自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁鄂爾多斯職業學院

《數字邏輯設計實驗》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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，需要對一個邏輯表達式進行化簡并轉換成最簡與或表達式。給定表達式F=(A+B)(A'+C)，以下哪種化簡步驟是正確的？（）A.F=A+BCB.F=A+AC+B+BCC.F=A+BD.F=A'+B'2、組合邏輯電路的輸出僅僅取決于當前的輸入，不存在存儲元件。以下關于組合邏輯電路的特點描述，準確的是（）A.組合邏輯電路的輸出與電路的過去狀態無關B.組合邏輯電路中可以包含反饋回路C.由于沒有存儲元件，組合邏輯電路的輸出響應速度較慢D.組合邏輯電路的設計比時序邏輯電路簡單，不需要考慮時鐘信號3、在數字邏輯中，邏輯表達式的化簡是一項重要的工作。以下關于邏輯表達式化簡方法的描述中，錯誤的是（）A.可以使用公式法進行化簡B.卡諾圖法只能用于化簡與或表達式C.代數法化簡需要熟練掌握邏輯運算的規則D.無論使用哪種方法，化簡的結果應該是唯一的4、數字邏輯中的編碼器可以分為多種類型，如二進制編碼器、十進制編碼器等。一個十進制-二進制編碼器，當輸入為十進制數7時，輸出的二進制編碼是什么？（）A.0111B.1110C.不確定D.根據編碼器的類型判斷5、在數字邏輯電路的故障診斷中，有多種方法可以使用。以下關于故障診斷方法的描述，錯誤的是（）A.可以通過觀察電路的輸出信號是否符合預期來判斷是否存在故障B.可以使用邏輯分析儀等工具對電路中的信號進行監測和分析C.可以采用替換法，逐個更換可能故障的元器件來確定故障位置D.故障診斷只需要依靠經驗和直覺，不需要遵循任何科學的方法和流程6、對于一個4-16譯碼器，若使能端有效，當輸入代碼為1010時，輸出端哪一位為低電平？（）A.Y10B.Y6C.Y14D.Y27、在數字電路中，若要實現一個能將輸入的10位二進制數的高5位和低5位交換位置的電路，以下哪種方法較為簡單？（）A.使用多個數據選擇器B.通過邏輯運算C.利用移位寄存器D.以上都不是8、在一個8位的數字加法器中，如果發生了進位溢出，那么這個溢出標志位應該是第幾位？（）A.第8位B.第9位C.第7位D.第6位9、寄存器是用于存儲一組二進制數據的時序邏輯電路。以下關于寄存器的描述，錯誤的是（）A.寄存器可以由多個觸發器組成，能夠同時存儲多位數據B.移位寄存器可以實現數據的串行輸入和并行輸出，或者并行輸入和串行輸出C.寄存器在數字系統中常用于暫存數據、緩沖數據等D.寄存器的存儲容量是固定的，不能根據需要進行擴展10、在數字邏輯中，若要判斷一個數字電路是否存在競爭冒險現象，可通過：（）A.觀察邏輯電路圖B.進行功能仿真C.分析邏輯表達式D.以上都是11、在數字邏輯中，邏輯表達式的化簡對于電路的優化至關重要。以下關于邏輯表達式化簡方法的描述，錯誤的是（）A.可以使用公式法和圖形法相結合來化簡復雜的邏輯表達式B.化簡后的邏輯表達式功能一定與原始表達式相同C.邏輯表達式的化簡程度越高，電路的成本越低D.任何邏輯表達式都可以化簡到最簡形式12、考慮一個具有異步清零和同步置數功能的計數器，當清零信號有效時，計數器的狀態將：（）A.立即變為0B.在時鐘上升沿變為0C.保持不變D.不確定13、在數字電路中，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中，不正確的是（）A.加法器是一種常見的組合邏輯電路B.組合邏輯電路不存在反饋回路C.編碼器和譯碼器都屬于組合邏輯電路D.組合邏輯電路在工作過程中，輸出狀態會隨輸入的變化而不斷改變14、數字邏輯中的計數器可以按照不同的進制進行計數。一個六進制計數器，需要幾個觸發器來實現？（）A.三個B.四個C.不確定D.根據計數器的類型判斷15、已知邏輯函數F=(A+B)(C+D)，其反函數為？（）A.F'=(A'B')(C'D')B.F'=A'B'+C'D'C.F'=(A'+B')(C'+D')D.F'=A'B'C'D'16、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17、在數字邏輯中，若要將一個格雷碼轉換為二進制碼，以下哪種方法是正確的？（）A.直接轉換B.通過中間編碼轉換C.無法直接轉換D.以上都不對18、當研究數字邏輯中的只讀存儲器（ROM）時，假設需要存儲一個8×8的真值表。以下關于ROM的容量和地址線、數據線的數量，哪個是正確的（）A.容量為64位，地址線8條，數據線8條B.容量為8位，地址線64條，數據線1條C.容量為64位，地址線3條，數據線8條D.容量為8位，地址線8條，數據線1條19、在數字邏輯中，布爾代數是基礎理論之一。假設我們正在研究一個邏輯電路的表達式化簡。以下關于布爾代數的描述，哪一項是不準確的？（）A.布爾代數中的基本運算包括與（AND）、或（OR）和非（NOT）B.布爾代數的定律和規則可以用于簡化邏輯表達式，減少邏輯門的數量C.布爾代數中的德摩根定律表明，對一個邏輯表達式取反時，與運算和或運算會相互轉換D.布爾代數只能用于處理二值邏輯，即0和1，無法處理多值邏輯20、假設正在研究數字電路的功耗問題。隨著電路規模的增大和工作頻率的提高，功耗成為一個重要的考慮因素。如果要降低一個數字電路的功耗，以下哪種措施是最有效的？（）A.降低電源電壓B.減少電路中的邏輯門數量C.降低工作頻率D.以上方法綜合使用，以最大程度降低功耗21、在數字邏輯中，要用PAL（可編程陣列邏輯）實現一個3輸入3輸出的邏輯函數，需要多少個可編程的或陣列單元？（）A.3B.6C.9D.1822、在解決競爭冒險問題時，可以采用多種方法。以下方法中，不能有效消除競爭冒險的是（）A.接入濾波電容B.修改邏輯設計C.增加冗余項D.提高電源電壓23、在數字電路中，能夠實現將輸入的高、低電平編碼為二進制代碼的電路是？（）A.優先編碼器B.普通編碼器C.譯碼器D.數據選擇器24、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25、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二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細闡述如何用邏輯門實現一個乘法器的陣列乘法結構。2、（本題5分）詳細說明數字邏輯中數據選擇器和數據分配器的電源管理和低功耗設計方法，舉例說明在電池供電系統中的應用。3、（本題5分）詳細闡述在數字電路的信號調理中，如放大、濾波等操作的目的和實現方法。4、（本題5分）深入解釋在數字電路的芯片選型中，需要考慮哪些參數和特性，如工作電壓、速度、封裝等。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，判斷輸入的16位二進制數是否能被8整除，輸出結果為1表示能整除，0表示不能整除，畫出邏輯圖。2、（本題5分）利用加法器和譯碼器設計一個能實現兩個三位格雷碼相加并譯碼輸出的電路，畫出邏輯圖和運算過程。3、（本題5分）設計一個組合邏輯電路，判斷一個18位二進制數是否滿足特定的數列條件。4、（本題5分）利用計數器和數據選擇器設計一個能產生交替變化數字序列的電路，畫出邏輯圖和控制方式。5、（本題5分）使用D觸發器和編碼器設計一個能實現數據編碼和存儲功能的電路，畫出邏輯圖和說明工作過程。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）給定一個數字系統的面積約束條件，分析如何通過邏輯化簡、資源共享和模塊復用等方法來減少電路的硬件面積。探討面積優化對系統性能和成本的影響。2、（本題10分）設計一個數