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頁四川西南航空職業(yè)學院《數(shù)字邏輯與計算機組成原理》

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、在數(shù)字電路中，觸發(fā)器的類型多種多樣。以下關于觸發(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D.不同類型的觸發(fā)器可以相互轉換2、考慮一個同步時序邏輯電路，若其輸出不僅取決于當前的輸入，還取決于電路的內(nèi)部狀態(tài)，那么該電路屬于：（）A.Moore型電路B.Mealy型電路C.無法確定D.以上都不是3、當研究數(shù)字邏輯中的鎖存器時，假設一個鎖存器在輸入信號消失后仍然保持其輸出狀態(tài)。以下關于鎖存器的特點和應用場景，哪個說法是正確的（）A.常用于臨時存儲數(shù)據(jù)B.不能用于數(shù)據(jù)的同步C.輸出狀態(tài)只能由時鐘信號改變D.以上說法都不正確4、組合邏輯電路的輸出僅取決于當前的輸入。假設我們正在設計一個組合邏輯電路。以下關于組合邏輯電路的描述，哪一項是不準確的？（）A.加法器、編碼器、譯碼器等都是常見的組合邏輯電路B.組合邏輯電路可能會產(chǎn)生競爭冒險現(xiàn)象，導致輸出出現(xiàn)短暫的錯誤脈沖C.可以使用卡諾圖來化簡組合邏輯電路的邏輯表達式，以減少門電路的數(shù)量D.組合邏輯電路中不存在反饋回路，其輸出不會影響輸入5、在組合邏輯電路中，若輸入信號A從0變?yōu)?，同時輸入信號B從1變?yōu)?，而輸出信號在這個過程中沒有發(fā)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(shù)字電路中，若要實現(xiàn)一個能將輸入的10位二進制數(shù)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(shù)據(jù)選擇器B.通過邏輯運算C.利用移位寄存器D.以上都不是7、對于一個5位的二進制計數(shù)器，若初始狀態(tài)為00000，經(jīng)過18個時鐘脈沖后，計數(shù)器的狀態(tài)是多少？（）A.10010B.10001C.01001D.001008、對于一個JK觸發(fā)器，若J=1，K=0，在時鐘脈沖作用下，其輸出狀態(tài)為？（）A.置0B.置1C.保持不變D.翻轉9、考慮到一個高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，需要對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行編碼以提高抗干擾能力和糾錯能力。假設采用了一種基于特定邏輯運算的編碼方式，在接收端需要相應的解碼電路來恢復原始數(shù)據(jù)。以下哪種編碼解碼方案在高速數(shù)據(jù)傳輸中能夠提供較好的性能和糾錯能力？（）A.海明碼B.格雷碼C.BCD碼D.余3碼10、在數(shù)字電路中，觸發(fā)器的觸發(fā)方式有多種。以下關于觸發(fā)器觸發(fā)方式的描述中，不正確的是（）A.電平觸發(fā)方式在觸發(fā)信號為高電平時有效B.邊沿觸發(fā)方式在上升沿或下降沿時有效C.主從觸發(fā)方式可以避免空翻現(xiàn)象D.所有的觸發(fā)器都可以采用以上三種觸發(fā)方式11、在一個數(shù)字電路中，需要實現(xiàn)一個邏輯函數(shù)F=AB+CD。為了簡化電路，使用卡諾圖進行化簡。以下關于卡諾圖化簡的描述，哪個是正確的？（）A.卡諾圖可以直觀地顯示邏輯函數(shù)的最小項，方便進行合并化簡B.卡諾圖只能用于化簡變量較少的邏輯函數(shù)，對于多變量函數(shù)效果不佳C.卡諾圖化簡后的結果一定是最簡的邏輯表達式，無需進一步優(yōu)化D.卡諾圖的繪制和化簡過程復雜，不如直接使用公式法化簡12、將十進制數(shù)轉換為二進制數(shù)可以使用除2取余法。關于除2取余法的步驟，以下描述不正確的是（）A.將十進制數(shù)除以2，取余數(shù)作為二進制數(shù)的最低位B.不斷將商除以2，直到商為0C.除2取余的順序是從高位到低位D.將所得的余數(shù)從右到左排列，即可得到二進制數(shù)13、D觸發(fā)器是一種常見的觸發(fā)器類型，具有簡單的邏輯功能。關于D觸發(fā)器的工作原理和特點，以下描述錯誤的是（）A.D觸發(fā)器在時鐘脈沖的上升沿或下降沿將輸入數(shù)據(jù)存儲到輸出端B.D觸發(fā)器的輸出只取決于當前的輸入數(shù)據(jù)，與之前的狀態(tài)無關C.D觸發(fā)器可以通過組合邏輯電路來實現(xiàn)D.D觸發(fā)器在數(shù)字電路中的應用非常廣泛，但性能不如其他類型的觸發(fā)器14、在數(shù)字邏輯中，時序邏輯電路的輸出不僅取決于當前的輸入，還取決于電路的內(nèi)部狀態(tài)。以下關于時序邏輯電路的特點，描述錯誤的是（）A.時序邏輯電路中一定包含存儲元件，如觸發(fā)器B.時序邏輯電路的輸出變化是按照一定的時鐘節(jié)拍進行的C.時序邏輯電路的功能比組合邏輯電路更復雜，但應用范圍相對較窄D.分析和設計時序邏輯電路需要考慮時鐘信號、狀態(tài)轉換等因素15、D觸發(fā)器是一種常見的觸發(fā)器，其特點是在時鐘脈沖作用下，輸出跟隨輸入變化。對于D觸發(fā)器，以下描述錯誤的是（）A.D觸發(fā)器可以由JK觸發(fā)器轉換而來B.D觸發(fā)器的邏輯功能比JK觸發(fā)器簡單C.D觸發(fā)器常用于數(shù)據(jù)的鎖存和同步D.D觸發(fā)器的輸出狀態(tài)在每個時鐘脈沖到來時都一定會翻轉16、在數(shù)字邏輯電路的優(yōu)化設計中，假設一個邏輯電路可以通過多種方式實現(xiàn)相同的功能。以下哪個因素通常是優(yōu)化時首要考慮的（）A.電路的復雜程度B.元器件的成本C.電路的速度D.以上因素同等重要17、對于一個采用上升沿觸發(fā)的D觸發(fā)器，若在時鐘上升沿到來之前，D輸入端的值發(fā)生變化，那么觸發(fā)器的輸出會受到影響嗎？（）A.會B.不會C.取決于變化的時間D.以上都不對18、已知一個數(shù)字系統(tǒng)的工作頻率為200MHz，其時鐘周期是多少納秒？（）A.5B.2C.0.5D.0.219、當研究數(shù)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(shù)據(jù)線的數(shù)量，哪個是正確的（）A.容量為64位，地址線8條，數(shù)據(jù)線8條B.容量為8位，地址線64條，數(shù)據(jù)線1條C.容量為64位，地址線3條，數(shù)據(jù)線8條D.容量為8位，地址線8條，數(shù)據(jù)線1條20、在數(shù)字邏輯中，異步時序電路的同步方式與同步時序電路不同。以下關于異步時序電路的描述中，錯誤的是（）A.異步時序電路中，各觸發(fā)器的時鐘信號不同步B.異步時序電路的速度比同步時序電路快C.異步時序電路的設計和分析比較復雜D.異步時序電路中可能會出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋什么是數(shù)字邏輯中的同步電路的時鐘偏差，以及對電路的影響和解決方法。2、（本題5分）在數(shù)字系統(tǒng)中，解釋如何利用數(shù)字邏輯實現(xiàn)圖像和視頻處理中的像素操作和顏色空間轉換。3、（本題5分）在數(shù)字電路設計中，解釋如何進行數(shù)字邏輯電路的電磁兼容性（EMC）設計，包括布線規(guī)則和屏蔽措施。4、（本題5分）深入分析在數(shù)字邏輯電路的故障模擬中，常用的故障模型和模擬方法有哪些。5、（本題5分）解釋在數(shù)字邏輯中組合邏輯電路和時序邏輯電路的區(qū)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12位二進制輸入信號譯碼為4096個輸出信號。2、（本題5分）設計一個組合邏輯電路，判斷一個21位二進制數(shù)是否為特定類型的完全數(shù)。3、（本題5分）設計一個譯碼器，將21位二進制輸入信號譯碼為2097152個輸出信號。4、（本題5分）使用計數(shù)器和移位寄存器設計一個能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的循環(huán)存儲和讀取的電路，畫出邏輯圖和工作原理。5、（本題5分）使用計數(shù)器和比較器設計一個能在特定范圍內(nèi)計數(shù)的電路，例如5-10，畫出邏輯圖和計數(shù)條件。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）給定一個包含組合邏輯和時序邏輯的數(shù)字系統(tǒng)，分析其在不同輸入條件下的輸出響應。繪制時序圖，解釋信號的傳播延遲、建立時間和保持時間等概念對系統(tǒng)性能的影響，探討如何優(yōu)化系統(tǒng)以提高工作速度。2、（本題10分）