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頁眉山藥科職業(yè)學院

《數(shù)字化版面設計ndesgn》2023-2024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25個小題，每小題1分，共25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)字邏輯中，編碼器和譯碼器有著不同的功能。假設我們正在使用編碼器和譯碼器。以下關于編碼器和譯碼器的描述，哪一項是不正確的？（）A.編碼器將多個輸入信號編碼為較少位的輸出信號B.譯碼器將輸入的二進制代碼轉換為對應的輸出信號C.優(yōu)先編碼器在多個輸入同時有效時，只對優(yōu)先級高的輸入進行編碼D.編碼器和譯碼器的輸入和輸出位數(shù)是固定不變的，不能根據(jù)需求進行調整2、數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器是常用的組合邏輯電路。以下關于它們的描述，錯誤的是（）A.數(shù)據(jù)選擇器根據(jù)選擇控制信號從多個輸入數(shù)據(jù)中選擇一個輸出B.數(shù)據(jù)分配器將輸入數(shù)據(jù)按照指定的方式分配到多個輸出端C.數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的功能可以相互轉換，通過改變輸入和輸出的連接方式D.數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器在實際應用中很少使用，對數(shù)字電路的設計影響不大3、考慮一個數(shù)字電路中的比較器，用于比較兩個二進制數(shù)的大小。如果要比較兩個8位的二進制數(shù)，以下哪種比較器的設計方案可能是最直接有效的？（）A.使用多個1位比較器級聯(lián)B.構建一個專用的8位比較器電路C.通過邏輯運算實現(xiàn)比較功能D.利用計數(shù)器判斷兩個數(shù)的大小4、在數(shù)字系統(tǒng)中，一個能夠存儲8位二進制信息的寄存器，至少需要：（）A.8個觸發(fā)器B.4個觸發(fā)器C.16個觸發(fā)器D.2個觸發(fā)器5、在數(shù)字邏輯電路中，譯碼器的使能端有什么作用？當使能端為低電平時，譯碼器的輸出會怎樣？（）A.使能端用于控制譯碼器的工作，當使能端為低電平時，譯碼器的輸出為高阻態(tài)B.使能端用于選擇譯碼器的輸入，當使能端為低電平時，譯碼器的輸出為低電平C.不確定D.使能端對譯碼器的輸出沒有影響6、對于一個由多個邏輯門組成的復雜數(shù)字電路，若要分析其輸出與輸入之間的邏輯關系，以下哪種方法最為有效？（）A.直接觀察電路連接B.進行邏輯表達式推導C.繪制真值表D.以上方法結合使用7、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8、在數(shù)字邏輯電路中，移位寄存器可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的移位操作。一個8位左移寄存器，當輸入為特定的二進制數(shù)時，經(jīng)過多次時鐘脈沖后，輸出會發(fā)生什么變化？（）A.輸出的數(shù)據(jù)依次向左移動B.輸出的數(shù)據(jù)依次向右移動C.不確定D.輸出的數(shù)據(jù)保持不變9、對于數(shù)字邏輯中的譯碼器，假設一個系統(tǒng)需要將4位二進制輸入譯碼為16個輸出信號。以下哪種譯碼器能夠有效地完成這個任務？（）A.2-4譯碼器B.3-8譯碼器C.4-16譯碼器D.8-256譯碼器10、數(shù)字邏輯中的計數(shù)器可以按照不同的進制進行計數(shù)。一個六進制計數(shù)器，需要幾個觸發(fā)器來實現(xiàn)？（）A.三個B.四個C.不確定D.根據(jù)計數(shù)器的類型判斷11、在數(shù)字邏輯的教學中，實驗環(huán)節(jié)對于學生理解和掌握知識非常重要。以下關于數(shù)字邏輯實驗的描述，錯誤的是（）A.實驗可以幫助學生驗證理論知識，提高動手能力B.數(shù)字邏輯實驗通常包括硬件實驗和軟件仿真實驗C.在實驗中，學生可以自由修改實驗設備和參數(shù)，無需遵循任何規(guī)則D.實驗報告的撰寫有助于學生總結實驗結果，發(fā)現(xiàn)問題并提出改進方案12、已知一個數(shù)字系統(tǒng)的時鐘頻率為100MHz，則其時鐘周期為：（）A.10nsB.100nsC.1μsD.10μs13、若一個T觸發(fā)器的輸入為高電平，在時鐘脈沖的作用下，其輸出狀態(tài)會怎樣變化？（）A.保持不變B.翻轉C.置1D.置014、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、數(shù)字邏輯中的觸發(fā)器是時序邏輯電路的基本組成部分。一個D觸發(fā)器，在時鐘上升沿到來時，將輸入數(shù)據(jù)存儲到輸出端。如果當前輸入為高電平，時鐘上升沿到來后，輸出是什么電平？（）A.高電平B.低電平C.不確定D.根據(jù)其他因素判斷16、在數(shù)字電路中，需要存儲一位二進制信息。以下哪種存儲元件可以實現(xiàn)這個功能，并且具有簡單可靠的特點？（）A.觸發(fā)器，能夠保持狀態(tài)B.寄存器，多位存儲單元C.計數(shù)器，用于計數(shù)操作D.譯碼器，將輸入編碼轉換為輸出17、在數(shù)字邏輯設計中，競爭冒險現(xiàn)象可能會導致電路輸出出現(xiàn)錯誤。以下關于競爭冒險的描述中，錯誤的是（）A.競爭冒險是由于信號傳輸延遲引起的B.可以通過增加冗余項來消除競爭冒險C.所有的數(shù)字電路都可能出現(xiàn)競爭冒險現(xiàn)象D.競爭冒險不會影響電路的正常功能18、考慮數(shù)字邏輯中的編碼器，假設需要將8個輸入信號編碼為3位二進制輸出。以下關于編碼器的特點和工作原理，哪個描述是正確的（）A.編碼器在任何時刻只能有一個輸入有效B.編碼器的輸出總是固定的，與輸入無關C.編碼器可以同時有多個輸入有效，輸出為這些輸入的平均值D.編碼器的輸入和輸出之間沒有明確的邏輯關系19、在解決競爭冒險問題時，可以采用多種方法。以下方法中，不能有效消除競爭冒險的是（）A.接入濾波電容B.修改邏輯設計C.增加冗余項D.提高電源電壓20、若要設計一個能對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.921、在數(shù)字電路中，若要實現(xiàn)將4位并行數(shù)據(jù)轉換為串行數(shù)據(jù)并進行發(fā)送，需要用到的器件是：（）A.計數(shù)器B.數(shù)據(jù)選擇器C.移位寄存器D.編碼器22、對于一個由多個邏輯門組成的電路，已知輸入信號A、B、C的變化順序為000->001->010->011，輸出信號的變化順序為1->0->1->0，該電路實現(xiàn)的是什么邏輯功能？（）A.與B.或C.非D.異或23、假設要設計一個數(shù)字電路來實現(xiàn)一個加法/減法器，能夠根據(jù)控制信號選擇進行加法或減法操作。以下哪種設計思路可能是最合理的？（）A.使用一個加法器和一個減法器，通過控制信號選擇輸出B.在加法器的基礎上，通過改變輸入的符號實現(xiàn)減法操作C.重新設計一個能夠同時實現(xiàn)加法和減法的專用電路D.以上思路都不合理24、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。它可以同時監(jiān)測多個信號，并以圖形的方式顯示信號的變化。邏輯分析儀的主要優(yōu)點包括：（）A.只能處理低速信號B.不能存儲大量的數(shù)據(jù)C.能夠快速準確地捕捉和分析信號D.價格昂貴，不適合一般應用25、在數(shù)字系統(tǒng)中，異步復位和同步復位是兩種常見的復位方式。異步復位不受時鐘信號的控制，而同步復位在時鐘信號的有效沿進行復位操作。以下關于異步復位和同步復位的比較，正確的是：（）A.異步復位的可靠性高于同步復位B.同步復位更容易產(chǎn)生毛刺C.異步復位可能會導致亞穩(wěn)態(tài)D.同步復位的設計更簡單二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）闡述數(shù)字邏輯中編碼器和譯碼器的面積和速度的權衡，舉例說明在不同應用場景中的優(yōu)化策略。2、（本題5分）詳細闡述在加法器的高性能設計中，采用的先進技術和架構。3、（本題5分）解釋在數(shù)字系統(tǒng)中什么是數(shù)字鎖相環(huán)，以及它在時鐘同步中的應用。4、（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。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19位二進制輸入信號譯碼為524288個輸出信號。2、（本題5分）利用譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器設計一個能夠實現(xiàn)兩個兩位二進制數(shù)相加的電路，給出詳細的設計過程和邏輯圖。3、（本題5分）用D觸發(fā)器和加法器設計一個能實現(xiàn)數(shù)據(jù)累加并判斷溢出的電路，給出邏輯圖和功能說明。4、（本題5分）設計一個時序邏輯電路，使用D觸發(fā)器構成一個4位二進制計數(shù)器，能夠進行遞增計數(shù)，畫出狀態(tài)轉換圖和電路原理圖。5、（本題5分）設計一個數(shù)字電路，能夠對輸入的18位二進制數(shù)進行壓縮，只保留其中的奇數(shù)位，輸出為9位二進制數(shù)，畫出邏輯電路圖。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）構建一個數(shù)字邏輯電路，用于實現(xiàn)對DDR內存控制器的接口邏輯。全面分析DDR內存的工