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頁煙臺城市科技職業學院《數字電子技術基礎》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、在數字系統中，計數器的級聯可以實現更大范圍的計數。例如，將兩個4位計數器級聯，可以得到一個8位計數器。在級聯時，需要注意低位計數器的進位信號連接到高位計數器的計數輸入端。當低位計數器從1111計數到0000時，會產生一個進位信號。以下關于計數器級聯的描述，正確的是：（）A.級聯后的計數器計數速度變慢B.級聯后的計數器的最大計數值不變C.級聯后的計數器的時鐘信號相同D.級聯后的計數器的工作方式不變2、在一個由與非門組成的基本RS觸發器中，當R=0，S=1時，觸發器的狀態為？（）A.置0B.置1C.不確定D.保持不變3、考慮數字邏輯中的可編程邏輯器件（PLD），假設需要快速實現一個特定的數字邏輯功能。以下關于PLD的特點和使用，哪個說法是正確的（）A.編程復雜，不適合快速開發B.靈活性高，可以重復編程C.成本高昂，不適合小規模應用D.以上說法都不正確4、想象一個數字系統中，需要存儲大量的數據，并且要求能夠快速讀取和寫入。以下哪種存儲器件可能是最適合的？（）A.SRAM（靜態隨機存儲器），速度快但集成度低、成本高B.DRAM（動態隨機存儲器），需要定時刷新，但集成度高、成本低C.ROM（只讀存儲器），只能讀取預先存儲的數據，無法寫入D.閃存（FlashMemory），讀寫速度較慢，適合大容量存儲5、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6、考慮一個數字系統，需要對輸入的串行數據進行并行轉換。如果輸入數據的速率較高，為了能夠準確地完成轉換，以下哪種方法是最合適的？（）A.使用移位寄存器，逐步移位并存儲數據B.使用計數器結合邏輯門來實現轉換C.先將串行數據緩存，然后一次性進行轉換D.以上方法都無法滿足高速轉換的要求7、在數字電路中，需要對數字信號進行編碼以提高傳輸效率和抗干擾能力。假設采用曼徹斯特編碼方式傳輸一個二進制數據序列，以下關于曼徹斯特編碼的特點，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.容易實現同步D.抗干擾能力差8、考慮一個數字電路，其輸入和輸出之間存在一定的延遲。如果要減小這種延遲，提高電路的響應速度，以下哪種方法是可行的？（）A.優化電路的布線，減少信號傳輸路徑B.選用速度更快的邏輯門器件C.減少電路中的級數和中間環節D.以上方法都可以有效地減小延遲9、在數字電路中，使用移位寄存器實現串行數據到并行數據的轉換，若要轉換8位數據，需要多少個時鐘脈沖？（）A.1B.8C.16D.3210、在數字電路中，能夠將輸入的特定代碼轉換為高、低電平輸出的電路是？（）A.編碼器B.譯碼器C.數據分配器D.數據選擇器11、對于一個JK觸發器，當J=1，K=0，在時鐘脈沖上升沿作用下，其輸出狀態將：（）A.置0B.置1C.翻轉D.保持12、在數字電路中，施密特觸發器具有回差特性。關于施密特觸發器的應用，以下說法不正確的是（）A.施密特觸發器可以用于波形整形B.施密特觸發器可以用于脈沖鑒幅C.施密特觸發器可以用于消除干擾信號D.施密特觸發器只能用于數字電路，不能用于模擬電路13、考慮到一個數字信號處理系統，需要對輸入的數字信號進行濾波和變換操作。這些操作通常基于特定的數字邏輯算法和電路實現。為了實現高性能的數字信號濾波，以下哪種數字邏輯電路類型是首選？（）A.加法器B.乘法器C.計數器D.寄存器14、在數字系統的設計中，需要考慮功耗、速度和面積等性能指標之間的平衡。以下關于這些性能指標的描述，錯誤的是（）A.降低功耗通常會導致電路速度變慢或者面積增加B.提高電路速度可能需要增加功耗和面積C.減小電路面積往往會犧牲功耗和速度性能D.可以在不影響其他性能指標的情況下，單獨優化某一個性能指標15、在數字邏輯中，競爭冒險現象可能會導致電路輸出出現不應有的尖峰脈沖。產生競爭冒險的原因通常是由于信號在電路中的傳輸延遲。為了消除競爭冒險，可以采用增加冗余項、接入濾波電容等方法。以下關于競爭冒險的描述，錯誤的是：（）A.只會出現在組合邏輯電路中B.可以通過修改邏輯表達式來避免C.對電路的功能沒有實質性影響D.可能會導致電路的誤動作16、考慮數字電路中的比較器，假設需要比較兩個8位二進制數的大小。以下哪種比較器結構在速度和復雜度上能夠取得較好的平衡？（）A.串行比較器B.并行比較器C.分級比較器D.以上比較器均可17、在數字邏輯電路的測試和驗證中，經常使用邏輯分析儀等工具。以下關于邏輯分析儀的描述，錯誤的是（）A.邏輯分析儀可以同時監測多個數字信號，并以圖形或數據的形式顯示B.邏輯分析儀可以幫助我們發現數字電路中的故障和錯誤C.邏輯分析儀只能用于測試簡單的數字電路，對于復雜的系統無法發揮作用D.使用邏輯分析儀時，需要正確設置觸發條件和采樣頻率等參數18、對于一個同步時序邏輯電路，若狀態方程和驅動方程已知，能否確定其輸出方程？（）A.能B.不能C.不確定D.以上都有可能19、在數字電路中，觸發器的類型多種多樣。以下關于觸發器的描述，不正確的是（）A.D觸發器在時鐘脈沖的上升沿將輸入數據存儲到輸出端B.JK觸發器具有置0、置1、保持和翻轉的功能C.T觸發器在時鐘脈沖作用下，輸出狀態總是翻轉D.不同類型的觸發器可以相互轉換20、想象一個數字系統中，需要對一個高頻的數字信號進行分頻，得到較低頻率的信號。以下哪種分頻器的實現方式可能是最有效的？（）A.計數器式分頻器，通過計數實現分頻，簡單可靠B.移位寄存器式分頻器，利用移位操作分頻，速度較快C.基于鎖相環的分頻器，能夠實現高精度分頻，但電路復雜D.以上分頻器方式效果相同，可以任意選擇21、在數字電路中，比較器用于比較兩個數字量的大小。假設我們正在使用比較器。以下關于比較器的描述，哪一項是不準確的？（）A.比較器可以比較兩個二進制數的大小，并輸出相應的比較結果B.多位比較器可以通過級聯多個一位比較器來實現C.比較器的輸出通常包括大于、小于和等于三種情況D.比較器的速度和精度只取決于輸入數字量的位數，與電路結構無關22、想象一個數字系統，需要對兩個4位二進制數進行加法運算，并輸出結果。在設計這個加法器時，需要考慮速度、成本和復雜性等因素。以下哪種加法器結構可能是最合適的？（）A.半加器級聯組成的加法器，結構簡單但速度較慢B.全加器級聯組成的加法器，速度較快但使用的邏輯門較多C.并行加法器，能夠同時處理所有位的相加，速度快但成本高D.利用移位和加法操作實現的加法器，算法復雜但節省硬件資源23、邏輯函數的化簡方法有多種。假設我們正在嘗試化簡一個復雜的邏輯函數。以下關于邏輯函數化簡的描述，哪一項是不準確的？（）A.公式法化簡邏輯函數需要熟練掌握布爾代數的定律和規則B.卡諾圖化簡法直觀形象，適用于變量較少的邏輯函數化簡C.無論使用哪種化簡方法，得到的最簡邏輯表達式都是唯一的D.邏輯函數的化簡可以降低電路成本，提高電路的可靠性和穩定性24、時序邏輯電路與組合邏輯電路不同，它包含存儲元件，能夠記住過去的輸入信息。常見的時序邏輯電路有觸發器、計數器和寄存器等。在一個D觸發器中，當時鐘脈沖上升沿到來時，如果D輸入端的值為1，那么輸出Q的值將：（）A.保持不變B.變為0C.變為1D.不確定，取決于之前的狀態25、考慮一個數字電路中的鎖存器，它能夠在特定條件下存儲數據。以下哪種情況下鎖存器可能會丟失存儲的數據？（）A.電源故障B.控制信號異常C.長時間未刷新D.以上情況都可能導致數據丟失二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）深入解釋在編碼器的編碼優化算法中，如何提高編碼的效率和準確性。2、（本題5分）說明在數字邏輯設計中如何考慮功耗優化，有哪些常見的方法可以降低電路的功耗。3、（本題5分）解釋在數字電路中如何處理數字信號的相位偏差，實現信號的同步。4、（本題5分）深入解釋在編碼器的編碼格式轉換中，如二進制到格雷碼的轉換方法和應用。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個自動售貨機的控制電路，根據投入的貨幣和選擇的商品輸出相應的控制信號，畫出邏輯圖和狀態轉換圖。2、（本題5分）設計一個計數器，能夠實現從0到262143的計數，并在特定狀態下進行計數范圍的擴展。3、（本題5分）設計一個能檢測輸入的十八位二進制數中是否存在連續十個1的電路，用邏輯門實現，畫出邏輯圖。4、（本題5分）利用加法器和邏輯門設計一個能實現兩個三位二進制數的加法和減法運算切換的電路，畫出邏輯圖。5、（本題5分）設計一個組合邏輯電路，判斷輸入的12位二進制數是否為回文數（即正著讀和倒著讀相同），輸出結果為1表示是，0表示否，畫出邏輯圖。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）使用計數器和數據選擇器構建一個數字電路，能夠實現對多個輸入數據的順序選擇和輸出。分析順序選