎo)致輸出出現(xiàn)了不應(yīng)有的尖峰脈沖。以下哪種方法可能是最有效地消除競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)？（）A.增加冗余項(xiàng)，修改邏輯表達(dá)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(mén)D.以上方法結(jié)合使用二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）說(shuō)明在數(shù)字邏輯中如何進(jìn)行邏輯函數(shù)的最小項(xiàng)展開(kāi)，以及其在化簡(jiǎn)中的作用。2、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明在多路選擇器的信號(hào)切換時(shí)間優(yōu)化中，采取的技術(shù)和效果。3、（本題5分）深入分析在數(shù)字邏輯中的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)精度提高方法和影響因素。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）使用計(jì)數(shù)器和移位寄存器設(shè)計(jì)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)循環(huán)移位和計(jì)數(shù)的電路，畫(huà)出邏輯圖和工作原理。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)編碼器，將65536個(gè)輸入信號(hào)編碼為16位二進(jìn)制輸出信號(hào)。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)⑤斎氲?位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為格雷碼的補(bǔ)碼形式，給出邏輯表達(dá)式和電路連接。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)組合邏輯電路，對(duì)輸入的20位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行排序，輸出為從大到小排列的20位二進(jìn)制數(shù)，畫(huà)出邏輯電路圖。5、（本題5分）使用移位寄存器和比較器設(shè)計(jì)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)比較和移位功能的電路，畫(huà)出邏輯圖和說(shuō)明工作原理。四、分析題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)一