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頁安徽大學江淮學院《實用邏輯》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、在組合邏輯電路設計中，要實現一個兩輸入異或邏輯功能，如果用與非門和或非門來實現，最少需要幾個門？（）A.3B.4C.5D.62、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3、競爭冒險是數字電路中可能出現的一種現象，會導致輸出出現不應有的尖峰脈沖。以下關于競爭冒險的描述，錯誤的是（）A.競爭冒險通常發生在組合邏輯電路中，由于信號傳輸的延遲不同導致B.可以通過增加冗余項、接入濾波電容等方法消除競爭冒險C.競爭冒險不會對數字電路的功能產生實質性的影響，因此可以忽略不計D.在數字電路的設計和分析中，需要考慮競爭冒險的可能性，并采取相應的措施4、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5、D觸發器是一種常見的觸發器類型，具有簡單的邏輯功能。關于D觸發器的工作原理和特點，以下描述錯誤的是（）A.D觸發器在時鐘脈沖的上升沿或下降沿將輸入數據存儲到輸出端B.D觸發器的輸出只取決于當前的輸入數據，與之前的狀態無關C.D觸發器可以通過組合邏輯電路來實現D.D觸發器在數字電路中的應用非常廣泛，但性能不如其他類型的觸發器6、在一個8位的數字加法器中，如果發生了進位溢出，那么這個溢出標志位應該是第幾位？（）A.第8位B.第9位C.第7位D.第6位7、假設要對一個數字信號進行編碼，以提高其抗干擾能力和傳輸效率。以下哪種編碼方式在這方面表現較為出色？（）A.不歸零編碼（NRZ）B.曼徹斯特編碼C.差分曼徹斯特編碼D.以上編碼方式的抗干擾能力和傳輸效率相同8、在數字系統中，需要將并行數據轉換為串行數據進行傳輸。以下哪種電路可以實現這個功能？（）A.并行-串行轉換器，逐位輸出數據B.串行-并行轉換器，與需求相反C.計數器，通過計數控制數據輸出D.編碼器，對輸入進行編碼9、用2輸入與非門實現邏輯函數F=AB+CD，至少需要幾個與非門？（）A.2B.3C.4D.510、當研究數字邏輯中的時序邏輯電路時，假設一個電路需要根據輸入信號的歷史狀態和當前輸入來確定輸出。以下哪種電路類型最適合實現這種功能？（）A.計數器B.寄存器C.移位寄存器D.狀態機11、數字邏輯中的鎖存器可以存儲數據。假設一個透明鎖存器，當使能信號為高電平時，輸入數據可以通過鎖存器。如果使能信號一直為高電平，輸入數據頻繁變化，以下哪種情況可能會導致輸出不穩定？（）A.鎖存器的響應速度慢B.輸入信號的噪聲C.電源電壓波動D.以上情況都可能12、對于一個由多個邏輯門組成的復雜數字電路，若要分析其輸出與輸入之間的邏輯關系，以下哪種方法最為有效？（）A.直接觀察電路連接B.進行邏輯表達式推導C.繪制真值表D.以上方法結合使用13、在數字邏輯的編碼器和譯碼器綜合應用中，假設一個系統需要將輸入的4位二進制編碼轉換為7段數碼管的顯示信號。以下哪種方案能夠實現這個功能，并且具有較好的可擴展性？（）A.使用專用的編碼譯碼芯片B.用邏輯門搭建電路C.基于可編程邏輯器件實現D.以上方案均可14、在數字系統中，存儲器是用于存儲數據和程序的重要部件。關于只讀存儲器（ROM），以下說法錯誤的是（）A.ROM中的數據在斷電后不會丟失B.PROM是一種可編程的ROM，但只能編程一次C.EPROM可以多次擦除和編程，使用紫外線進行擦除D.ROM的存儲容量通常比隨機存儲器（RAM）大15、對于一個3位的二進制減法計數器，從初始狀態111開始計數，經過5個時鐘脈沖后，計數器的狀態為：（）A.101B.100C.011D.01016、在數字邏輯中，要用FPGA（現場可編程門陣列）實現一個復雜的邏輯功能，首先需要進行什么操作？（）A.編寫代碼B.設計電路原理圖C.配置引腳D.以上都不是17、在數字邏輯設計中，卡諾圖是一種用于化簡邏輯函數的工具。對于一個四變量的邏輯函數，如何使用卡諾圖進行化簡？（）A.將邏輯函數表示為卡諾圖中的方格，通過合并相鄰的方格化簡邏輯函數B.將邏輯函數表示為卡諾圖中的線條，通過連接線條化簡邏輯函數C.不確定D.卡諾圖不能用于四變量邏輯函數的化簡18、假設要設計一個數字電路來檢測一個8位二進制數中1的個數是否大于4。以下哪種方法可能是最有效的？（）A.使用逐位判斷和計數器來統計1的個數，然后進行比較B.將二進制數轉換為十進制，然后與4比較C.通過復雜的邏輯運算直接得出結果，不進行計數D.無法通過簡單的數字電路實現此功能19、數字邏輯中的PAL（可編程陣列邏輯）具有固定的或陣列和可編程的與陣列。假設設計一個PAL實現一個特定的邏輯功能，以下哪個步驟對于確保功能的正確性最為關鍵？（）A.確定或陣列的連接B.編程與陣列的連接C.選擇合適的PAL芯片D.測試PAL的輸出20、對于一個8位的串行加法器，完成一次加法運算所需的時間是并行加法器的：（）A.8倍B.1/8C.2倍D.1/2二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細闡述在移位寄存器的存儲應用中，如何利用移位寄存器實現數據的存儲和讀取。2、（本題5分）詳細闡述如何用邏輯門實現一個乘法器的華萊士樹結構，提高乘法效率。3、（本題5分）詳細闡述如何用邏輯門實現一個編碼器的優先編碼功能，處理多個輸入的優先級。4、（本題5分）解釋在數字系統中什么是時鐘抖動和時鐘偏斜，它們對電路性能的影響。5、（本題5分）詳細闡述在加法器的減法實現中，如何通過補碼將減法運算轉換為加法運算。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）利用邏輯門設計一個同或非門的變形電路，具有特定的邏輯功能。2、（本題5分）設計一個能檢測輸入的九位二進制數中是否存在連續五個1的電路，用邏輯門實現，畫出邏輯圖。3、（本題5分）設計一個數字電路，能夠將輸入的6位二進制數轉換為余3碼，給出邏輯表達式和電路連接。4、（本題5分）設計一個密碼鎖的控制電路，輸入正確密碼時開鎖，錯誤時報警，畫出邏輯圖和狀態轉換圖。5、（本題5分）設計一個能將4位格雷碼轉換為二進制碼的組合邏輯電路，給出邏輯函數表達式和電路實現。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）給定一個數字系統中的數據選擇器模塊，能夠從多個輸入數據中選擇一個輸出。分析數據選擇器的工作原理和控制邏輯，設計相應的數字電路實現選擇功能。探討如何擴展數據選擇器以處理更多的輸入數據。2、（本題10分）設計一個數字電路，能夠實現一個8位的加法