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頁黔南民族醫學高等專科學校

《數字資源檢索與應用》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、在一個數字電路中，需要對兩個4位的二進制數進行加法運算。為了實現這個加法功能，并且能夠處理可能產生的進位，以下哪種加法器結構可能是最優的選擇？（）A.半加器，只能處理兩個一位二進制數相加B.全加器，考慮低位進位進行加法C.串行進位加法器，低位向高位逐位進位D.超前進位加法器，提前計算進位減少延遲2、在數字電路中，信號的傳輸可能會受到延遲的影響。假設一個邏輯電路中，信號經過多個邏輯門的傳輸延遲不同，這可能會導致以下哪種問題？（）A.競爭冒險B.時序錯誤C.功耗增加D.輸出信號失真3、在數字系統中，異步復位和同步復位是兩種常見的復位方式。異步復位不受時鐘信號的控制，而同步復位在時鐘信號的有效沿進行復位操作。以下關于異步復位和同步復位的比較，正確的是：（）A.異步復位的可靠性高于同步復位B.同步復位更容易產生毛刺C.異步復位可能會導致亞穩態D.同步復位的設計更簡單4、在復雜的數字系統中，常常采用層次化設計方法。以下關于層次化設計的描述，正確的是（）A.層次化設計將系統劃分為多個層次，每個層次完成特定的功能B.層次化設計可以提高系統的設計效率和可維護性C.不同層次之間通過明確的接口進行通信和交互D.層次化設計是一種自頂向下的設計方法，不支持自底向上的設計過程5、考慮到一個高速數據傳輸系統，需要對傳輸的數據進行編碼以提高抗干擾能力和糾錯能力。假設采用了一種基于特定邏輯運算的編碼方式，在接收端需要相應的解碼電路來恢復原始數據。以下哪種編碼解碼方案在高速數據傳輸中能夠提供較好的性能和糾錯能力？（）A.海明碼B.格雷碼C.BCD碼D.余3碼6、在數字系統中，接口電路用于連接不同的數字設備。以下關于接口電路的功能和要求，不正確的是（）A.接口電路要實現信號的轉換和匹配B.接口電路要保證數據傳輸的可靠性和穩定性C.接口電路不需要考慮設備之間的速度差異D.接口電路要符合相關的標準和規范7、考慮到一個數字信號處理系統，需要對輸入的數字信號進行濾波和變換操作。這些操作通常基于特定的數字邏輯算法和電路實現。為了實現高性能的數字信號濾波，以下哪種數字邏輯電路類型是首選？（）A.加法器B.乘法器C.計數器D.寄存器8、在數字邏輯的教學中，實驗環節對于理解概念至關重要。以下關于數字邏輯實驗的描述，錯誤的是（）A.可以通過實驗驗證理論知識，加深對數字邏輯的理解B.實驗中常用的儀器包括邏輯分析儀和示波器C.數字邏輯實驗只需要在軟件環境中進行模擬，不需要實際搭建電路D.實驗中的錯誤和問題有助于培養解決實際問題的能力9、在數字邏輯中，提高數字電路的可靠性可以采用多種措施。以下措施中，不能提高數字電路可靠性的是（）A.采用冗余設計B.優化電路布局和布線C.提高工作電壓D.選用高質量的元器件10、在數字邏輯電路中，競爭和冒險現象可能會導致輸出出現不穩定的情況。假設一個組合邏輯電路中存在競爭冒險，為了消除這種現象，可以采取以下哪種措施？（）A.增加冗余項B.改變電路的邏輯結構C.引入濾波電容D.以上方法都可以有效地消除競爭冒險11、若要設計一個能產生101010序列的數字電路，最簡的方法是使用：（）A.計數器B.移位寄存器C.數據選擇器D.編碼器12、對于一個由與門、或門和非門組成的組合邏輯電路，輸入信號發生變化后，輸出信號的穩定時間取決于什么？（）A.門的數量B.門的類型C.信號的傳輸路徑D.以上都是13、數字邏輯中的全加器可以實現三個一位二進制數的相加。一個全加器的輸入為A=1，B=0，進位C_in=1，那么輸出的和S和進位C_out分別是多少？（）A.S=0，C_out=1B.S=1，C_out=0C.不確定D.根據其他因素判斷14、假設正在分析一個組合邏輯電路的功能，已知其輸入為A、B、C，輸出為Y。通過真值表得到了輸入和輸出的對應關系。以下哪種方法可以最直觀地描述該電路的邏輯功能？（）A.邏輯表達式，用與、或、非等運算表示B.邏輯電路圖，展示門電路的連接C.波形圖，顯示輸入輸出隨時間的變化D.文字描述，詳細說明輸入輸出的關系15、已知一個數字系統的電源電壓為5V，一個邏輯門的輸出低電平最大為0.8V，那么這個低電平是否符合標準的邏輯低電平？（）A.符合B.不符合C.無法確定D.以上都不對16、在數字電路中，使用加法器實現兩個8位有符號數的加法運算，若最高位產生進位，那么這個進位表示什么？（）A.溢出B.正常進位C.錯誤D.以上都不對17、數字邏輯中的觸發器有多種類型，如D觸發器、JK觸發器等。假設一個D觸發器，在時鐘上升沿時，將輸入D的值傳遞到輸出Q。如果當前時鐘周期內，D從0變為1，時鐘上升沿到來，那么Q的值會變成多少？（）A.0B.1C.保持原來的值不變D.不確定18、在組合邏輯電路設計中，若要實現一個四選一的數據選擇器，最少需要使用幾個二輸入與門？（）A.2B.3C.4D.519、已知一個JK觸發器的J=0，K=1，在時鐘脈沖的下降沿到來時，觸發器的輸出狀態會如何變化？（）A.置1B.置0C.保持不變D.翻轉20、考慮數字邏輯中的譯碼器，假設使用3線-8線譯碼器來實現一個函數。以下關于譯碼器的功能和應用，哪個說法是準確的（）A.譯碼器只能將二進制編碼轉換為十進制輸出B.譯碼器可以用于實現組合邏輯函數C.譯碼器的輸出始終是固定的幾種組合D.譯碼器不能用于數據分配21、在數字邏輯設計中，若要實現一個能檢測輸入的4位二進制數中是否有奇數個1的電路，最少需要使用幾個異或門？（）A.1B.2C.3D.422、在數字邏輯中，組合邏輯電路的冒險現象可以通過多種方法進行消除。假設我們正在嘗試消除冒險。以下關于冒險消除的描述，哪一項是不正確的？（）A.增加冗余項可以消除邏輯函數中的冒險，但可能會增加電路的復雜性B.引入選通脈沖可以在關鍵信號穩定時進行輸出，避免冒險C.更改邏輯設計，使其在輸入變化時不會產生過渡狀態，可以消除冒險D.冒險現象是組合邏輯電路固有的，無法完全消除，只能盡量減少其影響23、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24、在數字系統中，總線是用于傳輸數據和控制信號的公共通道。關于總線的特點和類型，以下說法不正確的是（）A.總線可以分為數據總線、地址總線和控制總線B.總線的帶寬決定了數據傳輸的速度C.并行總線比串行總線的數據傳輸速度快D.總線上的設備可以同時發送和接收數據25、數字邏輯中的計數器可以實現計數功能。一個異步計數器和一個同步計數器的主要區別是什么？（）A.異步計數器的各觸發器狀態變化不同步，同步計數器的各觸發器狀態變化同步B.異步計數器的計數速度快，同步計數器的計數速度慢C.不確定D.異步計數器和同步計數器沒有區別26、在數字邏輯中，已知一個邏輯函數的真值表，若要用卡諾圖進行化簡，首先需要確定什么？（）A.變量個數B.最小項C.最大項D.無關項27、在數字電路中，使用二進制補碼進行減法運算時，若最高位產生了進位，則：（）A.結果為正B.結果為負C.結果溢出D.無法確定28、在數字電路中，使用比較器比較兩個16位有符號數的大小時，若發生溢出，比較結果是否準確？（）A.準確B.不準確C.有時準確D.以上都不對29、在數字邏輯設計中，競爭冒險現象可能會導致電路輸出出現錯誤。以下關于競爭冒險的描述中，錯誤的是（）A.競爭冒險是由于信號傳輸延遲引起的B.可以通過增加冗余項來消除競爭冒險C.所有的數字電路都可能出現競爭冒險現象D.競爭冒險不會影響電路的正常功能30、考慮數字邏輯中的計數器的級聯，假設將兩個模10的計數器級聯組成一個更大的計數器。以下關于級聯后的計數器的模值，哪個是正確的（）A.模20B.模100C.取決于級聯方式，可能是20或100D.以上都不對二、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一個數字電路，使用JK觸發器和與非門實現狀態機。分析狀態機的狀態轉換和輸出邏輯，給出狀態圖和邏輯表達式。通過具體的輸入序列，驗證狀態機的功能和性能。2、（本題5分）給定一個數字邏輯電路的布局圖，分析電路的布線合理性和信號完整性。探討如何優化布線以減少信號延遲、串擾和電磁干擾，提高電路的性能和可靠性。3、（本題5分）有一個數字系統，使用JK觸發器構建一個4位的異步計數器。分析JK觸發器的工作特性，給出計數器的邏輯表達式和狀態轉換圖。討論異步計數器與同步計數器的區別，以及在實際應用中選擇的考慮因素。4、（本題5分）設計一個數字電路，能夠對輸入的兩個8位二進制數進行邏輯與、邏輯或和邏輯異或運算，并分別輸出結果。深入分析這三種邏輯運算的特點和用途，說明電路中如何實現這些運算的邏輯門組合和信號連接。5、（本題5分）設計一個數字邏輯電路，用于實現對FPGA配置數據的加載和管理。仔細分析FPGA配置的流程和要求，解釋電路中各個模塊的功能和控制邏輯，研究如何確保配置的正確性和可靠性。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入分析在數字邏輯中的比較器的精度和分辨率對比較結果的影響。2、（本題5分）說明在數字系統中如何進行數字信號的調制和解調，例如ASK調制和解調。3、（本題5分）說明在數字系統中