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頁煙臺大學《數字媒體技術專業導論與創業基礎》

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15個小題，每小題1分，共15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，數字信號的傳輸會受到噪聲的影響。以下關于數字信號抗噪聲性能的描述中，錯誤的是（）A.數字信號的幅度越大，抗噪聲性能越好B.數字信號的頻率越高，抗噪聲性能越好C.采用編碼方式可以提高數字信號的抗噪聲性能D.增加信號的冗余度可以提高抗噪聲性能2、在數字電路中，觸發器的狀態轉換由輸入信號和時鐘信號共同決定。假設我們正在研究觸發器的工作特性。以下關于觸發器的描述，哪一項是不準確的？（）A.D觸發器在時鐘上升沿或下降沿時，將輸入數據存儲到輸出端B.JK觸發器具有置0、置1、保持和翻轉四種功能C.T觸發器在時鐘信號作用下，每來一個脈沖，輸出狀態翻轉一次D.觸發器的輸出狀態只取決于當前的輸入信號，與之前的狀態無關3、對于一個T觸發器，當T=1時，在時鐘脈沖作用下，其輸出狀態？（）A.置0B.置1C.保持不變D.翻轉4、加法器是數字電路中進行算術運算的重要部件。以下關于加法器的描述，不正確的是（）A.半加器不考慮低位的進位B.全加器考慮低位的進位C.串行加法器的運算速度比并行加法器快D.可以通過多個全加器級聯構成多位加法器5、JK觸發器是一種功能較為完善的觸發器。以下關于JK觸發器的特性，錯誤的是（）A.當J=K=0時，觸發器保持原狀態B.當J=K=1時，觸發器實現翻轉功能C.JK觸發器的觸發方式可以是上升沿觸發，也可以是下降沿觸發D.JK觸發器在時鐘脈沖作用下，輸出狀態一定會改變6、在數字邏輯中，數據選擇器可以根據控制信號從多個輸入數據中選擇一個輸出。以下關于數據選擇器的描述中，不正確的是（）A.數據選擇器的輸入數據數量由其規格決定B.控制信號的位數決定了可選擇的輸入數據數量C.數據選擇器可以實現邏輯函數D.數據選擇器的輸出與輸入數據的順序無關7、在數字邏輯中，計數器的設計可以采用不同的方法。假設我們正在設計一個計數器。以下關于計數器設計方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用觸發器和邏輯門直接搭建計數器電路B.可以利用現成的計數器芯片進行級聯擴展C.可以使用可編程邏輯器件（PLD）或現場可編程門陣列（FPGA）來實現計數器D.無論采用哪種設計方法，計數器的性能和功能都是完全相同的8、想象一個數字系統中，需要對輸入的模擬信號進行數字化處理。以下哪個步驟可能是最先需要進行的？（）A.采樣，按照一定的時間間隔獲取模擬信號的樣本值B.量化，將采樣得到的模擬值轉換為離散的數字值C.編碼，對量化后的數字值進行編碼，以便存儲和傳輸D.濾波，去除模擬信號中的噪聲9、在數字邏輯電路中，編碼器和譯碼器可以實現數字信號的編碼和解碼。一個4線-2線編碼器和一個2線-4線譯碼器連接在一起，當編碼器輸入為特定值時，譯碼器的輸出會是什么？（）A.譯碼器的輸出會根據編碼器的輸入產生相應的高電平輸出B.譯碼器的輸出會根據編碼器的輸入產生相應的低電平輸出C.不確定D.譯碼器的輸出與編碼器的輸入無關10、時序邏輯電路與組合邏輯電路不同，其輸出不僅取決于當前輸入，還與之前的狀態有關。以下關于時序邏輯電路的描述，不正確的是（）A.觸發器是時序邏輯電路的基本存儲單元B.計數器和寄存器都是常見的時序邏輯電路C.時序邏輯電路在時鐘信號的控制下進行狀態轉換D.時序邏輯電路的輸出變化與輸入的變化是完全同步的11、在數字邏輯電路中，三態門可以實現數據的雙向傳輸。當三態門的控制端為高電平時，輸出處于高阻態。以下關于三態門的應用，錯誤的是：（）A.用于構建總線結構B.可以實現多個數據源的數據共享C.三態門的高阻態會導致數據丟失D.用于提高數據傳輸的效率12、在數字電路設計中，組合邏輯電路和時序邏輯電路是兩種基本類型。假設要設計一個電路，用于判斷兩個4位二進制數是否相等。如果只考慮當前輸入的兩個二進制數，不考慮之前的輸入和狀態，那么應該采用哪種邏輯電路？（）A.組合邏輯電路，因為其輸出僅取決于當前輸入B.時序邏輯電路，能夠存儲之前的輸入信息C.既可以是組合邏輯電路，也可以是時序邏輯電路，取決于具體設計D.無法確定，需要更多的條件才能選擇13、考慮一個數字電路中的加法器，已知其輸入為兩個8位的二進制數A和B，以及一個進位輸入C_in。如果要計算A+B+C_in的和，并輸出結果S和進位輸出C_out，以下哪種方法可以最有效地實現？（）A.使用多個全加器級聯B.構建一個大型的加法運算電路C.利用軟件算法進行計算，不使用硬件電路D.以上方法的效果相同，可以隨意選擇14、在數字電路中，使用比較器比較兩個8位無符號數的大小時，若第一個數大于第二個數，輸出結果是什么？（）A.00B.01C.10D.1115、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二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在數字系統中，說明如何利用數字邏輯實現數字鎖相環（DPLL），分析其工作原理和應用場景。2、（本題5分）詳細闡述在數字電路的封裝選擇中，需要考慮的因素有哪些，如散熱性能、引腳數量等。3、（本題5分）在數字電路中，解釋如何分析數字邏輯電路的時序收斂問題，以及解決時序不收斂的方法和策略。4、（本題5分）詳細闡述在數字電路的可靠性設計中的成本效益分析方法和應用。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一個數字通信系統，需要對傳輸的數據進行編碼和解碼。設計一種合適的編碼方式（如曼徹斯特編碼、NRZ編碼等），并分析其特點和優勢。同時，設計相應的解碼電路，詳細說明解碼過程中的邏輯操作和信號處理。2、（本題5分）構建一個數字邏輯電路，用于實現對磁盤數據的編碼和解碼。全面分析磁盤存儲的格式和編碼方式，討論如何通過數字邏輯提高數據存儲的密度和可靠性。3、（本題5分）設計一個數字比較器，能夠比較兩個4位二進制數的大小。詳細描述比較器的邏輯功能，通過邏輯表達式和真值表進行分析，并畫出邏輯電路圖。探討該比較器在排序算法和數據選擇中的應用。4、（本題5分）構建一個數字邏輯電路，用于實現對USB數據包的解碼和校驗。全面分析USB數據包的結構和傳輸協議，討論如何通過數字邏輯保證數據的正確接收和解析。5、（本題5分）設計一個數字邏輯電路，實現將一個8位的二進制數轉換為格雷碼。詳細闡述轉換的規則和方法，通過邏輯表達式和真值表進行分析，并畫出邏輯電路圖。思考格雷碼在減少錯誤傳播和提高可靠性方面的作用。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設計一個譯碼器，將12位二進制輸入信號譯碼