裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁湖州師范學(xué)院

《DSP原理及應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中，寄存器可以存儲數(shù)據(jù)。一個8位寄存器，能夠存儲的最大二進(jìn)制數(shù)是多少？（）A.255B.256C.不確定D.根據(jù)寄存器的類型判斷2、在數(shù)字邏輯中，鎖存器和觸發(fā)器都可以存儲數(shù)據(jù)，但它們在工作方式上有一定的區(qū)別。鎖存器在使能信號有效時，數(shù)據(jù)可以隨時寫入；而觸發(fā)器只有在時鐘沿到來時，數(shù)據(jù)才會被寫入。以下關(guān)于鎖存器和觸發(fā)器的描述，錯誤的是：（）A.鎖存器的抗干擾能力比觸發(fā)器強(qiáng)B.觸發(fā)器比鎖存器更適合用于同步系統(tǒng)C.鎖存器和觸發(fā)器都可以用于存儲一位數(shù)據(jù)D.鎖存器的功耗一般比觸發(fā)器低3、在數(shù)字電路中，同步時序邏輯電路和異步時序邏輯電路各有特點(diǎn)。以下關(guān)于它們的比較，不正確的是（）A.同步時序邏輯電路的工作速度通常比異步時序邏輯電路快B.異步時序邏輯電路的設(shè)計(jì)比同步時序邏輯電路簡單C.同步時序邏輯電路的抗干擾能力比異步時序邏輯電路強(qiáng)D.異步時序邏輯電路不存在時鐘偏移問題，而同步時序邏輯電路存在4、數(shù)字邏輯中的CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件）由多個可編程的邏輯塊組成。假設(shè)設(shè)計(jì)一個邏輯功能，使用CPLD實(shí)現(xiàn)，以下哪個因素對于資源利用效率影響較大？（）A.邏輯塊的數(shù)量B.邏輯塊之間的連接方式C.輸入輸出引腳的數(shù)量D.以上因素都很重要5、假設(shè)要設(shè)計(jì)一個數(shù)字電路來實(shí)現(xiàn)一個乘法器，能夠?qū)蓚€4位二進(jìn)制數(shù)相乘。以下哪種乘法算法的實(shí)現(xiàn)可能是最有效的？（）A.移位相加乘法算法，通過多次移位和加法實(shí)現(xiàn)乘法B.陣列乘法器，使用大量的與門和加法器實(shí)現(xiàn)并行乘法C.查找表乘法器，預(yù)先計(jì)算并存儲乘法結(jié)果，通過查找表獲取D.以上乘法算法的效率相同，可以任意選擇6、考慮一個同步時序邏輯電路，其時鐘頻率為100MHz，若要實(shí)現(xiàn)一個周期為10μs的信號，需要多少個時鐘周期？（）A.1000B.100C.10D.17、在數(shù)字系統(tǒng)中，數(shù)字信號具有離散的數(shù)值和特定的時間間隔。以下關(guān)于數(shù)字信號特點(diǎn)的描述中，正確的是（）A.抗干擾能力強(qiáng)B.便于存儲和處理C.精度高D.以上都是8、在數(shù)字電路中，若要對一個8位的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行取模運(yùn)算，以下哪種方法較為可行？（）A.使用除法器B.通過邏輯運(yùn)算C.利用計(jì)數(shù)器D.以上都不是9、用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)F(A,B,C,D)=∑m(0,2,8,10,12,14)，最簡與或表達(dá)式為？（）A.B+DB.A+CC.A'+C'D.B'+D'10、在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中，需要考慮電路的可測試性。如果要設(shè)計(jì)一個易于測試的電路，以下哪種原則是應(yīng)該遵循的？（）A.盡量減少內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的數(shù)量B.增加測試點(diǎn)，便于觀測內(nèi)部信號C.使電路的功能盡可能簡單D.以上原則都對提高電路的可測試性有幫助11、在組合邏輯電路設(shè)計(jì)中，若要實(shí)現(xiàn)兩個兩位二進(jìn)制數(shù)相加，并產(chǎn)生進(jìn)位輸出，以下哪種邏輯門組合是最合適的？（）A.與門和或門B.異或門和與門C.或門和非門D.同或門和或門12、對于一個由JK觸發(fā)器構(gòu)成的計(jì)數(shù)器，若要實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)范圍為0-7的循環(huán)計(jì)數(shù)，J和K的輸入應(yīng)該如何設(shè)置？（）A.特定的邏輯組合B.隨機(jī)設(shè)置C.保持不變D.以上都不對13、數(shù)字邏輯中的計(jì)數(shù)器可以按照不同的計(jì)數(shù)方式進(jìn)行計(jì)數(shù)。一個模10計(jì)數(shù)器，需要幾個觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)？（）A.四個B.五個C.不確定D.根據(jù)計(jì)數(shù)器的類型判斷14、用8選1數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)F=A'B+AB'，需要將函數(shù)化為？（）A.標(biāo)準(zhǔn)與或式B.標(biāo)準(zhǔn)或與式C.最小項(xiàng)表達(dá)式D.最大項(xiàng)表達(dá)式15、在數(shù)字邏輯中，卡諾圖是一種用于簡化邏輯函數(shù)的工具。假設(shè)要簡化一個包含4個變量的邏輯函數(shù)，使用卡諾圖進(jìn)行化簡時，以下哪種情況可能會導(dǎo)致化簡結(jié)果不是最簡形式？（）A.圈合并的規(guī)則使用不當(dāng)B.變量的排列順序不正確C.卡諾圖中的1分布不規(guī)則D.只要使用卡諾圖，就一定能得到最簡形式16、在數(shù)字電路中，觸發(fā)器的類型多種多樣。以下關(guān)于觸發(fā)器的描述，不正確的是（）A.D觸發(fā)器在時鐘脈沖的上升沿將輸入數(shù)據(jù)存儲到輸出端B.JK觸發(fā)器具有置0、置1、保持和翻轉(zhuǎn)的功能C.T觸發(fā)器在時鐘脈沖作用下，輸出狀態(tài)總是翻轉(zhuǎn)D.不同類型的觸發(fā)器可以相互轉(zhuǎn)換17、考慮一個數(shù)字系統(tǒng)，需要對輸入的串行數(shù)據(jù)進(jìn)行并行轉(zhuǎn)換。如果輸入數(shù)據(jù)的速率較高，為了能夠準(zhǔn)確地完成轉(zhuǎn)換，以下哪種方法是最合適的？（）A.使用移位寄存器，逐步移位并存儲數(shù)據(jù)B.使用計(jì)數(shù)器結(jié)合邏輯門來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換C.先將串行數(shù)據(jù)緩存，然后一次性進(jìn)行轉(zhuǎn)換D.以上方法都無法滿足高速轉(zhuǎn)換的要求18、若一個D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率為0.01V，滿量程輸出為10V，則其輸入數(shù)字量的位數(shù)至少為：（）A.8位B.10位C.12位D.16位19、考慮一個數(shù)字電路中的移位寄存器，它可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的左移、右移和并行輸入輸出。如果需要在每個時鐘脈沖將數(shù)據(jù)左移一位，并在最右邊補(bǔ)0，以下哪種移位寄存器能夠滿足這個要求？（）A.單向移位寄存器，只能左移B.雙向移位寄存器，可選擇左移或右移C.環(huán)形移位寄存器，數(shù)據(jù)循環(huán)移動D.以上移位寄存器都可以實(shí)現(xiàn)20、對于一個由D觸發(fā)器構(gòu)成的移位寄存器，如果要實(shí)現(xiàn)串行輸入并行輸出，最少需要幾個D觸發(fā)器？（）A.2B.4C.8D.16二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在數(shù)字邏輯電路中，說明如何利用觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)存儲功能，比較不同類型觸發(fā)器（如D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器等）的特性和應(yīng)用場合。2、（本題5分）解釋什么是數(shù)字邏輯中的異步電路的metastabilitywindow（亞穩(wěn)態(tài)窗口），以及如何減小其影響。3、（本題5分）闡述數(shù)字邏輯中計(jì)數(shù)器的自啟動特性和設(shè)計(jì)方法，通過具體例子說明如何確保計(jì)數(shù)器能夠從任意初始狀態(tài)進(jìn)入有效計(jì)數(shù)狀態(tài)。4、（本題5分）深入分析在數(shù)字邏輯中的比較器的精度和分辨率對比較結(jié)果的影響。5、（本題5分）在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，解釋如何進(jìn)行數(shù)字邏輯電路的靜電防護(hù)設(shè)計(jì)，包括器件選型和電路布局的考慮。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個組合邏輯電路，判斷一個19位二進(jìn)制數(shù)是否為特定類型的合數(shù)。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個能將8421BCD碼轉(zhuǎn)換為5421BCD碼的組合邏輯電路，給出邏輯表達(dá)式和電路連接。3、（本題5分）使用T觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個異步時序邏輯電路，實(shí)現(xiàn)一個16位雙向移位寄存器，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和電路。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個計(jì)數(shù)器，能夠?qū)崿F(xiàn)從0到262143的計(jì)數(shù)，并在特定狀態(tài)下進(jìn)行計(jì)數(shù)范圍的擴(kuò)展。5、（本題5分）使用計(jì)數(shù)器和譯碼器設(shè)計(jì)一個能顯示0-99數(shù)字的電路，畫出邏輯圖和說明工作原理。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）使用比較器和計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)一個數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入信號的頻率測量和范圍判斷。分析頻率測量的原理和計(jì)數(shù)器的應(yīng)用，以及如何通過比較器設(shè)置頻率范圍的閾值，輸出相應(yīng)的判斷結(jié)果。2、（本題10分）使用比較器和鎖存器設(shè)計(jì)一