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頁海口經濟學院《普通邏輯學》

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30個小題，每小題1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、在數字邏輯電路的設計中，卡諾圖是一種用于化簡邏輯函數的有效工具。卡諾圖通過相鄰最小項的合并來實現邏輯函數的化簡。對于一個具有4個變量的邏輯函數，其卡諾圖中相鄰的兩個最小項可以合并消去：（）A.0個變量B.1個變量C.2個變量D.3個變量2、在數字電路中，若要將一個頻率為100kHz的方波信號分頻為10kHz的方波信號，需要幾級分頻電路？（）A.3B.4C.5D.103、在數字邏輯中，若要判斷一個數字電路是否存在競爭冒險現象，可通過：（）A.觀察邏輯電路圖B.進行功能仿真C.分析邏輯表達式D.以上都是4、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5、對于一個用卡諾圖化簡邏輯函數的問題，若函數包含4個變量，那么卡諾圖中最小項的個數是多少？（）A.8B.16C.32D.646、對于一個異步計數器，若低位觸發器的輸出作為高位觸發器的時鐘輸入，那么在計數過程中可能會出現什么問題？（）A.競爭冒險B.時序混亂C.無法計數D.以上都不是7、在數字邏輯中，可編程邏輯器件（PLD）如CPLD和FPGA為數字系統的設計提供了很大的靈活性。CPLD采用的是基于乘積項的結構，而FPGA采用的是基于查找表的結構。以下關于CPLD和FPGA的比較，正確的是：（）A.CPLD的集成度高于FPGAB.FPGA的編程靈活性高于CPLDC.CPLD的速度比FPGA快D.FPGA的功耗比CPLD低8、在數字邏輯設計中，如何判斷一個數字邏輯電路是否存在動態冒險？如果存在動態冒險，如何消除？（）A.通過分析邏輯表達式或卡諾圖判斷是否存在動態冒險，可以通過增加冗余項消除動態冒險B.通過觀察電路的輸入輸出波形判斷是否存在動態冒險，可以通過改變電路的結構消除動態冒險C.不確定D.動態冒險很難判斷和消除9、在數字邏輯中，若要實現將輸入的4位二進制數擴大兩倍的功能，以下哪種電路設計是可行的？（）A.在原數左邊添加兩個0B.將原數左移一位C.將原數與自身相加D.對原數進行取反操作10、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11、對于一個由D觸發器構成的計數器，若要實現模5計數，至少需要幾個D觸發器？（）A.2B.3C.4D.512、考慮到一個高速數據傳輸系統，需要對傳輸的數據進行編碼以提高抗干擾能力和糾錯能力。假設采用了一種基于特定邏輯運算的編碼方式，在接收端需要相應的解碼電路來恢復原始數據。以下哪種編碼解碼方案在高速數據傳輸中能夠提供較好的性能和糾錯能力？（）A.海明碼B.格雷碼C.BCD碼D.余3碼13、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14、非門是數字邏輯中最簡單的邏輯門之一。關于非門的功能和特點，以下敘述錯誤的是（）A.非門的作用是將輸入的邏輯電平取反B.非門可以用三極管來實現C.非門的邏輯表達式為Y=?AD.非門的輸入和輸出之間不存在延遲15、若要實現一個將8421BCD碼轉換為余3碼的電路，應采用？（）A.編碼器B.譯碼器C.加法器D.數值比較器16、在數字邏輯中，若要對一個8位的二進制數進行奇偶校驗，校驗位應設置在：（）A.最高位B.最低位C.次高位D.次低位17、在數字邏輯的時序邏輯電路設計中，狀態圖是一種重要的設計工具。假設要設計一個自動售貨機的控制電路，使用狀態圖可以清晰地描述電路的狀態轉換和輸出。以下關于狀態圖的作用和繪制方法，哪個說法是正確的（）A.狀態圖只能表示有限個狀態B.狀態圖不能反映輸出的變化C.繪制狀態圖不需要考慮輸入條件D.狀態圖可以幫助設計人員直觀理解電路的行為18、考慮數字邏輯中的數據選擇器，假設使用一個4選1數據選擇器來實現一個邏輯函數。以下關于數據選擇器的使用和邏輯函數的實現，哪個說法是正確的（）A.數據選擇器不能實現任何邏輯函數B.可以通過設置選擇端的輸入來實現特定邏輯函數C.數據選擇器只能實現簡單的與或邏輯D.實現邏輯函數時不需要考慮輸入數據的組合19、在一個多位數字比較器中，如果要比較兩個8位的二進制數，需要多少個基本比較單元？（）A.8B.16C.64D.25620、數字邏輯中的計數器可以按照不同的方式進行計數，如加法計數、減法計數等。一個可逆計數器可以實現加法和減法計數，需要哪些額外的控制信號？（）A.需要一個控制信號來選擇加法或減法計數B.需要兩個控制信號來分別控制加法和減法計數C.不確定D.可逆計數器不需要額外的控制信號21、當研究數字邏輯中的只讀存儲器（ROM）時，假設需要存儲一個8×8的真值表。以下關于ROM的容量和地址線、數據線的數量，哪個是正確的（）A.容量為64位，地址線8條，數據線8條B.容量為8位，地址線64條，數據線1條C.容量為64位，地址線3條，數據線8條D.容量為8位，地址線8條，數據線1條22、在數字電路中，使用比較器比較兩個16位有符號數的大小時，若發生溢出，比較結果是否準確？（）A.準確B.不準確C.有時準確D.以上都不對23、在數字邏輯的未來發展趨勢中，以下關于人工智能與數字邏輯的融合的描述，不正確的是（）A.數字邏輯將在人工智能的硬件實現中發揮重要作用B.人工智能的發展將推動數字邏輯技術的創新C.數字邏輯的發展將完全依賴于人工智能的需求D.兩者的融合將為計算領域帶來新的突破和應用24、考慮數字邏輯中的代碼轉換，假設需要將BCD碼轉換為二進制碼。以下哪種方法在硬件實現上較為簡單？（）A.直接轉換B.通過中間碼轉換C.使用譯碼器轉換D.以上方法復雜度相似25、若要實現一個能將4位二進制數轉換為格雷碼的電路，以下哪種集成電路可能會被用到？（）A.加法器B.編碼器C.譯碼器D.數據選擇器26、數字邏輯中的觸發器有多種類型，如D觸發器、JK觸發器等。假設一個D觸發器，在時鐘上升沿時，將輸入D的值傳遞到輸出Q。如果當前時鐘周期內，D從0變為1，時鐘上升沿到來，那么Q的值會變成多少？（）A.0B.1C.保持原來的值不變D.不確定27、在數字邏輯電路中，組合邏輯電路的輸出僅僅取決于當前的輸入。假設設計一個用于判斷一個三位二進制數是否能被3整除的組合邏輯電路。以下哪種方法可能是實現該電路的有效途徑（）A.使用卡諾圖進行邏輯化簡B.直接通過邏輯門搭建，不進行任何化簡C.采用中規模集成電路，如譯碼器D.以上方法都不可行28、已知一個JK觸發器的特性方程為Q*=JQ'+K'Q，當J=1，K=1時，在時鐘脈沖作用下，觸發器實現什么功能？（）A.置0B.置1C.翻轉D.保持29、考慮數字邏輯中的狀態化簡，假設一個狀態機有多個冗余狀態。以下哪種方法最常用于消除這些冗余狀態？（）A.狀態分配B.等價類劃分C.最小化算法D.以上方法均可30、移位寄存器在數字電路中用于數據的存儲和移位操作。假設我們正在使用移位寄存器。以下關于移位寄存器的描述，哪一項是不準確的？（）A.移位寄存器可以實現串行輸入并行輸出、并行輸入串行輸出等多種工作方式B.環形移位寄存器和扭環形移位寄存器在功能上沒有本質區別C.移位寄存器可以用于數據的存儲、延遲和串行-并行轉換D.移位寄存器中的數據可以在時鐘信號的控制下向左或向右移位二、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一個使用D觸發器和邏輯門構建的串行數據接收電路，分析數據接收的同步機制和錯誤檢測方法，給出觸發器和邏輯門的配置和邏輯連接，畫出時序圖進行解釋。討論該電路在串行通信中的應用和可靠性保障。2、（本題5分）有一個數字電路，使用T觸發器實現計數功能。分析T觸發器的工作模式和觸發條件，給出計數器的邏輯表達式和狀態轉換圖。討論T觸發器與其他觸發器在計數應用中的特點和差異。3、（本題5分）有一個數字電路，使用T觸發器和計數器實現頻率合成功能。分析頻率合成的原理和參數設置，給出觸發器和計數器的配置和邏輯連接，畫出時序圖進行解釋。討論該電路在通信系統和電子儀器中的應用。4、（本題5分）給定一個數字圖像處理系統中的圖像縮放模塊，需要對輸入的圖像進行放大或縮小處理。分析圖像縮放的算法和原理，如雙線性插值、最近鄰插值等。設計相應的數字電路實現圖像縮放功能，探討如何提高縮放后的圖像質量。5、（本題5分）有一個數字電路，使用JK觸發器和與非門實現狀態機。分析狀態機的狀態轉換和輸出邏輯，給出狀態圖和邏輯表達式。通過具體的輸入序列，驗證狀態機的功能和性能。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細闡述如何用邏輯門實現一個比較器的三態輸出，實現多個比較器的級聯。2、（本題5分）說明在數字系統中如何進行存儲器的讀寫控制，保證數據的正確讀寫操作。3、（本題5分）