學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁中國民用航空飛行學(xué)院

《數(shù)字科技前沿》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、非門是實(shí)現(xiàn)邏輯取反功能的邏輯門。對于非門的特性，以下描述錯(cuò)誤的是（）A.非門的邏輯表達(dá)式為Y=?AB.非門可以由三極管構(gòu)成C.非門的輸入和輸出之間存在一定的時(shí)間延遲，這個(gè)延遲通?？梢院雎圆挥?jì)D.非門的輸出電平總是與輸入電平相反，沒有其他可能的輸出狀態(tài)2、在數(shù)字邏輯中，編碼器和解碼器是常用的組件。假如有一個(gè)8輸入3輸出的編碼器，當(dāng)8個(gè)輸入中有且僅有一個(gè)為1時(shí)，輸出對應(yīng)的3位二進(jìn)制編碼。如果同時(shí)有多個(gè)輸入為1，則輸出為非法編碼。那么，這種編碼器屬于什么類型？（）A.普通編碼器，允許多個(gè)輸入同時(shí)有效B.優(yōu)先編碼器，能夠識(shí)別優(yōu)先級最高的輸入C.二進(jìn)制編碼器，將輸入直接轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制編碼D.十進(jìn)制編碼器，將十進(jìn)制輸入轉(zhuǎn)換為編碼3、在數(shù)字電路中，競爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象可能會(huì)導(dǎo)致輸出出現(xiàn)錯(cuò)誤的脈沖。假設(shè)一個(gè)邏輯電路，輸入為A和B，輸出為Y=A'B+AB'。以下哪種方法可以有效地消除競爭冒險(xiǎn)？（）A.增加冗余項(xiàng)B.改變輸入信號(hào)的頻率C.增加電路的延遲D.以上方法都不行4、在數(shù)字電路中，能夠?qū)⑤斎氲母摺⒌碗娖骄幋a為二進(jìn)制代碼的電路是？（）A.優(yōu)先編碼器B.普通編碼器C.七段顯示譯碼器D.以上都不是5、數(shù)字邏輯中的寄存器可以用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和移位操作。一個(gè)雙向移位寄存器，在時(shí)鐘上升沿到來時(shí)，可以進(jìn)行左移和右移操作。如果當(dāng)前寄存器的值為1010，控制信號(hào)為左移，輸入為1，時(shí)鐘上升沿到來后，寄存器的值會(huì)變成什么？（）A.0101B.1101C.不確定D.根據(jù)其他因素判斷6、組合邏輯電路的輸出僅僅取決于當(dāng)前的輸入，不存在存儲(chǔ)元件。以下關(guān)于組合邏輯電路的特點(diǎn)描述，準(zhǔn)確的是（）A.組合邏輯電路的輸出與電路的過去狀態(tài)無關(guān)B.組合邏輯電路中可以包含反饋回路C.由于沒有存儲(chǔ)元件，組合邏輯電路的輸出響應(yīng)速度較慢D.組合邏輯電路的設(shè)計(jì)比時(shí)序邏輯電路簡單，不需要考慮時(shí)鐘信號(hào)7、假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路來實(shí)現(xiàn)一個(gè)8選1的數(shù)據(jù)選擇器。以下哪種邏輯門的組合可能是最常用的？（）A.與門和或門的組合，構(gòu)建選擇邏輯B.非門和與門的組合，實(shí)現(xiàn)反相和選擇功能C.或門和異或門的組合，產(chǎn)生選擇信號(hào)D.以上組合都不常用8、假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路來判斷一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)是否為偶數(shù)。在實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能時(shí)，需要考慮邏輯門的使用和電路的簡化。以下哪種方法可能是最直接有效的？（）A.對二進(jìn)制數(shù)的最低位進(jìn)行判斷，如果為0則是偶數(shù)，使用一個(gè)與門即可B.將二進(jìn)制數(shù)除以2，判斷余數(shù)是否為0，需要使用復(fù)雜的除法電路C.對二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行逐位與運(yùn)算，根據(jù)結(jié)果判斷，會(huì)使用較多的邏輯門D.先將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，再判斷是否能被2整除，涉及復(fù)雜的轉(zhuǎn)換電路9、對于數(shù)字電路中的編碼器，假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)需要將8個(gè)不同的輸入信號(hào)編碼為3位二進(jìn)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(jìn)制編碼器D.十進(jìn)制編碼器10、在數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)中，卡諾圖是一種非常有用的工具。以下關(guān)于卡諾圖用途的描述中，不正確的是（）A.用于化簡邏輯函數(shù)B.直觀地表示邏輯函數(shù)的所有最小項(xiàng)C.可以幫助判斷邏輯函數(shù)是否最簡D.卡諾圖只能用于二變量和三變量的邏輯函數(shù)化簡11、在數(shù)字邏輯電路的測試和故障診斷中，邏輯分析儀是一種常用的工具。它可以同時(shí)監(jiān)測多個(gè)信號(hào)，并以圖形的方式顯示信號(hào)的變化。邏輯分析儀的主要優(yōu)點(diǎn)包括：（）A.只能處理低速信號(hào)B.不能存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)C.能夠快速準(zhǔn)確地捕捉和分析信號(hào)D.價(jià)格昂貴，不適合一般應(yīng)用12、在數(shù)字邏輯中，邏輯表達(dá)式的化簡對于電路的優(yōu)化至關(guān)重要。以下關(guān)于邏輯表達(dá)式化簡方法的描述，錯(cuò)誤的是（）A.可以使用公式法和圖形法相結(jié)合來化簡復(fù)雜的邏輯表達(dá)式B.化簡后的邏輯表達(dá)式功能一定與原始表達(dá)式相同C.邏輯表達(dá)式的化簡程度越高，電路的成本越低D.任何邏輯表達(dá)式都可以化簡到最簡形式13、若一個(gè)PLA有16個(gè)輸入變量，8個(gè)輸出函數(shù)，那么其內(nèi)部與陣列和或陣列的規(guī)模大約為：（）A.16×8B.2^16×8C.16×2^8D.2^16×2^814、在數(shù)字邏輯的發(fā)展中，新技術(shù)和新方法不斷涌現(xiàn)。以下關(guān)于數(shù)字邏輯未來發(fā)展趨勢的描述中，不正確的是（）A.集成度會(huì)越來越高，芯片性能不斷提升B.功耗會(huì)越來越低，節(jié)能環(huán)保C.設(shè)計(jì)復(fù)雜度會(huì)逐漸降低，易于開發(fā)D.應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)不斷拓展，與其他學(xué)科融合更加緊密15、對于一個(gè)由多個(gè)D觸發(fā)器組成的移位寄存器，若要實(shí)現(xiàn)循環(huán)左移功能，需要如何修改電路？（）A.改變時(shí)鐘信號(hào)B.改變輸入信號(hào)C.增加反饋回路D.以上都不對16、在一個(gè)數(shù)字電路中，需要判斷兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)是否相等。以下哪種邏輯電路的設(shè)計(jì)可能是最簡的？（）A.使用異或門對兩個(gè)數(shù)的每一位進(jìn)行比較，然后將結(jié)果進(jìn)行與運(yùn)算B.對兩個(gè)數(shù)逐位進(jìn)行減法運(yùn)算，判斷結(jié)果是否為0C.將兩個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，然后進(jìn)行比較，需要復(fù)雜的轉(zhuǎn)換電路D.對兩個(gè)數(shù)進(jìn)行按位與和按位或運(yùn)算，根據(jù)結(jié)果判斷17、在數(shù)字邏輯電路的時(shí)序分析中，假設(shè)一個(gè)時(shí)序電路由多個(gè)觸發(fā)器和組合邏輯組成，需要確定其建立時(shí)間、保持時(shí)間和時(shí)鐘到輸出的延遲等參數(shù)。這些參數(shù)對于電路的正確運(yùn)行和性能評估至關(guān)重要。以下哪種工具或方法在進(jìn)行時(shí)序分析時(shí)是必不可少的？（）A.邏輯模擬器B.硬件描述語言C.示波器D.頻譜分析儀18、對于一個(gè)JK觸發(fā)器，若J=1，K=0，在時(shí)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(zhuǎn)19、在數(shù)字邏輯中，移位寄存器不僅可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的移位操作，還可以用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和串行-并行轉(zhuǎn)換。一個(gè)8位移位寄存器，在時(shí)鐘脈沖的作用下，將數(shù)據(jù)10101010串行輸入，經(jīng)過4個(gè)時(shí)鐘脈沖后，寄存器中的數(shù)據(jù)為：（）A.10101010B.01010101C.10100000D.0000101020、在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中，編碼器的作用是什么？一個(gè)8線-3線編碼器，當(dāng)輸入為某一特定組合時(shí)，輸出的二進(jìn)制編碼是唯一的嗎？（）A.編碼器將多個(gè)輸入信號(hào)編碼為較少的輸出信號(hào)，輸出編碼是唯一的B.編碼器將多個(gè)輸入信號(hào)編碼為較多的輸出信號(hào)，輸出編碼是唯一的C.不確定D.編碼器的輸出編碼不一定是唯一的二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋數(shù)字邏輯中卡諾圖的作用和使用方法，通過一個(gè)具體的邏輯函數(shù)化簡問題來說明卡諾圖的優(yōu)勢和步驟。2、（本題5分）說明在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中如何處理信號(hào)的延遲和時(shí)序偏差，以保證電路的正確性。3、（本題5分）深入分析在數(shù)字電路中，競爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么，有哪些方法可以消除或減少競爭冒險(xiǎn)。4、（本題5分）深入解釋在數(shù)字電路的靜電放電測試中，測試的等級和對電路的影響。5、（本題5分）深入解釋在數(shù)字電路的靜電放電防護(hù)措施的有效性評估方法和指標(biāo)。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)選擇器，根據(jù)17個(gè)控制信號(hào)從131072個(gè)輸入數(shù)據(jù)中選擇一個(gè)輸出。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)能將4位二進(jìn)制數(shù)擴(kuò)展為8位的邏輯電路，高4位根據(jù)最低位的值填充，給出邏輯表達(dá)式和電路圖。3、（本題5分）用VerilogHDL描述一個(gè)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和讀取功能的模塊，具有寫使能和讀使能信號(hào)。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)能檢測輸入的11位二進(jìn)制數(shù)中是否存在連續(xù)的8個(gè)1的邏輯電路，寫出邏輯表達(dá)式和設(shè)計(jì)思路。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)能對輸入的8位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行位擴(kuò)展（擴(kuò)展為16位）的邏輯電路，根據(jù)特定規(guī)則填充擴(kuò)展位，給出邏輯表達(dá)式和電路圖。四、分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）構(gòu)建一個(gè)數(shù)字邏輯電路，用于實(shí)現(xiàn)對雷達(dá)信號(hào)的處理和目標(biāo)檢測。全面分析雷達(dá)信號(hào)的特點(diǎn)和處理算法，討論如何通過數(shù)