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《數字化會計》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、在數字邏輯中，若要將一個4位并行輸入的數值轉換為串行輸出，需要使用以下哪種電路？（）A.計數器B.編碼器C.譯碼器D.移位寄存器2、現場可編程門陣列（FPGA）是一種大規模的可編程邏輯器件。關于FPGA的結構，以下說法不正確的是（）A.FPGA由可編程邏輯塊、輸入輸出塊和互連資源組成B.可編程邏輯塊是FPGA的基本邏輯單元C.FPGA的布線資源是固定的，不能重新配置D.FPGA可以通過硬件描述語言進行編程3、在數字邏輯中，邏輯門是實現邏輯運算的基本單元。與門的邏輯功能是只有當所有輸入都為高電平時，輸出才為高電平。以下關于與門的描述，錯誤的是（）A.與門的邏輯表達式為Y=A·BB.可以用二極管和電阻實現簡單的與門電路C.與門的輸入和輸出信號只有高電平和低電平兩種狀態D.與門在數字電路中應用較少，不如或門和非門重要4、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5、在數字電路中，使用比較器比較兩個4位二進制數的大小時，如果兩個數相等，輸出的比較結果是什么？（）A.00B.01C.10D.116、在一個數字電路中，出現了信號的延遲問題，影響了電路的性能。以下哪種方法可能有助于減少信號延遲？（）A.優化電路布局，減少連線長度B.選擇速度更快的邏輯器件C.采用流水線技術，將復雜操作分解為多個階段D.以上方法都可以嘗試7、數字邏輯是計算機科學和電子工程的重要基礎，它主要研究數字信號和數字電路的設計與分析。在數字邏輯中，二進制數是最基本的數值表示形式。以下關于二進制數的描述，錯誤的是（）A.二進制數只有0和1兩個數字B.二進制數的位權是2的冪次方C.二進制數轉換為十進制數可以通過位權展開相加的方法D.二進制數在進行算術運算時，規則比十進制數簡單，所以在所有情況下都更適合進行計算8、在數字邏輯電路的功耗優化中，假設一個移動設備中的數字電路需要降低功耗以延長電池壽命。可以從電路結構、工作電壓和時鐘管理等多個方面進行優化。以下哪種功耗優化策略在移動設備中通常能夠帶來最顯著的效果？（）A.電源門控B.多閾值電壓技術C.動態時鐘門控D.以上都是9、在數字邏輯電路中，若要實現一個能對兩個4位二進制數進行相加并產生進位輸出的加法器，以下哪種集成電路芯片可能是最合適的選擇？（）A.74LS85B.74LS138C.74LS151D.74LS16110、在數字邏輯設計中，需要考慮電路的可測試性。如果要設計一個易于測試的電路，以下哪種原則是應該遵循的？（）A.盡量減少內部節點的數量B.增加測試點，便于觀測內部信號C.使電路的功能盡可能簡單D.以上原則都對提高電路的可測試性有幫助11、寄存器是數字系統中用于存儲數據的部件。對于寄存器的特點和操作，以下說法不正確的是（）A.寄存器可以存儲多位二進制數據B.寄存器的存儲內容可以隨時讀取和寫入C.移位寄存器可以實現數據的移位操作D.寄存器中的數據在斷電后不會丟失12、在數字邏輯中，若要實現一個能檢測輸入的6位二進制數中是否有連續的3個1的電路，最少需要使用幾個移位寄存器？（）A.1B.2C.3D.413、在數字邏輯中，競爭冒險是一種可能出現的現象，會導致電路輸出出現不正確的尖峰脈沖。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，由于信號傳輸延遲不一致導致B.可以通過增加冗余項、引入選通脈沖等方法消除競爭冒險C.競爭冒險只會影響電路的輸出信號，不會對整個系統的功能造成嚴重影響D.所有的數字邏輯電路都存在競爭冒險現象，無法完全避免14、在數字邏輯的邏輯函數化簡中，假設一個邏輯函數表達式較為復雜。以下哪種化簡方法可以在保證邏輯功能不變的前提下，最大程度地減少邏輯門的數量（）A.公式法B.卡諾圖法C.奎因-麥克拉斯基法D.以上方法效果相同15、在數字邏輯中，乘法器是實現乘法運算的重要電路。以下關于乘法器實現方法的描述中，不正確的是（）A.可以使用移位相加的方法B.可以通過硬件電路直接實現C.乘法器的速度與位數成正比D.可以使用陣列乘法器提高速度16、在數字系統中，需要對一個脈沖信號進行整形和濾波，以得到更清晰穩定的信號。以下哪種電路可以實現這個功能？（）A.施密特觸發器，對輸入進行整形B.低通濾波器，濾除高頻噪聲C.積分電路，平滑信號D.以上電路都可以用于信號整形和濾波17、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18、在數字電路的優化設計中，以下關于面積和速度的權衡的描述，錯誤的是（）A.有時為了提高速度，可能會增加電路的面積B.減少面積通常會導致速度的降低C.可以通過巧妙的設計同時實現面積的減小和速度的提高D.在任何情況下，都應該優先考慮面積的減小而不是速度的提高19、組合邏輯電路的輸出僅取決于當前的輸入。以下關于組合邏輯電路的描述，錯誤的是（）A.加法器、編碼器和譯碼器都屬于組合邏輯電路B.組合邏輯電路不存在反饋回路C.組合邏輯電路的輸出會隨著輸入的變化立即改變D.組合邏輯電路的設計不需要考慮時序問題20、二進制編碼是數字系統中表示信息的重要方式。關于二進制編碼，以下說法不正確的是（）A.8421碼是一種常見的有權碼B.格雷碼相鄰兩個編碼之間只有一位不同C.余3碼是一種無權碼D.無論采用哪種編碼方式，都能唯一表示所有的十進制數二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）闡述數字邏輯中鎖存器和觸發器的觸發方式的差異，以及在實際電路中如何根據需求選擇合適的器件。2、（本題5分）深入解釋在編碼器的編碼格式轉換中，如二進制到格雷碼的轉換方法和應用。3、（本題5分）詳細說明在組合邏輯電路的設計中，如何避免出現邏輯冒險和功能錯誤。4、（本題5分）深入分析在數字電路設計中，如何使用卡諾圖來化簡邏輯函數，給出具體的化簡步驟，并舉例說明其優勢。5、（本題5分）詳細解釋數字邏輯中加法器的進位鏈結構和超前進位加法器的原理，比較它們的性能差異。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個自動售貨機的控制電路，根據投入的貨幣和選擇的商品輸出相應的控制信號，畫出邏輯圖和狀態轉換圖。2、（本題5分）用VerilogHDL描述一個能實現加法和減法運算的模塊，輸入為操作數和操作符，輸出為運算結果。3、（本題5分）用D觸發器和比較器設計一個能實現數據比較和移位存儲的電路，給出邏輯圖和功能描述。4、（本題5分）使用移位寄存器和計數器設計一個能產生特定序列（如101010...）的電路，畫出邏輯圖和說明工作過程。5、（本題5分）用中規模集成電路設計一個能實現模16同步計數器的電路，畫出邏輯圖和狀態轉換圖。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設計一個數字電路，能夠檢測一個64位二進制數中是否存在連續的4個1。詳細分析檢測的邏輯思路和算法，說明電路中如何實現高效的連續位檢測。考慮如何處理不同長度的連續位檢測需求。2