學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁賀州學(xué)院

《數(shù)字集成電路設(shè)計》2023-2024學(xué)年第二學(xué)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2分，共40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、對于一個同步置數(shù)的計數(shù)器，在置數(shù)信號有效時，計數(shù)器的狀態(tài)會立即變?yōu)轭A(yù)置的數(shù)值嗎？（）A.會B.不會C.取決于時鐘信號D.以上都不對2、在一個數(shù)字電路中，出現(xiàn)了信號的延遲問題，影響了電路的性能。以下哪種方法可能有助于減少信號延遲？（）A.優(yōu)化電路布局，減少連線長度B.選擇速度更快的邏輯器件C.采用流水線技術(shù)，將復(fù)雜操作分解為多個階段D.以上方法都可以嘗試3、若要將一個8位的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)輸出，至少需要幾個移位寄存器？（）A.1B.8C.16D.以上都不對4、想象一個數(shù)字系統(tǒng)中，需要將并行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)進行傳輸。以下哪種器件或模塊可能是最關(guān)鍵的？（）A.移位寄存器，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的串行移位輸出B.計數(shù)器，用于控制數(shù)據(jù)的移位順序C.編碼器，將并行數(shù)據(jù)編碼為串行格式D.譯碼器，將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)5、在數(shù)字電路中，組合邏輯電路的輸出僅取決于當(dāng)前的輸入。以下關(guān)于組合邏輯電路的描述中，不正確的是（）A.加法器是一種常見的組合邏輯電路B.組合邏輯電路不存在反饋回路C.編碼器和譯碼器都屬于組合邏輯電路D.組合邏輯電路在工作過程中，輸出狀態(tài)會隨輸入的變化而不斷改變6、假設(shè)正在設(shè)計一個數(shù)字電路，用于實現(xiàn)一個簡單的有限狀態(tài)機（FSM）。如果狀態(tài)數(shù)量較少，并且狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系明確，以下哪種方法描述FSM是最直觀和易于理解的？（）A.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖B.狀態(tài)轉(zhuǎn)換表C.用硬件描述語言編寫代碼D.以上方法的直觀性和易理解性相同7、想象一個數(shù)字系統(tǒng)中，需要存儲大量的數(shù)據(jù)，并且要求能夠快速讀取和寫入。以下哪種存儲器件可能是最適合的？（）A.SRAM（靜態(tài)隨機存儲器），速度快但集成度低、成本高B.DRAM（動態(tài)隨機存儲器），需要定時刷新，但集成度高、成本低C.ROM（只讀存儲器），只能讀取預(yù)先存儲的數(shù)據(jù)，無法寫入D.閃存（FlashMemory），讀寫速度較慢，適合大容量存儲8、在數(shù)字邏輯電路中，若要將一個正弦波信號轉(zhuǎn)換為方波信號，可以使用：（）A.計數(shù)器B.編碼器C.施密特觸發(fā)器D.數(shù)據(jù)選擇器9、考慮數(shù)字邏輯中的譯碼器，假設(shè)使用3線-8線譯碼器來實現(xiàn)一個函數(shù)。以下關(guān)于譯碼器的功能和應(yīng)用，哪個說法是準(zhǔn)確的（）A.譯碼器只能將二進制編碼轉(zhuǎn)換為十進制輸出B.譯碼器可以用于實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)C.譯碼器的輸出始終是固定的幾種組合D.譯碼器不能用于數(shù)據(jù)分配10、時序邏輯電路與組合邏輯電路的主要區(qū)別在于時序邏輯電路包含存儲元件，其輸出不僅取決于當(dāng)前輸入，還與電路的過去狀態(tài)有關(guān)。以下關(guān)于時序邏輯電路的特點，不正確的是（）A.時序邏輯電路需要時鐘信號來同步操作B.時序邏輯電路的分析和設(shè)計比組合邏輯電路更復(fù)雜C.由于存在存儲元件，時序邏輯電路的功耗通常比組合邏輯電路低D.時序邏輯電路可以實現(xiàn)具有記憶功能的邏輯操作11、已知一個8位的D/A轉(zhuǎn)換器，輸入數(shù)字量為10000000，參考電壓為5V，那么輸出的模擬電壓大約是多少？（）A.0.39VB.1.25VC.2.5VD.5V12、在數(shù)字邏輯電路中，譯碼器的輸出可以連接到其他邏輯電路。一個3線-8線譯碼器的輸出連接到一個與門的輸入，當(dāng)譯碼器的輸入為特定值時，與門的輸出會怎樣？（）A.與門的輸出會根據(jù)譯碼器的輸出和與門的另一個輸入確定B.與門的輸出會始終為高電平C.不確定D.與門的輸出會始終為低電平13、假設(shè)正在設(shè)計一個數(shù)字電路，用于實現(xiàn)兩個4位二進制數(shù)的乘法運算。如果要采用硬件實現(xiàn)，并且要求速度較快，以下哪種方法是最優(yōu)的？（）A.使用移位相加的方法，逐步計算乘積B.構(gòu)建一個乘法器的真值表，通過組合邏輯實現(xiàn)C.利用現(xiàn)有的乘法器集成電路芯片D.以上方法的效果相同，沒有優(yōu)劣之分14、對于一個由JK觸發(fā)器構(gòu)成的計數(shù)器，若要實現(xiàn)計數(shù)范圍為0-7的循環(huán)計數(shù)，J和K的輸入應(yīng)該如何設(shè)置？（）A.特定的邏輯組合B.隨機設(shè)置C.保持不變D.以上都不對15、假設(shè)正在設(shè)計一個數(shù)字時鐘系統(tǒng)，其中需要一個分頻器將高頻時鐘信號轉(zhuǎn)換為低頻的秒脈沖信號。以下哪種分頻器結(jié)構(gòu)可能是最適合的？（）A.計數(shù)器型分頻器，通過計數(shù)實現(xiàn)分頻B.觸發(fā)器型分頻器，基于觸發(fā)器狀態(tài)變化分頻C.邏輯門型分頻器，由邏輯門組合構(gòu)成D.以上分頻器結(jié)構(gòu)效果相同，可隨意選擇16、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。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17、在數(shù)字邏輯中，編碼器用于將輸入的信號轉(zhuǎn)換為特定的編碼輸出。以下關(guān)于編碼器的描述，錯誤的是（）A.普通編碼器在多個輸入同時有效時，可能會產(chǎn)生錯誤的輸出B.優(yōu)先編碼器會對輸入的優(yōu)先級進行判斷，優(yōu)先處理優(yōu)先級高的輸入C.二進制編碼器可以將多個輸入信號編碼為二進制代碼輸出D.編碼器的輸入數(shù)量和輸出代碼的位數(shù)是固定不變的，不能根據(jù)需要進行調(diào)整18、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(shè)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(gòu)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19、數(shù)字邏輯中的加法器可以分為串行加法器和并行加法器。串行加法器和并行加法器的主要區(qū)別是什么？（）A.串行加法器逐位進行加法運算，并行加法器同時對多位進行加法運算B.串行加法器的運算速度快，并行加法器的運算速度慢C.不確定D.串行加法器和并行加法器沒有區(qū)別20、在數(shù)字邏輯的教學(xué)和學(xué)習(xí)中，實驗環(huán)節(jié)是非常重要的。以下關(guān)于數(shù)字邏輯實驗的描述，正確的是（）A.數(shù)字邏輯實驗可以幫助學(xué)生更好地理解理論知識，提高動手能力B.實驗中只需要按照實驗指導(dǎo)書的步驟進行操作，不需要思考和創(chuàng)新C.數(shù)字邏輯實驗的結(jié)果一定是準(zhǔn)確無誤的，不會出現(xiàn)任何問題D.數(shù)字邏輯實驗設(shè)備的先進程度決定了實驗教學(xué)的質(zhì)量和效果二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）深入分析在數(shù)字邏輯電路的熱仿真中，使用的軟件和仿真流程以及結(jié)果分析。2、（本題5分）深入分析在數(shù)字邏輯中的計數(shù)器的計數(shù)方向控制，如何實現(xiàn)可逆計數(shù)功能。3、（本題5分）深入解釋在數(shù)字邏輯中的比較器的工作原理和實現(xiàn)方式，以及在數(shù)值比較中的應(yīng)用。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）利用編碼器設(shè)計一個能夠?qū)?個輸入信號進行編碼的電路，畫出邏輯圖和真值表。2、（本題5分）設(shè)計一個能檢測輸入的14位二進制數(shù)中是否存在連續(xù)的11個1的邏輯電路，寫出詳細的邏輯表達式和設(shè)計方法。3、（本題5分）用中規(guī)模集成電路設(shè)計一個能實現(xiàn)模16同步計數(shù)器的電路，畫出邏輯圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。4、（本題5分）設(shè)計一個能將8421BCD碼轉(zhuǎn)換為5421BCD碼的組合邏輯電路，給出邏輯表達式和電路連接。5、（本題5分）利用比較器和移位寄存器設(shè)計一個能對輸入數(shù)據(jù)進行排序的電路，畫出邏輯圖和排序過程。四、分析題（本大題共2個小題，共20分)1