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頁中國民用航空飛行學院

《數字科技前沿》2023-2024學年第二學期期末試卷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1分，共20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、非門是實現邏輯取反功能的邏輯門。對于非門的特性，以下描述錯誤的是（）A.非門的邏輯表達式為Y=?AB.非門可以由三極管構成C.非門的輸入和輸出之間存在一定的時間延遲，這個延遲通常可以忽略不計D.非門的輸出電平總是與輸入電平相反，沒有其他可能的輸出狀態2、在數字邏輯中，編碼器和解碼器是常用的組件。假如有一個8輸入3輸出的編碼器，當8個輸入中有且僅有一個為1時，輸出對應的3位二進制編碼。如果同時有多個輸入為1，則輸出為非法編碼。那么，這種編碼器屬于什么類型？（）A.普通編碼器，允許多個輸入同時有效B.優先編碼器，能夠識別優先級最高的輸入C.二進制編碼器，將輸入直接轉換為二進制編碼D.十進制編碼器，將十進制輸入轉換為編碼3、在數字電路中，競爭冒險現象可能會導致輸出出現錯誤的脈沖。假設一個邏輯電路，輸入為A和B，輸出為Y=A'B+AB'。以下哪種方法可以有效地消除競爭冒險？（）A.增加冗余項B.改變輸入信號的頻率C.增加電路的延遲D.以上方法都不行4、在數字電路中，能夠將輸入的高、低電平編碼為二進制代碼的電路是？（）A.優先編碼器B.普通編碼器C.七段顯示譯碼器D.以上都不是5、數字邏輯中的寄存器可以用于存儲數據和移位操作。一個雙向移位寄存器，在時鐘上升沿到來時，可以進行左移和右移操作。如果當前寄存器的值為1010，控制信號為左移，輸入為1，時鐘上升沿到來后，寄存器的值會變成什么？（）A.0101B.1101C.不確定D.根據其他因素判斷6、組合邏輯電路的輸出僅僅取決于當前的輸入，不存在存儲元件。以下關于組合邏輯電路的特點描述，準確的是（）A.組合邏輯電路的輸出與電路的過去狀態無關B.組合邏輯電路中可以包含反饋回路C.由于沒有存儲元件，組合邏輯電路的輸出響應速度較慢D.組合邏輯電路的設計比時序邏輯電路簡單，不需要考慮時鐘信號7、假設要設計一個數字電路來實現一個8選1的數據選擇器。以下哪種邏輯門的組合可能是最常用的？（）A.與門和或門的組合，構建選擇邏輯B.非門和與門的組合，實現反相和選擇功能C.或門和異或門的組合，產生選擇信號D.以上組合都不常用8、假設要設計一個數字電路來判斷一個8位二進制數是否為偶數。在實現這個功能時，需要考慮邏輯門的使用和電路的簡化。以下哪種方法可能是最直接有效的？（）A.對二進制數的最低位進行判斷，如果為0則是偶數，使用一個與門即可B.將二進制數除以2，判斷余數是否為0，需要使用復雜的除法電路C.對二進制數進行逐位與運算，根據結果判斷，會使用較多的邏輯門D.先將二進制數轉換為十進制，再判斷是否能被2整除，涉及復雜的轉換電路9、對于數字電路中的編碼器，假設一個系統需要將8個不同的輸入信號編碼為3位二進制代碼。在這種情況下，以下哪種編碼器能夠滿足要求并且具有較好的性能？（）A.普通編碼器B.優先編碼器C.二進制編碼器D.十進制編碼器10、在數字邏輯電路的設計中，卡諾圖是一種非常有用的工具。以下關于卡諾圖用途的描述中，不正確的是（）A.用于化簡邏輯函數B.直觀地表示邏輯函數的所有最小項C.可以幫助判斷邏輯函數是否最簡D.卡諾圖只能用于二變量和三變量的邏輯函數化簡11、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12、在數字邏輯中，邏輯表達式的化簡對于電路的優化至關重要。以下關于邏輯表達式化簡方法的描述，錯誤的是（）A.可以使用公式法和圖形法相結合來化簡復雜的邏輯表達式B.化簡后的邏輯表達式功能一定與原始表達式相同C.邏輯表達式的化簡程度越高，電路的成本越低D.任何邏輯表達式都可以化簡到最簡形式13、若一個PLA有16個輸入變量，8個輸出函數，那么其內部與陣列和或陣列的規模大約為：（）A.16×8B.2^16×8C.16×2^8D.2^16×2^814、在數字邏輯的發展中，新技術和新方法不斷涌現。以下關于數字邏輯未來發展趨勢的描述中，不正確的是（）A.集成度會越來越高，芯片性能不斷提升B.功耗會越來越低，節能環保C.設計復雜度會逐漸降低，易于開發D.應用領域會不斷拓展，與其他學科融合更加緊密15、對于一個由多個D觸發器組成的移位寄存器，若要實現循環左移功能，需要如何修改電路？（）A.改變時鐘信號B.改變輸入信號C.增加反饋回路D.以上都不對16、在一個數字電路中，需要判斷兩個4位二進制數是否相等。以下哪種邏輯電路的設計可能是最簡的？（）A.使用異或門對兩個數的每一位進行比較，然后將結果進行與運算B.對兩個數逐位進行減法運算，判斷結果是否為0C.將兩個數轉換為十進制，然后進行比較，需要復雜的轉換電路D.對兩個數進行按位與和按位或運算，根據結果判斷17、在數字邏輯電路的時序分析中，假設一個時序電路由多個觸發器和組合邏輯組成，需要確定其建立時間、保持時間和時鐘到輸出的延遲等參數。這些參數對于電路的正確運行和性能評估至關重要。以下哪種工具或方法在進行時序分析時是必不可少的？（）A.邏輯模擬器B.硬件描述語言C.示波器D.頻譜分析儀18、對于一個JK觸發器，若J=1，K=0，在時鐘脈沖作用下，其輸出狀態為？（）A.置0B.置1C.保持不變D.翻轉19、在數字邏輯中，移位寄存器不僅可以進行數據的移位操作，還可以用于實現數據的存儲和串行-并行轉換。一個8位移位寄存器，在時鐘脈沖的作用下，將數據10101010串行輸入，經過4個時鐘脈沖后，寄存器中的數據為：（）A.10101010B.01010101C.10100000D.0000101020、在數字邏輯設計中，編碼器的作用是什么？一個8線-3線編碼器，當輸入為某一特定組合時，輸出的二進制編碼是唯一的嗎？（）A.編碼器將多個輸入信號編碼為較少的輸出信號，輸出編碼是唯一的B.編碼器將多個輸入信號編碼為較多的輸出信號，輸出編碼是唯一的C.不確定D.編碼器的輸出編碼不一定是唯一的二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋數字邏輯中卡諾圖的作用和使用方法，通過一個具體的邏輯函數化簡問題來說明卡諾圖的優勢和步驟。2、（本題5分）說明在數字邏輯設計中如何處理信號的延遲和時序偏差，以保證電路的正確性。3、（本題5分）深入分析在數字電路中，競爭冒險現象產生的原因是什么，有哪些方法可以消除或減少競爭冒險。4、（本題5分）深入解釋在數字電路的靜電放電測試中，測試的等級和對電路的影響。5、（本題5分）深入解釋在數字電路的靜電放電防護措施的有效性評估方法和指標。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個數據選擇器，根據17個控制信號從131072個輸入數據中選擇一個輸出。2、（本題5分）設計一個能將4位二進制數擴展為8位的邏輯電路，高4位根據最低位的值填充，給出邏輯表達式和電路圖。3、（本題5分）用VerilogHDL描述一個能實現數據存儲和讀取功能的模塊，具有寫使能和讀使能信號。4、（本題5分）設計一個能檢測輸入的11位二進制數中是否存在連續的8個1的邏輯電路，寫出邏輯表達式和設計思路。5、（本題5分）設計一個能對輸入的8位二進制數進行位擴展（擴展為16位）的邏輯電路，根據特定規則填充擴展位，給出邏輯表達式和電路圖。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）構建一個數字邏輯電路，用于實現對雷達信號的處理和目標檢測。全面分析雷達信號的特點和處理算法，討論如何通過數