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《數(shù)字邏輯電路（Ⅰ）》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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、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2、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3、在數(shù)字邏輯中，奇偶校驗碼可以用于檢測數(shù)據(jù)傳輸中的錯誤。奇校驗碼是指數(shù)據(jù)中1的個數(shù)加上校驗位后為奇數(shù)，偶校驗碼則相反。對于一個8位的數(shù)據(jù)10101100，采用偶校驗碼時，校驗位應為：（）A.0B.1C.無法確定D.取決于傳輸方式4、想象一個數(shù)字系統(tǒng)中，需要將并行的數(shù)據(jù)轉換為串行數(shù)據(jù)進行傳輸。以下哪種器件或模塊可能是最關鍵的？（）A.移位寄存器，能夠實現(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)轉換為并行數(shù)據(jù)5、在數(shù)字邏輯電路中，三態(tài)門具有特殊的功能。以下關于三態(tài)門的描述中，正確的是（）A.輸出有高電平、低電平和高阻態(tài)三種狀態(tài)B.三態(tài)門常用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸C.三態(tài)門的控制端控制輸出的狀態(tài)D.以上都是6、對于一個6位的二進制加法計數(shù)器，從0開始計數(shù)，當計到第60個脈沖時，計數(shù)器的狀態(tài)為：（）A.010110B.101100C.111100D.0011007、在數(shù)字邏輯中，若要將一個4位并行輸入的數(shù)值轉換為串行輸出，需要使用以下哪種電路？（）A.計數(shù)器B.編碼器C.譯碼器D.移位寄存器8、譯碼器是編碼器的逆過程，它將輸入的編碼轉換為對應的輸出信號。以下關于譯碼器的說法，不正確的是（）A.譯碼器可以將二進制編碼轉換為多個輸出信號，每個輸出信號對應一個編碼值B.二進制譯碼器的輸入編碼位數(shù)和輸出信號數(shù)量之間存在固定的關系C.譯碼器在數(shù)字電路中常用于地址譯碼和數(shù)據(jù)選擇D.譯碼器的輸出信號總是相互獨立，不會存在相互影響的情況9、假設要設計一個數(shù)字電路來判斷一個8位二進制數(shù)是否為偶數(shù)。在實現(xiàn)這個功能時，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.對二進制數(shù)的最低位進行判斷，如果為0則是偶數(shù)，使用一個與門即可B.將二進制數(shù)除以2，判斷余數(shù)是否為0，需要使用復雜的除法電路C.對二進制數(shù)進行逐位與運算，根據(jù)結果判斷，會使用較多的邏輯門D.先將二進制數(shù)轉換為十進制，再判斷是否能被2整除，涉及復雜的轉換電路10、在數(shù)字邏輯電路的設計中，假設我們正在構建一個用于控制工業(yè)生產(chǎn)線的邏輯系統(tǒng)。該系統(tǒng)需要根據(jù)多個傳感器的輸入信號來決定生產(chǎn)線的啟動、停止和速度調整。其中，傳感器提供的信號包括溫度、壓力和位置等信息。為了準確處理這些輸入并生成相應的控制信號，需要選擇合適的邏輯門組合。以下哪種邏輯門組合最有可能滿足這個復雜的控制需求？（）A.與門和或門B.或門和非門C.與非門和或非門D.異或門和同或門11、已知一個數(shù)字系統(tǒng)的時鐘周期為20ns，若要傳輸一個16位的數(shù)據(jù)，需要多長時間？（）A.320nsB.160nsC.80nsD.40ns12、考慮到一個數(shù)字通信系統(tǒng)中的糾錯編碼，假設采用了卷積碼進行糾錯。卷積碼通過在編碼過程中引入冗余信息來提高糾錯能力。以下關于卷積碼的描述，哪個是正確的？（）A.編碼和解碼過程簡單B.糾錯能力有限C.適用于短數(shù)據(jù)塊D.是一種分組碼13、在數(shù)字邏輯電路中，數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)多個控制信號選擇不同的輸入數(shù)據(jù)。一個16選1數(shù)據(jù)選擇器，需要多少個控制信號？（）A.4個B.5個C.不確定D.根據(jù)數(shù)據(jù)選擇器的類型判斷14、考慮一個數(shù)字系統(tǒng)，需要生成一個固定頻率和占空比的方波信號。如果要求精度較高，以下哪種電路或器件最適合用于實現(xiàn)這個功能？（）A.555定時器B.石英晶體振蕩器C.施密特觸發(fā)器D.以上器件都無法滿足要求15、已知一個數(shù)字電路的輸入信號頻率為10kHz，經(jīng)過一個2分頻電路后，輸出信號的頻率是多少？（）A.5kHzB.10kHzC.20kHzD.40kHz16、在數(shù)字邏輯的應用領域中，計算機存儲系統(tǒng)是一個重要的方面。以下關于數(shù)字邏輯在計算機存儲系統(tǒng)中的應用，不正確的是（）A.數(shù)字邏輯用于實現(xiàn)存儲單元的讀寫控制和地址譯碼B.存儲芯片內部的電路設計大量運用了數(shù)字邏輯技術C.數(shù)字邏輯在提高存儲系統(tǒng)的速度和容量方面沒有作用D.不同類型的存儲器，如RAM和ROM，其內部的數(shù)字邏輯實現(xiàn)方式有所不同17、假設要設計一個數(shù)字電路來檢測一個8位二進制數(shù)中1的個數(shù)是否大于4。以下哪種方法可能是最有效的？（）A.使用逐位判斷和計數(shù)器來統(tǒng)計1的個數(shù)，然后進行比較B.將二進制數(shù)轉換為十進制，然后與4比較C.通過復雜的邏輯運算直接得出結果，不進行計數(shù)D.無法通過簡單的數(shù)字電路實現(xiàn)此功能18、在數(shù)字邏輯中，同步時序電路和異步時序電路有不同的特點。假設我們正在比較這兩種電路。以下關于同步時序電路和異步時序電路的描述，哪一項是不準確的？（）A.同步時序電路使用統(tǒng)一的時鐘信號來控制狀態(tài)的轉換B.異步時序電路的狀態(tài)轉換不依賴于統(tǒng)一的時鐘，而是由輸入信號的變化直接觸發(fā)C.同步時序電路的速度比異步時序電路快，因為不需要等待輸入信號的穩(wěn)定D.異步時序電路的設計比同步時序電路簡單，但容易出現(xiàn)競爭冒險和不穩(wěn)定的情況19、在數(shù)字系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)一個邏輯函數(shù)F=Σm(0,2,4,6)，以下哪種邏輯門的組合可以最簡單地實現(xiàn)這個函數(shù)？（）A.與門和或門B.與非門和或非門C.異或門和同或門D.以上組合都不能簡單實現(xiàn)20、假設正在研究數(shù)字電路中的競爭冒險現(xiàn)象，即在電路的輸入信號變化瞬間，由于門電路的傳輸延遲可能導致輸出出現(xiàn)不應有的尖峰脈沖。以下哪種方法可以有效地消除競爭冒險？（）A.接入濾波電容，吸收尖峰脈沖B.修改邏輯設計，避免同時變化的輸入C.增加冗余項，改變邏輯函數(shù)D.以上方法都可以用于消除競爭冒險二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）說明在數(shù)字系統(tǒng)中如何進行存儲器的擴展，包括位擴展和字擴展。2、（本題5分）詳細闡述如何用硬件描述語言實現(xiàn)一個同步計數(shù)器的同步加載功能。3、（本題5分）說明如何用硬件描述語言（如Verilog或VHDL）描述一個簡單的邏輯電路，例如與門。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個能將8421BCD碼轉換為2421BCD碼的轉換電路，使用邏輯門，畫出邏輯圖和真值表。2、（本題5分）利用計數(shù)器和數(shù)據(jù)選擇器設計一個能產(chǎn)生遞增或遞減數(shù)字序列的電路，畫出邏輯圖和控制方式。3、（本題5分）設計一個組合邏輯電路，對輸入的18位二進制數(shù)進行求反減1操作，輸出結果為18位二進制數(shù)，畫出邏輯電路圖。4、（本題5分）用觸發(fā)器和邏輯門設計一個能夠對輸入的串行數(shù)據(jù)進行存儲和移位的電路，要求具有同步控制功能。5、（本題5分）設計一個計數(shù)器，能夠實現(xiàn)從0到2047的計數(shù)，并在特定狀態(tài)下進行減3操作。四、分析題（本大題共2個小題，共20