大連工業(yè)大學(xué)《邏輯案例分析》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁大連工業(yè)大學(xué)

《邏輯案例分析》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、對于一個采用上升沿觸發(fā)的D觸發(fā)器，當(dāng)D輸入端為1且時鐘上升沿到來時，輸出Q的值為？（）A.0B.1C.保持不變D.不確定2、在數(shù)字邏輯中，若要設(shè)計一個能判斷兩個4位二進(jìn)制數(shù)是否相等的電路，最少需要使用幾個異或門？（）A.4個B.8個C.12個D.16個3、觸發(fā)器是時序邏輯電路的基本存儲單元。在常見的觸發(fā)器類型中，JK觸發(fā)器具有較強(qiáng)的功能。以下關(guān)于JK觸發(fā)器邏輯功能的描述中，不正確的是（）A.當(dāng)J=1，K=0時，置位B.當(dāng)J=0，K=1時，復(fù)位C.當(dāng)J=K=1時，翻轉(zhuǎn)D.JK觸發(fā)器的輸出只取決于J和K的輸入，與時鐘脈沖無關(guān)4、在數(shù)字邏輯中，移位寄存器除了用于數(shù)據(jù)的移位操作，還可以用于實(shí)現(xiàn)其他功能。假如要利用移位寄存器實(shí)現(xiàn)一個串行-并行轉(zhuǎn)換器，以下哪種方式是可行的？（）A.將輸入的串行數(shù)據(jù)依次存入移位寄存器，然后同時輸出B.對移位寄存器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行特定的邏輯運(yùn)算后輸出C.按照一定的時鐘節(jié)拍，逐步從移位寄存器中輸出數(shù)據(jù)D.移位寄存器無法實(shí)現(xiàn)串行-并行轉(zhuǎn)換功能5、譯碼器是數(shù)字電路中的另一種重要器件。關(guān)于譯碼器的功能和應(yīng)用，以下說法錯誤的是（）A.譯碼器可以將輸入的編碼轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的輸出信號B.譯碼器常用于地址譯碼和指令譯碼C.二進(jìn)制譯碼器輸入的編碼位數(shù)和輸出的信號數(shù)量相同D.譯碼器只能對特定的編碼進(jìn)行譯碼，不能處理任意的輸入6、考慮到一個數(shù)字信號的傳輸和接收系統(tǒng)，需要對信號進(jìn)行編碼以提高傳輸效率和抗干擾能力。假設(shè)采用了曼徹斯特編碼方式，在接收端需要相應(yīng)的解碼電路來恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。以下關(guān)于曼徹斯特編碼的特點(diǎn)，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.無自同步能力D.抗干擾能力差7、在數(shù)字邏輯中，計數(shù)器的設(shè)計可以采用不同的方法。假設(shè)我們正在設(shè)計一個計數(shù)器。以下關(guān)于計數(shù)器設(shè)計方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用觸發(fā)器和邏輯門直接搭建計數(shù)器電路B.可以利用現(xiàn)成的計數(shù)器芯片進(jìn)行級聯(lián)擴(kuò)展C.可以使用可編程邏輯器件（PLD）或現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）來實(shí)現(xiàn)計數(shù)器D.無論采用哪種設(shè)計方法，計數(shù)器的性能和功能都是完全相同的8、在數(shù)字電路中，組合邏輯電路的輸出僅取決于當(dāng)前的輸入。以下關(guān)于組合邏輯電路的描述，不正確的是（）A.常見的組合邏輯電路有加法器、編碼器、譯碼器等B.組合邏輯電路不存在反饋通路，信號從輸入到輸出是單向傳輸?shù)腃.由于沒有存儲元件，組合邏輯電路的輸出不能保持，會隨著輸入的變化而立即變化D.組合邏輯電路的設(shè)計不需要考慮時序問題，比時序邏輯電路簡單得多9、在數(shù)字電路中，使用譯碼器和與門實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)，若譯碼器的輸出有高電平也有低電平，那么最終的輸出由什么決定？（）A.與門的輸入B.譯碼器的輸入C.與門的輸出D.以上都不對10、考慮一個同步時序邏輯電路，若其輸出不僅取決于當(dāng)前的輸入，還取決于電路的內(nèi)部狀態(tài)，那么該電路屬于：（）A.Moore型電路B.Mealy型電路C.無法確定D.以上都不是11、在數(shù)字邏輯中，編碼器和譯碼器有著不同的功能。假設(shè)我們正在使用編碼器和譯碼器。以下關(guān)于編碼器和譯碼器的描述，哪一項是不正確的？（）A.編碼器將多個輸入信號編碼為較少位的輸出信號B.譯碼器將輸入的二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的輸出信號C.優(yōu)先編碼器在多個輸入同時有效時，只對優(yōu)先級高的輸入進(jìn)行編碼D.編碼器和譯碼器的輸入和輸出位數(shù)是固定不變的，不能根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)整12、或門是數(shù)字邏輯中的另一種基本邏輯門。對于或門的特性和應(yīng)用，以下說法不正確的是（）A.或門的邏輯功能是只要有一個輸入為高電平，輸出就為高電平B.或門常用于實(shí)現(xiàn)加法運(yùn)算C.或門的邏輯表達(dá)式為Y=A∨BD.或門的輸出只取決于當(dāng)前的輸入，與之前的輸入狀態(tài)無關(guān)13、加法器是數(shù)字電路中進(jìn)行加法運(yùn)算的重要部件。以下關(guān)于加法器的描述，錯誤的是（）A.半加器只能處理兩個一位二進(jìn)制數(shù)的相加，不考慮進(jìn)位輸入B.全加器可以處理兩個一位二進(jìn)制數(shù)的相加，并考慮進(jìn)位輸入C.多位加法器可以通過級聯(lián)多個全加器來實(shí)現(xiàn)D.加法器在進(jìn)行加法運(yùn)算時，速度非常快，不會產(chǎn)生任何延遲14、考慮一個數(shù)字電路中的鎖存器，它能夠在特定條件下存儲數(shù)據(jù)。以下哪種情況下鎖存器可能會丟失存儲的數(shù)據(jù)？（）A.電源故障B.控制信號異常C.長時間未刷新D.以上情況都可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失15、在數(shù)字邏輯電路中，移位寄存器可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的移位操作。一個4位右移寄存器，當(dāng)輸入為特定的二進(jìn)制數(shù)時，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)依次向右移動B.輸出的數(shù)據(jù)依次向左移動C.不確定D.輸出的數(shù)據(jù)保持不變16、對于一個由或門和與門構(gòu)成的組合邏輯電路，已知輸入A=1，B=0，C=1，輸出結(jié)果為高電平的條件是什么？（）A.A或BB.A且CC.B或CD.A或C17、在數(shù)字邏輯中，邏輯表達(dá)式的化簡是一項重要的工作。以下關(guān)于邏輯表達(dá)式化簡方法的描述中，錯誤的是（）A.可以使用公式法進(jìn)行化簡B.卡諾圖法只能用于化簡與或表達(dá)式C.代數(shù)法化簡需要熟練掌握邏輯運(yùn)算的規(guī)則D.無論使用哪種方法，化簡的結(jié)果應(yīng)該是唯一的18、JK觸發(fā)器是一種功能較為完善的觸發(fā)器。以下關(guān)于JK觸發(fā)器的特性，錯誤的是（）A.當(dāng)J=K=0時，觸發(fā)器保持原狀態(tài)B.當(dāng)J=K=1時，觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)功能C.JK觸發(fā)器的觸發(fā)方式可以是上升沿觸發(fā)，也可以是下降沿觸發(fā)D.JK觸發(fā)器在時鐘脈沖作用下，輸出狀態(tài)一定會改變19、在數(shù)字電路中，若要實(shí)現(xiàn)一個能將輸入的8位二進(jìn)制數(shù)乘以2的電路，以下哪種方法較為簡便？（）A.左移一位B.使用乘法器芯片C.通過邏輯運(yùn)算D.以上都不是20、在數(shù)字邏輯的應(yīng)用中，計算機(jī)的CPU設(shè)計是一個重要的領(lǐng)域。以下關(guān)于CPU中數(shù)字邏輯的描述，錯誤的是（）A.CPU中的算術(shù)邏輯單元（ALU）使用數(shù)字邏輯電路來實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)算B.控制單元通過數(shù)字邏輯電路產(chǎn)生控制信號，協(xié)調(diào)CPU的工作C.CPU的性能主要取決于數(shù)字邏輯電路的速度和復(fù)雜度D.CPU的設(shè)計與數(shù)字邏輯的知識無關(guān)，只需要考慮軟件的需求二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）在數(shù)字電路設(shè)計中，解釋如何進(jìn)行數(shù)字邏輯電路的電磁兼容性（EMC）設(shè)計，包括布線規(guī)則和屏蔽措施。2、（本題5分）解釋在數(shù)字系統(tǒng)中什么是異步FIFO（先入先出隊列），以及它的工作原理和應(yīng)用場景。3、（本題5分）詳細(xì)闡述如何用邏輯門實(shí)現(xiàn)一個除法器的恢復(fù)余數(shù)法和不恢復(fù)余數(shù)法。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)據(jù)選擇器，根據(jù)18個控制信號從262144個輸入數(shù)據(jù)中選擇一個輸出。2、（本題5分）設(shè)計一個組合邏輯電路，實(shí)現(xiàn)兩個4位二進(jìn)制數(shù)的減法運(yùn)算，輸出結(jié)果為5位二進(jìn)制數(shù)，同時給出真值表和邏輯表達(dá)式。3、（本題5分）設(shè)計一個組合邏輯電路，判斷一個21位二進(jìn)制數(shù)是否為特定類型的完全數(shù)。4、（本題5分）設(shè)計一個組合邏輯電路，判斷一個7位二進(jìn)制數(shù)是否為回文數(shù)。5、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)字電路，能夠判斷輸入的10位二進(jìn)制數(shù)是否為水仙花數(shù)（即每個位上的數(shù)字的n次冪之和等于該數(shù)，n為該數(shù)字所在的位數(shù)），輸出結(jié)果為1表示是，0表示否，畫出邏輯電路圖。四、分析題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）構(gòu)建一個優(yōu)先級