站名：站名：年級專業：姓名：學號：凡年級專業、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁吉林大學《數字邏輯》

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2分，共40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、一個4位的并行加法器，若采用先行進位方式，其運算速度比串行進位方式：（）A.快很多B.慢很多C.差不多D.無法比較2、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3、用8選1數據選擇器實現邏輯函數F=A'B+AB'，需要將函數化為？（）A.標準與或式B.標準或與式C.最小項表達式D.最大項表達式4、在數字電路設計中，若要實現一個能夠判斷兩個4位二進制數是否相等的比較器，需要使用以下哪種邏輯門組合？（）A.與門和或門B.異或門和與門C.同或門和或門D.以上都可以5、在數字邏輯中，移位寄存器除了用于數據的移位操作，還可以用于實現其他功能。假如要利用移位寄存器實現一個串行-并行轉換器，以下哪種方式是可行的？（）A.將輸入的串行數據依次存入移位寄存器，然后同時輸出B.對移位寄存器中的數據進行特定的邏輯運算后輸出C.按照一定的時鐘節拍，逐步從移位寄存器中輸出數據D.移位寄存器無法實現串行-并行轉換功能6、在數字邏輯的同步時序電路中，時鐘信號起到同步作用。假設一個同步時序電路的時鐘頻率過高，可能會導致以下哪種問題（）A.電路性能提高B.功耗降低C.時序混亂D.以上都不是問題7、在數字音頻處理中，數字邏輯也有一定的應用。以下關于數字音頻處理中數字邏輯的描述，錯誤的是（）A.音頻的采樣、量化和編碼可以通過數字邏輯電路來完成B.數字濾波器可以用于音頻信號的濾波處理，改善音質C.數字音頻的存儲和傳輸離不開數字邏輯的支持D.數字邏輯在數字音頻處理中的作用不大，主要依靠模擬電路8、數字邏輯中的比較器用于比較兩個數字的大小。假設設計一個4位比較器，比較兩個無符號數A和B。當A=1010，B=1100時，輸出結果是什么？（）A.A>BB.A<BC.A=BD.不確定9、在一個由多個邏輯門組成的數字電路中，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.10ns10、在數字邏輯中，有限狀態機（FSM）是一種用于描述時序邏輯行為的模型。以下關于有限狀態機的描述中，正確的是（）A.由狀態、輸入、輸出和狀態轉換組成B.可以用狀態圖和狀態表來描述C.能夠實現復雜的控制邏輯D.以上都是11、在數字電路的設計中，卡諾圖是一種用于化簡邏輯函數的工具。以下關于卡諾圖化簡的描述，錯誤的是（）A.卡諾圖中的相鄰方格可以合并，以消去變量B.卡諾圖化簡可以得到最簡與或表達式C.卡諾圖只適用于變量較少的邏輯函數化簡D.卡諾圖化簡的結果一定是唯一的12、當研究數字邏輯中的計數器時，假設需要設計一個能夠從0計數到9然后再回到0循環的十進制計數器。以下哪種計數器類型和編碼方式可能是最合適的選擇（）A.異步計數器，8421BCD碼B.同步計數器，余3碼C.異步計數器，格雷碼D.同步計數器，5421BCD碼13、在數字邏輯的計數器應用中，假設一個計數器被用于產生定時信號。以下哪種計數器的工作方式最適合實現精確的定時功能？（）A.自由運行計數器B.可預置計數器C.可逆計數器D.環形計數器14、在數字邏輯中，奇偶校驗碼可以用于檢測數據傳輸中的錯誤。奇校驗碼是指數據中1的個數加上校驗位后為奇數，偶校驗碼則相反。對于一個8位的數據10101100，采用偶校驗碼時，校驗位應為：（）A.0B.1C.無法確定D.取決于傳輸方式15、寄存器是數字系統中用于存儲數據的部件。以下關于寄存器的描述，錯誤的是（）A.寄存器可以由D觸發器或其他存儲元件構成B.寄存器能夠在時鐘信號的控制下存儲和更新數據C.移位寄存器不僅可以存儲數據，還能實現數據的移位操作D.寄存器的存儲容量是固定的，不能根據需要進行擴展16、數字邏輯中的觸發器是時序邏輯電路的基本組成部分。一個D觸發器，在時鐘上升沿到來時，將輸入數據存儲到輸出端。如果當前輸入為高電平，時鐘上升沿到來后，輸出是什么電平？（）A.高電平B.低電平C.不確定D.根據其他因素判斷17、乘法器在數字運算中也有重要應用。假設我們正在分析乘法器的工作原理。以下關于乘法器的描述，哪一項是不準確的？（）A.移位相加乘法器通過逐位相乘和移位相加來實現乘法運算B.陣列乘法器通過多個乘法單元并行工作，提高了乘法運算的速度C.乘法器的設計需要考慮速度、面積和功耗等因素D.所有的乘法器都具有相同的結構和性能，只是在實現細節上有所不同18、對于一個用邏輯門實現的加法器，若要提高其運算速度，可以采取什么措施？（）A.減少門的級數B.增加門的級數C.提高電源電壓D.降低電源電壓19、已知一個JK觸發器的J和K輸入端都為1，在時鐘脈沖的下降沿，觸發器的狀態會怎樣變化？（）A.置0B.置1C.翻轉D.保持不變20、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.5二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細闡述如何用邏輯門實現一個減法器，考慮借位的處理。2、（本題5分）深入分析在數字邏輯電路的熱仿真中，使用的軟件和仿真流程以及結果分析。3、（本題5分）詳細說明在計數器和定時器的區別與聯系，以及它們在數字系統中的不同應用。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個組合邏輯電路，對輸入的9位二進制數進行奇偶分組，即奇數位為一組，偶數位為一組，分別進行加法運算，輸出結果為5位二進制數，畫出邏輯圖。2、（本題5分）設計一個數據選擇器，根據9個控制信號從512個輸入數據中選擇一個輸出。3、（本題5分）使用JK觸發器設計一個同步時序邏輯電路，實現一個模10的可逆計數器，即能夠進行加1和減1操作，畫出狀態轉換圖和電路連接。4、（本題5分）設計一個譯碼器，將21位二進制輸入信號譯碼為2097152個輸出信號。5、（本題5分）設計一個編碼器，將256個輸入信號編碼為8位二進制輸出信號。四、分析題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）使用計數器和邏輯門構建一個數字頻率計，能夠測量輸入信號的頻