站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁(yè)，共1頁(yè)吉林師范大學(xué)《邏輯導(dǎo)論》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、假設(shè)正在研究數(shù)字電路中的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象，即在電路的輸入信號(hào)變化瞬間，由于門(mén)電路的傳輸延遲可能導(dǎo)致輸出出現(xiàn)不應(yīng)有的尖峰脈沖。以下哪種方法可以有效地消除競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)？（）A.接入濾波電容，吸收尖峰脈沖B.修改邏輯設(shè)計(jì)，避免同時(shí)變化的輸入C.增加冗余項(xiàng)，改變邏輯函數(shù)D.以上方法都可以用于消除競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)2、編碼器能夠?qū)⑤斎氲男盘?hào)轉(zhuǎn)換為特定的編碼輸出。對(duì)于編碼器的工作原理和特點(diǎn)，以下敘述不正確的是（）A.普通編碼器在多個(gè)輸入同時(shí)有效時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤輸出B.優(yōu)先編碼器會(huì)對(duì)輸入信號(hào)的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行判斷C.編碼器可以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)D.編碼器的輸出編碼位數(shù)取決于輸入信號(hào)的數(shù)量3、在數(shù)字電路中，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的地址譯碼方式有直接譯碼和間接譯碼。以下關(guān)于地址譯碼的描述，錯(cuò)誤的是（）A.直接譯碼方式簡(jiǎn)單直觀，但譯碼器的輸出線較多B.間接譯碼方式可以減少譯碼器的輸出線，但電路相對(duì)復(fù)雜C.無(wú)論采用哪種譯碼方式，存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量都不會(huì)改變D.地址譯碼的目的是將地址信號(hào)轉(zhuǎn)換為存儲(chǔ)器的片選信號(hào)和字選信號(hào)4、數(shù)字邏輯中的加法器是重要的運(yùn)算單元。假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)4位二進(jìn)制加法器，使用全加器來(lái)實(shí)現(xiàn)。在考慮進(jìn)位傳遞時(shí)，以下哪種方法能夠有效地減少電路的延遲和復(fù)雜度？（）A.串行進(jìn)位B.并行進(jìn)位C.分組進(jìn)位D.不考慮進(jìn)位，直接相加5、在數(shù)字邏輯電路中，競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)可能會(huì)在多個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)變化時(shí)產(chǎn)生。為了判斷一個(gè)邏輯電路是否存在競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)，可以通過(guò)觀察邏輯表達(dá)式或者繪制波形圖來(lái)進(jìn)行。以下關(guān)于競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)判斷的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.只要邏輯表達(dá)式中存在變量的互補(bǔ)形式，就一定存在競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)B.波形圖中出現(xiàn)尖峰脈沖，說(shuō)明存在競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)C.增加冗余項(xiàng)可以消除競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)D.競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)不會(huì)影響電路的邏輯功能6、在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中，如何判斷一個(gè)數(shù)字邏輯電路是否存在靜態(tài)冒險(xiǎn)？如果存在靜態(tài)冒險(xiǎn)，如何消除？（）A.通過(guò)分析邏輯表達(dá)式或卡諾圖判斷是否存在靜態(tài)冒險(xiǎn)，可以通過(guò)增加冗余項(xiàng)消除靜態(tài)冒險(xiǎn)B.通過(guò)觀察電路的輸入輸出波形判斷是否存在靜態(tài)冒險(xiǎn)，可以通過(guò)改變電路的結(jié)構(gòu)消除靜態(tài)冒險(xiǎn)C.不確定D.靜態(tài)冒險(xiǎn)很難判斷和消除7、想象一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中，需要對(duì)輸入的8位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行編碼，將其轉(zhuǎn)換為3位的二進(jìn)制編碼。在選擇編碼方式時(shí)，需要考慮編碼的唯一性和容錯(cuò)性等因素。以下哪種編碼方式可能是最合適的？（）A.格雷碼，相鄰數(shù)值的編碼只有一位不同，具有良好的容錯(cuò)性B.8421碼，是常見(jiàn)的二進(jìn)制編碼方式，但相鄰數(shù)值變化可能多位不同C.余3碼，在8421碼基礎(chǔ)上加上3得到，計(jì)算復(fù)雜D.隨機(jī)編碼，編碼方式不固定，難以保證唯一性和規(guī)律8、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）在數(shù)字系統(tǒng)中也有廣泛應(yīng)用。以下關(guān)于RAM特點(diǎn)的描述中，正確的是（）A.讀寫(xiě)速度比ROM快B.存儲(chǔ)的內(nèi)容在斷電后不會(huì)丟失C.可以隨機(jī)地進(jìn)行讀寫(xiě)操作D.容量通常比ROM大9、組合邏輯電路的輸出僅取決于當(dāng)前的輸入。假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個(gè)組合邏輯電路。以下關(guān)于組合邏輯電路的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.加法器、編碼器、譯碼器等都是常見(jiàn)的組合邏輯電路B.組合邏輯電路可能會(huì)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象，導(dǎo)致輸出出現(xiàn)短暫的錯(cuò)誤脈沖C.可以使用卡諾圖來(lái)化簡(jiǎn)組合邏輯電路的邏輯表達(dá)式，以減少門(mén)電路的數(shù)量D.組合邏輯電路中不存在反饋回路，其輸出不會(huì)影響輸入10、在數(shù)字邏輯中，對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的時(shí)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(jì)要求。以下哪種方法是最有效的驗(yàn)證手段？（）A.功能仿真，通過(guò)軟件模擬電路行為B.硬件測(cè)試，實(shí)際搭建電路進(jìn)行測(cè)試C.理論分析，根據(jù)邏輯關(guān)系推斷D.依靠經(jīng)驗(yàn)判斷，不進(jìn)行具體測(cè)試11、對(duì)于一個(gè)同步時(shí)序電路，如果時(shí)鐘脈沖的占空比發(fā)生變化，對(duì)電路的工作會(huì)產(chǎn)生什么影響？（）A.可能導(dǎo)致誤動(dòng)作B.不會(huì)有任何影響C.影響輸出的穩(wěn)定性D.以上都不對(duì)12、除法運(yùn)算在數(shù)字邏輯中也有相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)方法。以下關(guān)于除法運(yùn)算的描述，錯(cuò)誤的是（）A.恢復(fù)余數(shù)法和不恢復(fù)余數(shù)法是常見(jiàn)的除法運(yùn)算算法B.除法運(yùn)算可以通過(guò)減法和移位操作來(lái)實(shí)現(xiàn)C.除法運(yùn)算的速度通常比乘法運(yùn)算快D.除法運(yùn)算在數(shù)字電路中的實(shí)現(xiàn)相對(duì)復(fù)雜，需要考慮更多的細(xì)節(jié)13、在數(shù)字邏輯中，有限狀態(tài)機(jī)（FSM）是一種重要的模型。以下關(guān)于有限狀態(tài)機(jī)的描述，準(zhǔn)確的是（）A.有限狀態(tài)機(jī)可以分為摩爾型和米利型兩種類型，它們的輸出與輸入的關(guān)系不同B.有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換是隨機(jī)的，不受輸入和當(dāng)前狀態(tài)的影響C.有限狀態(tài)機(jī)只能用于簡(jiǎn)單的數(shù)字電路設(shè)計(jì)，不能用于復(fù)雜的系統(tǒng)D.設(shè)計(jì)有限狀態(tài)機(jī)時(shí)，不需要考慮狀態(tài)的編碼方式14、加法器是數(shù)字電路中進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算的重要部件。以下關(guān)于加法器的描述，不正確的是（）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.串行加法器的運(yùn)算速度比并行加法器快D.可以通過(guò)多個(gè)全加器級(jí)聯(lián)構(gòu)成多位加法器15、對(duì)于一個(gè)由與非門(mén)構(gòu)成的鎖存器，當(dāng)輸入使能信號(hào)為低電平時(shí)，鎖存器的狀態(tài)會(huì)怎樣？（）A.保持不變B.隨機(jī)變化C.置0D.置116、在數(shù)字電路中，若要實(shí)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(jì)數(shù)器B.數(shù)據(jù)選擇器C.移位寄存器D.編碼器17、在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中，若要將一個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為格雷碼，可通過(guò)依次：（）A.與相鄰位異或B.與相鄰位或C.與相鄰位與D.與相鄰位同或18、考慮一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)，其中的控制器需要根據(jù)不同的輸入條件產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)。如果輸入條件較多且復(fù)雜，以下哪種控制器的設(shè)計(jì)方法是最合適的？（）A.硬布線控制器，通過(guò)邏輯門(mén)直接實(shí)現(xiàn)控制邏輯B.微程序控制器，使用存儲(chǔ)的微指令來(lái)產(chǎn)生控制信號(hào)C.隨機(jī)生成控制信號(hào)，根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)整D.以上方法都不適合處理復(fù)雜的輸入條件19、若一個(gè)數(shù)字電路的輸入信號(hào)為連續(xù)變化的模擬信號(hào)，需要經(jīng)過(guò)什么處理才能被數(shù)字電路識(shí)別？（）A.濾波B.放大C.量化D.編碼20、若要實(shí)現(xiàn)一個(gè)將8421BCD碼轉(zhuǎn)換為余3碼的電路，應(yīng)采用？（）A.編碼器B.譯碼器C.加法器D.數(shù)值比較器21、用4位二進(jìn)制加法器實(shí)現(xiàn)兩個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)的加法運(yùn)算，需要采用？（）A.串行進(jìn)位B.并行進(jìn)位C.分組進(jìn)位D.以上都可以22、在數(shù)字邏輯中，要用PLA（可編程邏輯陣列）實(shí)現(xiàn)一個(gè)4輸入2輸出的邏輯函數(shù)，需要多少個(gè)可編程的與陣列單元？（）A.4B.8C.16D.3223、已知一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的時(shí)鐘周期為20ns，若要傳輸一個(gè)16位的數(shù)據(jù)，需要多長(zhǎng)時(shí)間？（）A.320nsB.160nsC.80nsD.40ns24、在數(shù)字電路中，若一個(gè)編碼器有8個(gè)輸入信號(hào)，需要用幾位二進(jìn)制代碼進(jìn)行編碼輸出？（）A.2位B.3位C.4位D.8位25、在數(shù)字邏輯的應(yīng)用中，數(shù)字系統(tǒng)的可靠性是一個(gè)重要的考慮因素。以下關(guān)于提高數(shù)字系統(tǒng)可靠性的方法描述中，不正確的是（）A.使用冗余技術(shù)B.優(yōu)化電路設(shè)計(jì)C.降低工作頻率D.減少邏輯門(mén)的數(shù)量26、對(duì)于數(shù)字邏輯中的譯碼器，假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)需要將4位二進(jìn)制輸入譯碼為16個(gè)輸出信號(hào)。以下哪種譯碼器能夠有效地完成這個(gè)任務(wù)？（）A.2-4譯碼器B.3-8譯碼器C.4-16譯碼器D.8-256譯碼器27、在數(shù)字邏輯電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，假設(shè)一個(gè)邏輯電路可以通過(guò)多種方式實(shí)現(xiàn)相同的功能。以下哪個(gè)因素通常是優(yōu)化時(shí)首要考慮的（）A.電路的復(fù)雜程度B.元器件的成本C.電路的速度D.以上因素同等重要28、若一個(gè)PLA有16個(gè)輸入變量，8個(gè)輸出函數(shù)，那么其內(nèi)部與陣列和或陣列的規(guī)模大約為：（）A.16×8B.2^16×8C.16×2^8D.2^16×2^829、在數(shù)字邏輯中，若要將一個(gè)4位的二進(jìn)制數(shù)擴(kuò)展為8位，應(yīng)該在高位補(bǔ)多少？（）A.0B.1C.原數(shù)的最高位D.隨機(jī)值30、對(duì)于一個(gè)JK觸發(fā)器，若J=K=1，在時(shí)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)二、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)斎氲膬蓚€(gè)4位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行比較，并輸出比較結(jié)果（大于、小于、等于）。詳細(xì)分析比較的邏輯過(guò)程，包括逐位比較和最終結(jié)果的確定。考慮如何在電路中實(shí)現(xiàn)快速比較和減少延遲。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)16位的除法器。深入分析除法運(yùn)算的邏輯和步驟，如試商法、移位相減法等。說(shuō)明電路中如何實(shí)現(xiàn)商和余數(shù)的計(jì)算和輸出，以及如何處理除數(shù)為0的情況。3、（本題5分）利用數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字調(diào)制解調(diào)器電路，例如ASK、FSK或PSK調(diào)制。詳細(xì)闡述調(diào)制和解調(diào)的原理和邏輯實(shí)現(xiàn)，分析信號(hào)的頻譜特性和傳輸性能。4、（本題5分）給定一個(gè)數(shù)字圖像處理系統(tǒng)，需要對(duì)圖像的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行灰度化和二值化處理。分析灰度化和二值化的算法和原理，設(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)這些處理功能。探討如何根據(jù)圖像的特點(diǎn)選擇合適的閾值和處理參數(shù)。5、（本題5分）給定一個(gè)復(fù)雜的數(shù)字邏輯電路，其中包含多個(gè)子電路和反饋回路。分析電路的功能和行為，使用邏輯仿真工具驗(yàn)證電路的正確性，查找可能存在的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)和時(shí)序問(wèn)題，并提出解決方案。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在鎖存器和觸發(fā)器的比較中，它們?cè)诖鎯?chǔ)數(shù)據(jù)和觸發(fā)方式上的差異以及應(yīng)用場(chǎng)景。2、（本題5分）詳細(xì)闡述如何用硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)一個(gè)有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移和輸出邏輯。3、（本題5分）深入解釋在數(shù)字電路的靜電防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)中，常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)和要求以及如何滿足。4、（本題5分