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頁常州工程職業技術學院

《視覺藝術數字化表現》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、在數字邏輯中，若要將一個16進制數0F轉換為二進制數，結果是多少？（）A.1111B.0111C.1000D.11002、在數字邏輯中，組合邏輯電路的輸出僅僅取決于當前的輸入。以下關于組合邏輯電路特點的描述中，錯誤的是（）A.不包含記憶元件B.輸出與電路過去的狀態無關C.可以實現復雜的邏輯功能，如加法器和編碼器D.其輸出會隨著輸入的變化而立即變化，沒有延遲3、考慮到一個基于現場可編程門陣列（FPGA）的數字系統設計，需要將高級語言描述的算法轉換為硬件實現。在這個過程中，需要綜合考慮資源利用、性能和實現難度等因素。以下哪種硬件描述語言在FPGA設計中應用最為廣泛？（）A.VHDLB.VerilogC.SystemVerilogD.C++4、考慮到一個數字信號的傳輸和接收系統，需要對信號進行編碼以提高傳輸效率和抗干擾能力。假設采用了曼徹斯特編碼方式，在接收端需要相應的解碼電路來恢復原始數據。以下關于曼徹斯特編碼的特點，哪個描述是正確的？（）A.每個時鐘周期都有跳變B.編碼效率高C.無自同步能力D.抗干擾能力差5、在數字邏輯中，計數器是一種用于計數的時序邏輯電路。以下關于計數器的描述，不準確的是（）A.計數器可以按照遞增或遞減的方式進行計數B.同步計數器的所有觸發器在同一時鐘脈沖作用下同時翻轉C.異步計數器的各觸發器的時鐘脈沖不同，導致計數速度較慢D.計數器的計數容量只取決于觸發器的數量，與電路結構無關6、在數字邏輯的應用中，計算機的CPU設計是一個重要的領域。以下關于CPU中數字邏輯的描述，錯誤的是（）A.CPU中的算術邏輯單元（ALU）使用數字邏輯電路來實現各種運算B.控制單元通過數字邏輯電路產生控制信號，協調CPU的工作C.CPU的性能主要取決于數字邏輯電路的速度和復雜度D.CPU的設計與數字邏輯的知識無關，只需要考慮軟件的需求7、假設要設計一個數字電路來實現一個有限狀態機，描述一個按特定順序執行的操作流程。在設計過程中，需要確定狀態的數量和轉換條件。以下哪種方法可能有助于清晰地設計狀態機？（）A.畫出狀態轉換圖，直觀表示狀態之間的轉換關系和條件B.直接編寫邏輯表達式，通過計算確定狀態轉換C.先構建硬件電路，然后根據實際運行情況調整狀態D.隨機設定狀態和轉換條件，通過試驗找到合適的設計8、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.119、在數字電路中，半導體存儲器起著重要的存儲作用。假設我們正在研究半導體存儲器。以下關于半導體存儲器的描述，哪一項是不正確的？（）A.隨機存取存儲器（RAM）可以隨時讀寫數據，但斷電后數據會丟失B.只讀存儲器（ROM）中的數據在制造時就被固化，無法修改C.靜態隨機存儲器（SRAM）和動態隨機存儲器（DRAM）的讀寫速度相同D.半導體存儲器的容量和存儲速度是選擇存儲器時需要考慮的重要因素10、在數字邏輯設計中，若要將一個8位的二進制數轉換為格雷碼，可通過依次：（）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11、當研究數字電路中的冒險現象時，假設一個電路在特定輸入組合下產生了毛刺。以下哪種技術可以有效地消除這些毛刺？（）A.增加冗余項B.使用濾波電容C.改變電路結構D.以上技術均可12、在數字邏輯中，同步時序電路和異步時序電路有不同的特點。假設我們正在比較這兩種電路。以下關于同步時序電路和異步時序電路的描述，哪一項是不準確的？（）A.同步時序電路使用統一的時鐘信號來控制狀態的轉換B.異步時序電路的狀態轉換不依賴于統一的時鐘，而是由輸入信號的變化直接觸發C.同步時序電路的速度比異步時序電路快，因為不需要等待輸入信號的穩定D.異步時序電路的設計比同步時序電路簡單，但容易出現競爭冒險和不穩定的情況13、對于一個由多個與非門組成的電路，若輸入信號發生變化，輸出信號的變化會有延遲，這種延遲主要由什么因素引起？（）A.門的級數B.電源電壓C.環境溫度D.以上都是14、數字邏輯是計算機科學的重要基礎。以下關于數字邏輯的描述，不準確的是（）A.它研究數字信號的存儲、傳輸和處理B.數字邏輯中的基本運算包括與、或、非等邏輯運算C.數字邏輯只涉及二進制數字系統，不包括其他進制D.其應用涵蓋了計算機硬件設計、電路設計等多個領域15、在數字邏輯的應用領域中，計算機存儲系統是一個重要的方面。以下關于數字邏輯在計算機存儲系統中的應用，不正確的是（）A.數字邏輯用于實現存儲單元的讀寫控制和地址譯碼B.存儲芯片內部的電路設計大量運用了數字邏輯技術C.數字邏輯在提高存儲系統的速度和容量方面沒有作用D.不同類型的存儲器，如RAM和ROM，其內部的數字邏輯實現方式有所不同16、已知一個數字系統采用異步復位，當復位信號有效時，系統會立即進入什么狀態？（）A.初始狀態B.隨機狀態C.保持當前狀態D.不確定17、已知一個8選1數據選擇器，地址輸入端有3位，當輸入地址為101時，輸出的數據是哪個輸入通道的數據？（）A.第1個B.第3個C.第5個D.第7個18、對于一個T觸發器，當T輸入端為高電平時，在時鐘脈沖的上升沿到來時，觸發器的狀態會發生怎樣的變化？（）A.置0B.置1C.翻轉D.保持不變19、在一個數字電路中，使用了多個觸發器來存儲數據。關于觸發器的工作特性，以下哪種描述是準確的？（）A.D觸發器在時鐘上升沿時根據輸入值改變狀態B.JK觸發器在輸入J=K=1時，會保持原狀態C.T觸發器只有在輸入為1時才改變狀態D.以上觸發器的描述都不準確20、對于一個JK觸發器，當J=1，K=0，在時鐘脈沖上升沿作用下，其輸出狀態將：（）A.置0B.置1C.翻轉D.保持二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在數字系統中，說明如何利用有限狀態機（FSM）實現復雜的邏輯控制，舉例說明其在通信協議和控制系統中的應用。2、（本題5分）解釋在數字電路中如何處理信號的毛刺，通過濾波或其他方法減少其影響。3、（本題5分）詳細說明數字邏輯中編碼器和譯碼器的電磁兼容性設計考慮，如電磁輻射抑制和抗電磁干擾措施。4、（本題5分）詳細說明數字邏輯中乘法器和除法器的實現方式，分析它們在數字信號處理和計算機運算中的重要性。5、（本題5分）闡述數字邏輯中數據選擇器和數據分配器的可靠性設計技術，如冗余設計和錯誤檢測與糾正機制。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（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。2、（本題5分）設計一個能判斷輸入的3位二進制數是否能被2整除且大于1的邏輯電路，畫出邏輯圖和真值表。3、（本題5分）設計一個能對輸入的五位格雷碼進行二進制編碼的電路，畫出邏輯圖和編碼方法。4、（本題5分）使用計數器和編碼器設計一個能對輸入脈沖進行編碼和計數的電路，畫出邏輯圖和工作流程。5、（本題5分）設計一個全加器，能夠進行三個256位二進制數的加法運算，并輸出結果和進位的詳細表示。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設計一個數字邏輯電路，用于檢測一個5位二進制數中是否存在連續的三個1。詳細描述設計思路，分析邏輯功能，通過真值表和邏輯表達式進行驗證，并畫出邏輯電路圖。探討該電路在數據檢測和