學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁赤峰職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)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(shù)字邏輯的理論基礎(chǔ)中，以下關(guān)于布爾代數(shù)基本定律的描述，不正確的是（）A.布爾代數(shù)的基本定律包括交換律、結(jié)合律和分配律B.這些定律是數(shù)字邏輯運算和化簡的基礎(chǔ)C.布爾代數(shù)的定律在所有情況下都適用，沒有任何限制D.違反布爾代數(shù)定律可能導(dǎo)致邏輯錯誤2、在數(shù)字電路中，若要實現(xiàn)一個能將輸入的10位二進(jìn)制數(shù)的高5位和低5位交換位置的電路，以下哪種方法較為簡單？（）A.使用多個數(shù)據(jù)選擇器B.通過邏輯運算C.利用移位寄存器D.以上都不是3、考慮到一個數(shù)字系統(tǒng)的電源管理，需要根據(jù)系統(tǒng)的工作狀態(tài)動態(tài)地調(diào)整電源電壓和電流，以實現(xiàn)節(jié)能和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。假設(shè)通過數(shù)字邏輯電路來控制電源管理模塊，以下哪種電源管理技術(shù)與數(shù)字邏輯電路的結(jié)合能夠提供最佳的節(jié)能效果？（）A.動態(tài)電壓頻率調(diào)整（DVFS）B.睡眠模式C.電源關(guān)斷D.以上都是4、譯碼器則是編碼器的逆過程，它將輸入的二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的輸出信號。一個3線-8線譯碼器，當(dāng)輸入編碼為101時，其輸出的有效信號為：（）A.第5個輸出端B.第6個輸出端C.第7個輸出端D.第8個輸出端5、在數(shù)字邏輯中，若要將一個8位的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為格雷碼，以下哪種方法是正確的？（）A.依次對每一位進(jìn)行轉(zhuǎn)換B.整體進(jìn)行邏輯運算C.通過計數(shù)器實現(xiàn)D.無法直接轉(zhuǎn)換6、對于一個由JK觸發(fā)器構(gòu)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(yīng)該如何設(shè)置？（）A.特定的邏輯組合B.隨機設(shè)置C.保持不變D.以上都不對7、在一個由多個邏輯門組成的數(shù)字電路中，已知每個邏輯門的延遲時間相同，若整個電路的總延遲時間為20ns，其中包含5個邏輯門，那么每個邏輯門的延遲時間大約是多少？（）A.2nsB.4nsC.5nsD.10ns8、考慮到一個數(shù)字通信系統(tǒng)，需要對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行編碼和解碼以提高傳輸?shù)目煽啃院托省＜僭O(shè)使用的編碼方式基于特定的邏輯運算，在接收端需要對編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行還原。為了實現(xiàn)高效準(zhǔn)確的解碼，需要深入理解數(shù)字邏輯中的各種運算規(guī)則。以下哪種數(shù)字邏輯運算在這種編碼解碼過程中起著關(guān)鍵作用？（）A.加法運算B.乘法運算C.取反運算D.移位運算9、在數(shù)字邏輯中，可編程邏輯器件（PLD）為電路設(shè)計提供了靈活性。以下關(guān)于PLD的描述中，錯誤的是（）A.PLA由與陣列和或陣列組成，可以實現(xiàn)任意組合邏輯函數(shù)B.PAL的或陣列是固定的，與陣列是可編程的C.GAL具有可重復(fù)編程和加密的特點D.CPLD的集成度比FPGA高10、在數(shù)字電路中，若要實現(xiàn)將4位并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)并進(jìn)行發(fā)送，需要用到的器件是：（）A.計數(shù)器B.數(shù)據(jù)選擇器C.移位寄存器D.編碼器11、對于一個JK觸發(fā)器，當(dāng)J=1，K=0，在時鐘脈沖上升沿作用下，其輸出狀態(tài)將：（）A.置0B.置1C.翻轉(zhuǎn)D.保持12、想象一個數(shù)字系統(tǒng)中，需要對輸入的數(shù)字信號進(jìn)行編碼，以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎涂煽啃浴Ｒ韵履姆N編碼方式可能是最優(yōu)的考慮？（）A.曼徹斯特編碼，每個時鐘周期都有跳變，便于同步但效率較低B.差分曼徹斯特編碼，解決了曼徹斯特編碼的部分缺點，但實現(xiàn)復(fù)雜C.NRZ編碼，簡單直接但同步困難D.以上編碼方式各有優(yōu)缺點，需要根據(jù)具體應(yīng)用選擇13、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(shè)計錯誤C.輸出與輸入無關(guān)D.以上都有可能14、若要設(shè)計一個能對輸入的5位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行奇偶校驗的電路，以下哪種方法較為合適？（）A.使用異或門B.使用加法器C.使用計數(shù)器D.使用比較器15、在一個數(shù)字電路中，需要實現(xiàn)一個邏輯函數(shù)F=AB+CD。為了簡化電路，使用卡諾圖進(jìn)行化簡。以下關(guān)于卡諾圖化簡的描述，哪個是正確的？（）A.卡諾圖可以直觀地顯示邏輯函數(shù)的最小項，方便進(jìn)行合并化簡B.卡諾圖只能用于化簡變量較少的邏輯函數(shù)，對于多變量函數(shù)效果不佳C.卡諾圖化簡后的結(jié)果一定是最簡的邏輯表達(dá)式，無需進(jìn)一步優(yōu)化D.卡諾圖的繪制和化簡過程復(fù)雜，不如直接使用公式法化簡16、已知一個邏輯函數(shù)F=A+B·C，其反函數(shù)F'為：（）A.F'=A·(B+C)B.F'=A·(B·C)C.F'=(A+B)·CD.F'=A·(B'+C')17、考慮一個同步時序邏輯電路，其時鐘頻率為100MHz，若要實現(xiàn)一個周期為10μs的信號，需要多少個時鐘周期？（）A.1000B.100C.10D.118、在數(shù)字邏輯的研究領(lǐng)域，新興技術(shù)不斷涌現(xiàn)。以下關(guān)于量子計算與數(shù)字邏輯的描述，不正確的是（）A.量子計算有望突破傳統(tǒng)數(shù)字邏輯的計算能力限制B.量子計算的原理與傳統(tǒng)數(shù)字邏輯完全不同C.目前量子計算已經(jīng)完全取代了傳統(tǒng)數(shù)字邏輯D.量子計算的發(fā)展仍面臨許多技術(shù)挑戰(zhàn)19、當(dāng)研究數(shù)字邏輯中的計數(shù)器的編碼方式時，格雷碼在某些情況下具有獨特的優(yōu)勢。假設(shè)在一個對計數(shù)順序準(zhǔn)確性要求較高的系統(tǒng)中，使用格雷碼的主要原因是（）A.編碼簡單B.相鄰計數(shù)狀態(tài)只有一位變化C.可以表示更多的狀態(tài)D.便于進(jìn)行數(shù)值運算20、在數(shù)字邏輯中，對于一個復(fù)雜的時序邏輯電路，需要判斷其是否能夠正常工作并且滿足設(shè)計要求。以下哪種方法是最有效的驗證手段？（）A.功能仿真，通過軟件模擬電路行為B.硬件測試，實際搭建電路進(jìn)行測試C.理論分析，根據(jù)邏輯關(guān)系推斷D.依靠經(jīng)驗判斷，不進(jìn)行具體測試21、在數(shù)字邏輯電路中，數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)多個控制信號選擇不同的輸入數(shù)據(jù)。一個16選1數(shù)據(jù)選擇器，需要多少個控制信號？（）A.4個B.5個C.不確定D.根據(jù)數(shù)據(jù)選擇器的類型判斷22、在數(shù)字邏輯中，要用FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）實現(xiàn)一個復(fù)雜的邏輯功能，首先需要進(jìn)行什么操作？（）A.編寫代碼B.設(shè)計電路原理圖C.配置引腳D.以上都不是23、在數(shù)字邏輯電路中，編碼器和譯碼器常常一起使用。一個8線-3線編碼器和一個3線-8線譯碼器連接在一起，當(dāng)編碼器輸入為特定值時，譯碼器的輸出會是什么？（）A.譯碼器的輸出會根據(jù)編碼器的輸入產(chǎn)生相應(yīng)的高電平輸出B.譯碼器的輸出會根據(jù)編碼器的輸入產(chǎn)生相應(yīng)的低電平輸出C.不確定D.譯碼器的輸出與編碼器的輸入無關(guān)24、在數(shù)字邏輯中，若要實現(xiàn)將輸入的4位二進(jìn)制數(shù)擴(kuò)大兩倍的功能，以下哪種電路設(shè)計是可行的？（）A.在原數(shù)左邊添加兩個0B.將原數(shù)左移一位C.將原數(shù)與自身相加D.對原數(shù)進(jìn)行取反操作25、在數(shù)字電路中，加法器是實現(xiàn)加法運算的重要部件。以下關(guān)于加法器的描述中，錯誤的是（）A.半加器不考慮低位的進(jìn)位B.全加器考慮低位的進(jìn)位C.可以通過多個半加器組成全加器D.加法器的運算速度與位數(shù)無關(guān)26、在數(shù)字邏輯中，要用Verilog語言實現(xiàn)一個3位的加法器，以下哪種方式是常見的？（）A.使用模塊B.使用任務(wù)C.使用函數(shù)D.以上都可以27、譯碼器是編碼器的逆過程，它將編碼輸入轉(zhuǎn)換為特定的輸出信號。對于譯碼器，以下敘述錯誤的是（）A.譯碼器可以將二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)B.譯碼器的輸出通常是低電平有效，即輸出為低電平時表示有效C.譯碼器可以用于驅(qū)動數(shù)碼管顯示數(shù)字D.譯碼器的輸入位數(shù)決定了其輸出信號的數(shù)量28、對于一個T觸發(fā)器，當(dāng)T=1時，在時鐘脈沖作用下，其輸出狀態(tài)？（）A.置0B.置1C.保持不變D.翻轉(zhuǎn)29、對于一個異步復(fù)位的觸發(fā)器，復(fù)位信號的撤銷時間與時鐘脈沖的關(guān)系會影響觸發(fā)器的狀態(tài)嗎？（）A.會B.不會C.有時會D.以上都不對30、在數(shù)字電路中，能夠?qū)⑤斎氲奶囟ùa轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的輸出信號以控制外部設(shè)備的電路是？（）A.編碼器B.譯碼器C.數(shù)據(jù)分配器D.控制器二、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）給定一個由多個計數(shù)器和邏輯門組成的數(shù)字系統(tǒng)，用于產(chǎn)生特定的周期性脈沖信號。分析系統(tǒng)的工作原理，計算脈沖信號的頻率和占空比，畫出時序圖，并討論在時鐘信號生成和定時控制中的應(yīng)用。2、（本題5分）使用計數(shù)器和數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)建一個數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對多個輸入數(shù)據(jù)的順序選擇和輸出。分析順序選擇的邏輯和電路實現(xiàn)，以及如何通過計數(shù)器控制數(shù)據(jù)選擇器的切換順序和時間間隔。3、（本題5分）給定一個由多個編碼器、譯碼器和乘法器組成的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)，分析系統(tǒng)的圖像編碼和解碼過程，計算處理的速度和圖像質(zhì)量。討論在數(shù)字圖像處理中的關(guān)鍵技術(shù)和挑戰(zhàn)。4、（本題5分）給定一個復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)，包含多個組合邏輯電路和時序邏輯電路。分析系統(tǒng)的整體功能，確定關(guān)鍵的信號路徑和時序關(guān)系，評估系統(tǒng)的性能和可靠性。討論在系統(tǒng)設(shè)計中如何進(jìn)行優(yōu)化和故障診斷。5、（本題5分）構(gòu)建一個數(shù)字比較器，用于比較兩個6位二進(jìn)制數(shù)的大小。詳細(xì)闡述比較器的設(shè)計思路，包括如何逐位比較、確定大小關(guān)系以及輸出相應(yīng)的比較結(jié)果。分析在大規(guī)模數(shù)字系統(tǒng)中，這種比較器的集成和擴(kuò)展方式。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入分析在時序邏輯電路的分析中，如何根據(jù)給定的電路寫出狀態(tài)方程、輸出方程和狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。2、（本題5分）說明在數(shù)字邏輯設(shè)計中如何考慮功耗優(yōu)化，有哪些常見的方法可以降低電路的功耗。3、（本題5分）解釋什么是數(shù)字邏輯中的競爭-冒險