大理大學《數(shù)字邏輯與微處理器》2023-2024學年第二學期期末試卷

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(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁大理大學

《數(shù)字邏輯與微處理器》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、一個4位的并行加法器，若采用先行進位方式，其運算速度比串行進位方式：（）A.快很多B.慢很多C.差不多D.無法比較2、計數(shù)器是一種常見的時序邏輯電路，用于對脈沖進行計數(shù)。以下關于計數(shù)器的描述，錯誤的是（）A.計數(shù)器可以按照計數(shù)方式分為加法計數(shù)器、減法計數(shù)器和可逆計數(shù)器B.同步計數(shù)器的計數(shù)速度比異步計數(shù)器快，因為所有觸發(fā)器同時翻轉(zhuǎn)C.計數(shù)器的計數(shù)容量取決于觸發(fā)器的個數(shù)和計數(shù)方式D.計數(shù)器在工作過程中不會出現(xiàn)誤計數(shù)的情況3、假設要設計一個數(shù)字電路，用于判斷一個8位二進制數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)。以下哪種邏輯表達式可以準確地實現(xiàn)這個功能？（）A.檢查最低位是否為1，若是則為奇數(shù)，否則為偶數(shù)B.計算所有位的和，若為奇數(shù)則輸入為奇數(shù)，否則為偶數(shù)C.對高4位和低4位分別進行判斷，綜合得出結果D.以上方法都不正確，無法通過簡單邏輯判斷奇偶性4、用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)F(A,B,C,D)=∑m(1,3,5,7,9,11,13,15)，結果為？（）A.1B.0C.A+BD.A'B'5、在組合邏輯電路中，若輸入信號A從0變?yōu)?，同時輸入信號B從1變?yōu)?，而輸出信號在這個過程中沒有發(fā)生變化，可能的原因是？（）A.存在競爭冒險B.電路設計錯誤C.輸出與輸入無關D.以上都有可能6、數(shù)字邏輯中的鎖存器可以存儲數(shù)據(jù)。假設一個透明鎖存器，當使能信號為高電平時，輸入數(shù)據(jù)可以通過鎖存器。如果使能信號一直為高電平，輸入數(shù)據(jù)頻繁變化，以下哪種情況可能會導致輸出不穩(wěn)定？（）A.鎖存器的響應速度慢B.輸入信號的噪聲C.電源電壓波動D.以上情況都可能7、對于一個PLA器件，其與門陣列和或門陣列的可編程性分別體現(xiàn)在哪里？（）A.連接方式B.輸入信號C.輸出信號D.以上都不是8、對于一個由JK觸發(fā)器構成的時序電路，若要實現(xiàn)一個模5的計數(shù)器，J和K的輸入應該如何設置？（）A.特定的邏輯組合B.隨機設置C.保持不變D.以上都不對9、在數(shù)字系統(tǒng)中，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（DAC）起著重要的作用。以下關于ADC轉(zhuǎn)換精度的描述中，錯誤的是（）A.轉(zhuǎn)換精度取決于ADC的位數(shù)B.位數(shù)越多，轉(zhuǎn)換精度越高C.轉(zhuǎn)換精度與輸入信號的頻率無關D.轉(zhuǎn)換精度與參考電壓的穩(wěn)定性有關10、在數(shù)字電路中，半導體存儲器起著重要的存儲作用。假設我們正在研究半導體存儲器。以下關于半導體存儲器的描述，哪一項是不正確的？（）A.隨機存取存儲器（RAM）可以隨時讀寫數(shù)據(jù)，但斷電后數(shù)據(jù)會丟失B.只讀存儲器（ROM）中的數(shù)據(jù)在制造時就被固化，無法修改C.靜態(tài)隨機存儲器（SRAM）和動態(tài)隨機存儲器（DRAM）的讀寫速度相同D.半導體存儲器的容量和存儲速度是選擇存儲器時需要考慮的重要因素11、在數(shù)字邏輯中，若要將一個8位二進制數(shù)擴大4倍，可采用的方法是：（）A.左移2位B.右移2位C.乘以4D.除以412、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.或門常用于實現(xiàn)加法運算C.或門的邏輯表達式為Y=A∨BD.或門的輸出只取決于當前的輸入，與之前的輸入狀態(tài)無關13、假設正在分析一個數(shù)字電路的功耗，以下哪個因素對于功耗的影響最為顯著？（）A.工作頻率，頻率越高功耗越大B.電源電壓，電壓越高功耗越大C.門電路的類型，不同類型功耗不同D.電路的規(guī)模，規(guī)模越大功耗越大14、在數(shù)字系統(tǒng)中，需要將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)進行傳輸。以下哪種電路可以實現(xiàn)這個功能？（）A.并行-串行轉(zhuǎn)換器，逐位輸出數(shù)據(jù)B.串行-并行轉(zhuǎn)換器，與需求相反C.計數(shù)器，通過計數(shù)控制數(shù)據(jù)輸出D.編碼器，對輸入進行編碼15、若一個數(shù)字電路的輸入信號為連續(xù)變化的模擬信號，需要經(jīng)過什么處理才能被數(shù)字電路識別？（）A.濾波B.放大C.量化D.編碼二、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(shù)字邏輯中的流水線技術，它的優(yōu)點和缺點是什么，以及在什么情況下使用。2、（本題5分）說明在數(shù)字系統(tǒng)中如何進行數(shù)字信號的編碼和解碼的錯誤檢測和糾正。3、（本題5分）在數(shù)字系統(tǒng)中，解釋如何利用數(shù)字邏輯實現(xiàn)通信協(xié)議中的幀同步和碼元同步，分析其原理和實現(xiàn)方法。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）給定一個數(shù)字系統(tǒng)的可靠性要求，分析如何通過冗余設計、錯誤檢測和糾正技術來提高系統(tǒng)的可靠性。探討不同可靠性技術的優(yōu)缺點和適用場景。2、（本題5分）設計一個數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入的視頻信號進行壓縮編碼。分析視頻壓縮的基本原理和算法，如幀內(nèi)預測、幀間預測等，以及在數(shù)字電路中實現(xiàn)這些算法的關鍵技術和挑戰(zhàn)。3、（本題5分）給定一個數(shù)字音頻處理系統(tǒng)中的音頻壓縮模塊，如MP3壓縮。分析音頻壓縮的原理和算法，設計相應的數(shù)字電路實現(xiàn)壓縮功能。探討如何在保證音頻質(zhì)量的前提下提高壓縮比和降低計算復雜度。4、（本題5分）給定一個數(shù)字系統(tǒng)，其中包含多個模塊，如加法器、乘法器和比較器等。分析各個模塊之間的連接方式和數(shù)據(jù)傳輸過程，計算系統(tǒng)的整體性能指標，如吞吐量、延遲和資源利用率，并提出改進系統(tǒng)性能的方案。5、（本題5分）設計一個數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)一個16位的并行加法器/減法器，通過一個控制信號切換運算模式。詳細分析加法器和減法器的共用邏輯和差異部分，說明如何通過控制信號實現(xiàn)模式切換和正確的運算結果輸出。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、