裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁包頭輕工職業技術學院《數字化輔助設計》

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批閱人一、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、時序邏輯電路與組合邏輯電路的主要區別在于時序邏輯電路包含存儲元件，其輸出不僅取決于當前輸入，還與電路的過去狀態有關。以下關于時序邏輯電路的特點，不正確的是（）A.時序邏輯電路需要時鐘信號來同步操作B.時序邏輯電路的分析和設計比組合邏輯電路更復雜C.由于存在存儲元件，時序邏輯電路的功耗通常比組合邏輯電路低D.時序邏輯電路可以實現具有記憶功能的邏輯操作2、對于一個8位的串行加法器，完成一次加法運算所需的時間是并行加法器的：（）A.8倍B.1/8C.2倍D.1/23、考慮一個數字系統，需要對輸入的數字信號進行編碼壓縮，以減少存儲空間和傳輸帶寬。以下哪種編碼壓縮方法在數據重復性較高的情況下效果較好？（）A.哈夫曼編碼B.算術編碼C.行程編碼D.以上編碼方法的效果相同，與數據特點無關4、想象一個數字系統中，需要實現一個數據緩沖器，能夠暫時存儲輸入的數據。以下哪種器件可能是最適合的？（）A.鎖存器，能夠在特定條件下保持數據B.寄存器，具有更穩定的存儲和控制功能C.計數器，主要用于計數操作，不適合作為緩沖器D.譯碼器，用于將編碼轉換為特定的輸出5、在數字圖像處理中，數字邏輯可以用于圖像的增強、壓縮等操作。以下關于數字圖像處理中數字邏輯的描述，錯誤的是（）A.可以使用數字邏輯電路對圖像的像素值進行運算，實現圖像增強B.圖像壓縮算法可以通過數字邏輯電路來實現，提高壓縮效率C.數字邏輯在數字圖像處理中的應用效果不如傳統的圖像處理方法D.數字邏輯的高速處理能力有助于實時處理圖像數據6、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7、考慮數字邏輯中的代碼轉換，假設需要將BCD碼轉換為二進制碼。以下哪種方法在硬件實現上較為簡單？（）A.直接轉換B.通過中間碼轉換C.使用譯碼器轉換D.以上方法復雜度相似8、在數字邏輯電路的故障診斷中，假設一個復雜的電路出現了異常輸出，但輸入信號看起來是正常的。為了找出故障的位置和原因，需要運用各種測試方法和邏輯推理。以下哪種測試方法對于定位這種隱藏的電路故障最為有效？（）A.功能測試B.時序測試C.邏輯分析儀測試D.替換部件測試9、對于一個4位的二進制加法計數器，從0000開始計數，經過10個時鐘脈沖后，計數器的狀態為？（）A.1010B.1001C.1011D.110010、在數字電路中，使用譯碼器實現邏輯函數時，若要實現一個3變量的邏輯函數，至少需要幾位的譯碼器？（）A.2B.3C.4D.811、對于數字邏輯中的奇偶校驗碼，假設要對一組8位數據進行奇偶校驗。以下哪種奇偶校驗方式能夠檢測出奇數個錯誤？（）A.奇校驗B.偶校驗C.兩種校驗方式都可以D.兩種校驗方式都不行12、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13、在數字系統中，若要將一個8位二進制數轉換為格雷碼，以下關于轉換方法的描述，哪一項是正確的？（）A.直接逐位轉換B.通過特定的邏輯運算C.無法直接轉換D.以上都不正確14、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15、對于一個異步復位的觸發器，復位信號的撤銷時間與時鐘脈沖的關系會影響觸發器的狀態嗎？（）A.會B.不會C.有時會D.以上都不對16、對于一個D觸發器，若要使其輸出在時鐘脈沖的下降沿發生變化，應如何修改？（）A.無法實現B.增加一個反相器C.改變觸發器的結構D.以上都不對17、在數字系統中，經常需要進行數值的比較和判斷。比較器可以用于比較兩個數字的大小。一個4位數值比較器，當輸入A=1010，B=1100時，輸出的結果為：（）A.A>BB.A<BC.A=BD.無法確定18、在數字邏輯中，代碼表示也是重要的內容。關于格雷碼的特點，以下說法錯誤的是（）A.相鄰兩個編碼之間只有一位發生變化B.格雷碼是一種無權碼C.格雷碼可以直接進行算術運算D.格雷碼常用于減少數字電路中的誤差19、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20、寄存器是數字系統中用于存儲數據的部件。以下關于寄存器的描述，錯誤的是（）A.寄存器可以由D觸發器或其他存儲元件構成B.寄存器能夠在時鐘信號的控制下存儲和更新數據C.移位寄存器不僅可以存儲數據，還能實現數據的移位操作D.寄存器的存儲容量是固定的，不能根據需要進行擴展21、在數字邏輯中，計數器是常見的時序邏輯電路。如果要設計一個模10的計數器，也就是從0計數到9后重新回到0，以下哪種方法是可行的？（）A.使用4個觸發器，通過反饋邏輯實現B.使用5個觸發器，按照特定順序連接C.使用10個觸發器，每個對應一個計數狀態D.無法用常見的數字邏輯器件實現模10計數器22、對于一個由多個邏輯門組成的電路，已知輸入信號A、B、C的變化順序為000->001->010->011，輸出信號的變化順序為1->0->1->0，該電路實現的是什么邏輯功能？（）A.與B.或C.非D.異或23、對于一個T觸發器，在時鐘脈沖作用下，當T=1時，觸發器的輸出將：（）A.翻轉B.置0C.置1D.保持不變24、在數字電路中，奇偶校驗碼常用于檢測數據傳輸中的錯誤。以下關于奇偶校驗碼的描述中，錯誤的是（）A.奇校驗時，數據中1的個數加上校驗位為奇數B.偶校驗時，數據中1的個數加上校驗位為偶數C.奇偶校驗只能檢測奇數個錯誤D.奇偶校驗能夠糾正數據傳輸中的錯誤25、計數器不僅可以進行加法計數，還可以進行減法計數或者可逆計數。在一個可逆計數器中，可以通過控制信號來決定計數的方向。當控制信號為1時進行加法計數，為0時進行減法計數。假設初始值為5，控制信號先為1計數3次，再為0計數2次，計數器的最終值為：（）A.6B.7C.8D.9二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋在數字電路中如何處理數字信號的延遲補償，保證信號的同步。2、（本題5分）深入分析在數字邏輯中的奇偶校驗器的錯誤檢測和糾錯能力，以及其局限性。3、（本題5分）詳細說明在多路選擇器的可靠性分析中，考慮的故障模式和影響。4、（本題5分）解釋在數字邏輯中組合邏輯電路和時序邏輯電路的區別，并分別舉例說明其在實際應用中的場景。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個譯碼器，將14位二進制輸入信號譯碼為16384個輸出信號。2、（本題5分）設計一個組合邏輯電路，實現兩個4位二進制數的加法運算，并輸出結果和進位標志。3、（本題5分）設計一個能將8421BCD碼轉換為5421BCD碼的組合邏輯電路，給出邏輯表達式和電路連接。4、（本題5分）設計一個組合邏輯電路，判斷一個17位二進制數是否為特定類型的質數。5、（本題5分）設計一個能判斷輸入的6位二進制數是否能被4整除且其各位數字之和大于10的邏輯電路，列出真值表和邏輯表達式。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設計一個異步時序電路，例如異步計數器或狀態機，分析其與同步時序電路的區別和特點。討論異步電路中可能出現的問題，如亞穩態和時鐘偏差，并提出