自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁華北理工大學輕工學院《數字化版面設計（ndesgn）》

2021-2022學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______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、在數字邏輯中，若要檢測一個電路是否存在靜態冒險，可通過觀察其：（）A.真值表B.卡諾圖C.邏輯表達式D.以上均可2、在數字邏輯中，有限狀態機（FSM）是一種重要的模型。以下關于有限狀態機的描述，準確的是（）A.有限狀態機可以分為摩爾型和米利型兩種類型，它們的輸出與輸入的關系不同B.有限狀態機的狀態轉換是隨機的，不受輸入和當前狀態的影響C.有限狀態機只能用于簡單的數字電路設計，不能用于復雜的系統D.設計有限狀態機時，不需要考慮狀態的編碼方式3、在數字邏輯中，數字系統的可靠性和穩定性是非常重要的。以下關于提高數字系統可靠性的方法，錯誤的是（）A.采用冗余技術，增加備份部件B.優化電路設計，減少競爭冒險C.提高電源穩定性，減少電源噪聲D.為了降低成本，可以使用質量較差的元器件4、考慮一個數字系統，需要存儲一組8位的數據。如果要實現這個存儲功能，并且能夠隨時讀取和寫入數據，以下哪種存儲器件是最合適的選擇？（）A.觸發器，能夠存儲一位數據B.寄存器，由多個觸發器組成，可以存儲多位數據C.計數器，用于計數操作，也能存儲數據D.移位寄存器，主要用于數據的移位操作5、在組合邏輯電路設計中，若要實現一個四選一的數據選擇器，最少需要使用幾個二輸入與門？（）A.2B.3C.4D.56、假設要設計一個數字電路來實現一個比較器，能夠比較兩個8位二進制數的大小。以下哪種結構可能是最直接的實現方式？（）A.使用逐位比較的方法，通過邏輯門產生比較結果B.將兩個數相減，根據結果的符號判斷大小C.先將兩個數轉換為十進制，然后進行比較D.以上方式都不適合實現比較器7、若要設計一個能對60進制進行計數的計數器，至少需要多少個觸發器？（）A.6B.7C.8D.98、在數字邏輯電路中，對于一個由與非門組成的基本RS觸發器，當輸入R=0，S=0時，觸發器的輸出狀態將保持不變，那么以下哪種情況可能導致輸出狀態的不確定？（）A.輸入同時變為R=1，S=1B.輸入變為R=1，S=0C.輸入變為R=0，S=1D.以上都不是9、在數字電路中，若要實現一個能將并行數據轉換為串行數據的電路，并且數據在時鐘的上升沿進行轉換，以下哪種觸發器較為合適？（）A.D觸發器B.JK觸發器C.T觸發器D.以上都可以10、在數字電路中，奇偶校驗碼常用于檢測數據傳輸中的錯誤。以下關于奇偶校驗碼的描述中，錯誤的是（）A.奇校驗時，數據中1的個數加上校驗位為奇數B.偶校驗時，數據中1的個數加上校驗位為偶數C.奇偶校驗只能檢測奇數個錯誤D.奇偶校驗能夠糾正數據傳輸中的錯誤11、在數字邏輯中，編碼器用于將輸入的信號轉換為特定的編碼輸出。以下關于編碼器的描述，錯誤的是（）A.普通編碼器在多個輸入同時有效時，可能會產生錯誤的輸出B.優先編碼器會對輸入的優先級進行判斷，優先處理優先級高的輸入C.二進制編碼器可以將多個輸入信號編碼為二進制代碼輸出D.編碼器的輸入數量和輸出代碼的位數是固定不變的，不能根據需要進行調整12、假設要設計一個數字電路來實現一個有限狀態機，描述一個按特定順序執行的操作流程。在設計過程中，需要確定狀態的數量和轉換條件。以下哪種方法可能有助于清晰地設計狀態機？（）A.畫出狀態轉換圖，直觀表示狀態之間的轉換關系和條件B.直接編寫邏輯表達式，通過計算確定狀態轉換C.先構建硬件電路，然后根據實際運行情況調整狀態D.隨機設定狀態和轉換條件，通過試驗找到合適的設計13、對于一個12位的逐次逼近型A/D轉換器，完成一次轉換所需的時鐘脈沖個數大約為：（）A.12個B.24個C.48個D.不確定14、在數字電路的觸發器設計中，假設需要一個能夠在時鐘上升沿觸發并且具有異步置位和復位功能的觸發器。以下哪種觸發器符合這些要求？（）A.D觸發器B.JK觸發器C.T觸發器D.SR觸發器15、在數字邏輯電路的測試和故障診斷中，邏輯分析儀是一種常用的工具。它可以同時監測多個信號，并以圖形的方式顯示信號的變化。邏輯分析儀的主要優點包括：（）A.只能處理低速信號B.不能存儲大量的數據C.能夠快速準確地捕捉和分析信號D.價格昂貴，不適合一般應用16、在數字邏輯中，數據選擇器和數據分配器是常用的組件。假如有一個4選1的數據選擇器，有4個輸入數據和2位選擇控制信號。那么，這個數據選擇器能夠實現的邏輯功能相當于哪種基本邏輯門？（）A.與門B.或門C.與非門D.無法等效為常見的基本邏輯門17、在數字邏輯的教學中，實驗環節對于理解概念至關重要。以下關于數字邏輯實驗的描述，錯誤的是（）A.可以通過實驗驗證理論知識，加深對數字邏輯的理解B.實驗中常用的儀器包括邏輯分析儀和示波器C.數字邏輯實驗只需要在軟件環境中進行模擬，不需要實際搭建電路D.實驗中的錯誤和問題有助于培養解決實際問題的能力18、對于一個8選1數據選擇器，若輸入數據為D0-D7，地址選擇線為A2A1A0，當A2A1A0=101時，輸出的數據將是：（）A.D1B.D3C.D5D.D719、對于一個同步時序邏輯電路的狀態表，若存在兩個狀態在同一輸入下轉換到同一后繼狀態，則這兩個狀態是？（）A.等價狀態B.不等價狀態C.不確定D.以上都不對20、在數字邏輯電路中，邏輯門是基本的組成單元。與門、或門和非門是三種常見的基本邏輯門。以下關于這三種邏輯門的功能描述，不正確的是（）A.與門的輸出只有在所有輸入都為1時才為1B.或門的輸出只要有一個輸入為1就為1C.非門的輸出總是與輸入相反D.這三種邏輯門不能組合成其他更復雜的邏輯門二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細說明數字邏輯中移位寄存器的并行加載和串行加載的特點和應用場景，舉例說明其數據輸入方式的選擇。2、（本題5分）說明在數字系統中如何進行數字信號的頻分復用和解復用。3、（本題5分）詳細說明數字邏輯中計數器的可編程性和靈活性，舉例說明如何通過編程實現不同的計數功能。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）使用T觸發器設計一個異步時序邏輯電路，實現一個10位雙向移位寄存器，畫出狀態轉換圖和電路。2、（本題5分）使用T觸發器設計一個同步時序邏輯電路，實現一個模12的扭環形計數器，畫出狀態轉換圖和電路原理圖。3、（本題5分）使用移位寄存器74LS194設計一個能實現串行輸入并行輸出的電路，畫出連接圖和說明工作過程。4、（本題5分）設計一個能將二進制碼轉換為余3循環碼的組合邏輯電路，輸入為8位二進制碼，給出邏輯表達式和電路實現。5、（本題5分）設計一個編碼器，將262144個輸入信號編碼為18位二進制輸出信號。四、分析題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）設計一個計數器電路，