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(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁北京理工大學

《數(shù)字邏輯基礎(chǔ)》2021-2022學年第一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20個小題，每小題1分，共20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、數(shù)字邏輯中的競爭冒險現(xiàn)象是指什么？在一個組合邏輯電路中，如何判斷是否存在競爭冒險現(xiàn)象？（）A.競爭冒險是指由于邏輯門的延遲導致輸出出現(xiàn)錯誤的現(xiàn)象，可以通過觀察邏輯電路圖判斷是否存在B.競爭冒險是指由于輸入信號的變化導致輸出出現(xiàn)錯誤的現(xiàn)象，可以通過分析邏輯表達式判斷是否存在C.不確定D.競爭冒險現(xiàn)象很難判斷2、假設(shè)正在設(shè)計一個數(shù)字電路，用于將一個4位二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為對應的格雷碼。格雷碼是一種相鄰數(shù)值只有一位變化的編碼方式。要實現(xiàn)這個轉(zhuǎn)換功能，以下哪種邏輯門的組合是最合適的？（）A.僅使用與門和或門B.僅使用非門和與非門C.使用多種邏輯門，包括與門、或門、非門等的組合D.無法通過邏輯門實現(xiàn)，需要使用特殊的集成電路3、對于一個異步時序邏輯電路，其狀態(tài)轉(zhuǎn)換與時鐘信號不同步。若在某個時刻，輸入發(fā)生變化，那么狀態(tài)的改變會立即發(fā)生嗎？（）A.會B.不會C.有時會D.不確定4、在數(shù)字系統(tǒng)中，存儲器是用于存儲數(shù)據(jù)和程序的重要部件。關(guān)于只讀存儲器（ROM），以下說法錯誤的是（）A.ROM中的數(shù)據(jù)在斷電后不會丟失B.PROM是一種可編程的ROM，但只能編程一次C.EPROM可以多次擦除和編程，使用紫外線進行擦除D.ROM的存儲容量通常比隨機存儲器（RAM）大5、加法器是數(shù)字電路中進行加法運算的重要部件。以下關(guān)于加法器的描述，錯誤的是（）A.半加器只能處理兩個一位二進制數(shù)的相加，不考慮進位輸入B.全加器可以處理兩個一位二進制數(shù)的相加，并考慮進位輸入C.多位加法器可以通過級聯(lián)多個全加器來實現(xiàn)D.加法器在進行加法運算時，速度非?？欤粫a(chǎn)生任何延遲6、在數(shù)字系統(tǒng)中，需要對一個脈沖信號進行整形和濾波，以得到更清晰穩(wěn)定的信號。以下哪種電路可以實現(xiàn)這個功能？（）A.施密特觸發(fā)器，對輸入進行整形B.低通濾波器，濾除高頻噪聲C.積分電路，平滑信號D.以上電路都可以用于信號整形和濾波7、對于數(shù)字電路中的編碼器，假設(shè)一個系統(tǒng)需要將8個不同的輸入信號編碼為3位二進制代碼。在這種情況下，以下哪種編碼器能夠滿足要求并且具有較好的性能？（）A.普通編碼器B.優(yōu)先編碼器C.二進制編碼器D.十進制編碼器8、在數(shù)字邏輯的未來發(fā)展趨勢中，以下關(guān)于人工智能與數(shù)字邏輯的融合的描述，不正確的是（）A.數(shù)字邏輯將在人工智能的硬件實現(xiàn)中發(fā)揮重要作用B.人工智能的發(fā)展將推動數(shù)字邏輯技術(shù)的創(chuàng)新C.數(shù)字邏輯的發(fā)展將完全依賴于人工智能的需求D.兩者的融合將為計算領(lǐng)域帶來新的突破和應用9、在數(shù)字邏輯中，若要判斷一個二進制數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)，可以通過檢查其最低位的值。若最低位為1，則該數(shù)為：（）A.奇數(shù)B.偶數(shù)C.無法確定D.取決于其他位的值10、在數(shù)字邏輯中，可編程邏輯器件（PLD）為數(shù)字電路的設(shè)計提供了很大的靈活性。以下關(guān)于PLD的描述中，不正確的是（）A.可以通過編程實現(xiàn)不同的邏輯功能B.包括可編程陣列邏輯（PAL）和通用陣列邏輯（GAL）等C.編程后不能再修改D.適用于小批量、快速開發(fā)的數(shù)字電路設(shè)計11、在數(shù)字邏輯設(shè)計中，若要使用PLA（可編程邏輯陣列）實現(xiàn)一個特定的邏輯功能，首先需要進行什么操作？（）A.編程B.布線C.繪制邏輯圖D.以上都不是12、在數(shù)字邏輯電路中，對于一個由與非門組成的基本RS觸發(fā)器，當輸入R=0，S=0時，觸發(fā)器的輸出狀態(tài)將保持不變，那么以下哪種情況可能導致輸出狀態(tài)的不確定？（）A.輸入同時變?yōu)镽=1，S=1B.輸入變?yōu)镽=1，S=0C.輸入變?yōu)镽=0，S=1D.以上都不是13、代碼表示在數(shù)字邏輯中有著廣泛應用。假設(shè)我們正在使用各種代碼。以下關(guān)于代碼的描述，哪一項是不正確的？（）A.BCD碼是用二進制編碼來表示十進制數(shù)，常見的有8421BCD碼B.格雷碼的特點是相鄰的兩個編碼之間只有一位發(fā)生變化，常用于減少錯誤的產(chǎn)生C.原碼、反碼和補碼是計算機中表示有符號數(shù)的常見方式，補碼可以方便地進行加減運算D.無論使用哪種代碼，它們所表示的數(shù)值范圍都是相同的，只是編碼方式不同14、在數(shù)字邏輯的應用場景中，以下關(guān)于計算機存儲系統(tǒng)的描述，錯誤的是（）A.內(nèi)存和外存都使用數(shù)字邏輯來實現(xiàn)存儲和讀寫操作B.閃存是一種非易失性存儲介質(zhì)，基于數(shù)字邏輯原理工作C.存儲系統(tǒng)的性能主要取決于存儲容量，與數(shù)字邏輯無關(guān)D.數(shù)字邏輯在存儲系統(tǒng)的地址譯碼和數(shù)據(jù)傳輸中發(fā)揮重要作用15、在數(shù)字邏輯中，可編程邏輯器件（PLD）為數(shù)字電路的設(shè)計提供了很大的靈活性。以下關(guān)于PLD的描述，錯誤的是（）A.PLA由與陣列和或陣列組成，可以實現(xiàn)任意組合邏輯函數(shù)B.PAL的與陣列可編程，或陣列固定C.GAL具有可重復編程和加密的特點D.CPLD的集成度比FPGA高，性能也更優(yōu)越16、若一個ROM存儲的信息為“1010011111000011”，其地址為4位，數(shù)據(jù)線為8位，則其存儲容量為：（）A.16×8位B.8×16位C.4×8位D.8×4位17、寄存器是數(shù)字系統(tǒng)中用于存儲數(shù)據(jù)的部件。以下關(guān)于寄存器的描述，錯誤的是（）A.寄存器可以由D觸發(fā)器或其他存儲元件構(gòu)成B.寄存器能夠在時鐘信號的控制下存儲和更新數(shù)據(jù)C.移位寄存器不僅可以存儲數(shù)據(jù)，還能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的移位操作D.寄存器的存儲容量是固定的，不能根據(jù)需要進行擴展18、若要設(shè)計一個能對60進制進行計數(shù)的計數(shù)器，至少需要多少個觸發(fā)器？（）A.6B.7C.8D.919、已知一個JK觸發(fā)器的J和K輸入端都為1，在時鐘脈沖的下降沿，觸發(fā)器的狀態(tài)會怎樣變化？（）A.置0B.置1C.翻轉(zhuǎn)D.保持不變20、考慮一個復雜的數(shù)字系統(tǒng)，其中包含多個子模塊。為了確保各個子模塊之間能夠正確地通信和協(xié)調(diào)工作，通常會使用一些控制信號。如果要產(chǎn)生一個同步的控制信號，使得多個子模塊在特定的時鐘周期內(nèi)執(zhí)行特定的操作，以下哪種方法是最可靠的？（）A.使用一個單獨的時鐘源，通過分頻產(chǎn)生控制信號B.利用組合邏輯電路根據(jù)輸入條件生成控制信號C.隨機生成控制信號，依靠系統(tǒng)的容錯能力來保證正確運行D.以上方法都不可靠，無法實現(xiàn)同步控制二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋在數(shù)字電路中如何處理數(shù)字信號的抖動，提高信號的穩(wěn)定性。2、（本題5分）深入解釋在觸發(fā)器的工作原理中，邊沿觸發(fā)和電平觸發(fā)的區(qū)別，以及各自的適用場景。3、（本題5分）詳細闡述如何用邏輯門實現(xiàn)一個加法器的超前進位技術(shù)，提高運算速度。4、（本題5分）詳細說明數(shù)字邏輯中編碼器和譯碼器的集成度和封裝形式對系統(tǒng)設(shè)計的影響，分析在不同應用場景中的選擇策略。5、（本題5分）說明在數(shù)字邏輯設(shè)計中如何進行面積和速度的權(quán)衡，以滿足不同的設(shè)計要求。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）使用計數(shù)器和移位寄存器設(shè)計一個能實現(xiàn)數(shù)據(jù)循環(huán)移位和計數(shù)的電路，畫出邏輯圖和工作原理。2、（本題5分）設(shè)計一個全加器，能夠進行三個64位二進制數(shù)的加法運算，并輸出結(jié)果和進位的擴展表示。3、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)字電路，能夠?qū)⑤斎氲?4位二進制數(shù)拆分為兩個7位二進制數(shù)，然后分別進行乘法運算，輸出結(jié)果為14位二進制數(shù)，畫出邏輯電路圖。4、（本題5分）用JK觸發(fā)器和邏輯門設(shè)計一個能實現(xiàn)狀態(tài)跳轉(zhuǎn)的電路，根據(jù)輸入條件跳轉(zhuǎn)到特定狀態(tài)，畫出狀態(tài)圖。5、（本題5分）設(shè)計一個能檢測輸入的七位二進制數(shù)中是否存在連續(xù)四個1的電路，用邏輯門實現(xiàn)，畫出邏輯圖。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）利用數(shù)字邏輯設(shè)計一個數(shù)字音頻均衡器電路，能夠調(diào)整音頻信號的頻率響應。詳細闡述均衡器的工作原理和參數(shù)設(shè)置，分析各個頻段的增益控制邏輯和實現(xiàn)方式。2、（本題10