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頁廣西理工職業技術學院《數字設計基礎雙語》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、在數字邏輯設計中，有限狀態機（FSM）是一種重要的模型。以下關于有限狀態機的描述中，錯誤的是（）A.有限狀態機可以分為摩爾型和米利型B.摩爾型有限狀態機的輸出只取決于當前狀態C.米利型有限狀態機的輸出只取決于輸入D.有限狀態機可以用狀態轉換圖和狀態表來描述2、在數字系統中，需要實現一個邏輯函數F=Σm(0,2,4,6)，以下哪種邏輯門的組合可以最簡單地實現這個函數？（）A.與門和或門B.與非門和或非門C.異或門和同或門D.以上組合都不能簡單實現3、在數字邏輯中，PLA（可編程邏輯陣列）是一種可編程的邏輯器件。假設一個PLA實現了一個邏輯函數，當輸入發生變化時，以下哪個過程決定了輸出的變化？（）A.編程的連接方式B.輸入信號的強度C.輸出的負載情況D.以上都不是4、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5、在組合邏輯電路中，若輸入信號A從0變為1，同時輸入信號B從1變為0，而輸出信號在這個過程中沒有發生變化，可能的原因是？（）A.存在競爭冒險B.電路設計錯誤C.輸出與輸入無關D.以上都有可能6、在數字邏輯中，若要對一個8位的二進制數進行奇偶校驗，校驗位應設置在：（）A.最高位B.最低位C.次高位D.次低位7、假設正在設計一個數字系統，其中需要一個計數器能夠從0計數到15，然后重新從0開始計數。為了實現這個功能，以下哪種計數器類型可能是最合適的選擇？（）A.異步計數器，結構簡單但速度較慢B.同步計數器，計數速度快且穩定性好C.環形計數器，每個狀態只有一位為1D.扭環形計數器，狀態轉換具有特定規律8、在數字電路中，若要實現一個能將輸入的8位二進制數除以4的電路，以下哪種方法可行？（）A.右移兩位B.使用除法器芯片C.通過邏輯運算D.以上都不是9、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.1/210、對于一個3位的二進制減法計數器，從初始狀態111開始計數，經過5個時鐘脈沖后，計數器的狀態為：（）A.101B.100C.011D.01011、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12、一個4位的并行加法器，若采用先行進位方式，其運算速度比串行進位方式：（）A.快很多B.慢很多C.差不多D.無法比較13、在數字邏輯中，卡諾圖是一種用于簡化邏輯函數的工具。假設要簡化一個包含4個變量的邏輯函數，使用卡諾圖進行化簡時，以下哪種情況可能會導致化簡結果不是最簡形式？（）A.圈合并的規則使用不當B.變量的排列順序不正確C.卡諾圖中的1分布不規則D.只要使用卡諾圖，就一定能得到最簡形式14、對于一個同步時序邏輯電路，若輸入信號在時鐘脈沖有效沿之后發生變化，對輸出有影響嗎？（）A.有B.沒有C.不確定D.以上都有可能15、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二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（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低功耗設計策略，如電源門控和動態電壓頻率調整。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）詳細闡述如何用邏輯門實現一個數值比較器的多位并行比較結構。4、（本題5分）深入解釋在數字電路的電源管理中，如何選擇合適的電源芯片和設計電源電路以保證穩定供電。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）給定一個數字邏輯電路的可靠性測試方案，分析測試用例的覆蓋性和有效性。提出改進測試方案的建議和措施，包括增加測試向量、引入故障注入等方法。2、（本題5分）設計一個數字電路，能夠對輸入的16位二進制數進行格雷碼編碼，并輸出編碼結果。仔細研究格雷碼的編碼規則和特點，說明電路中如何根據輸入數據計算出相應的格雷碼值。3、（本題5分）使用編碼器和譯碼器構建一個數字通信系統中的編碼解碼電路，分析信號在編碼和解碼過程中的變換和傳輸，探討如何提高通信的可靠性和效率。4、（本題5分）設計一個數字電路，能夠對輸入的8位二進制數進行位擴展，將其擴展為16位或32位。仔細分析位擴展的規則和邏輯，說明電路中如何實現高位的填充和數據的擴展?？紤]如何根據不同的擴展需求靈活調整電路。5、（本題5分）給定一個數字系統的電磁兼容性（EMC）測試報告，分析系統在電磁干擾方面存在的問題。提出改進電路設計和布線的措施，以增強系統的電磁兼容性，減少對外界的干擾和自身的抗干擾能力。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6位二進制輸入信號譯碼為64個輸出信號。2、（本題10分）設計一個數字電路，能夠將輸入的9位二進制數轉換為格雷碼的補碼形式，給出邏輯表達式和電路連接。3、（本題10分）設計一個數字