裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、對于一個由D觸發(fā)器構(gòu)成的計數(shù)器，若要實現(xiàn)模5計數(shù)，至少需要幾個D觸發(fā)器？（）A.2B.3C.4D.52、在數(shù)字邏輯設(shè)計中，若要使用PLA（可編程邏輯陣列）實現(xiàn)一個特定的邏輯功能，首先需要進行什么操作？（）A.編程B.布線C.繪制邏輯圖D.以上都不是3、組合邏輯電路的輸出僅僅取決于當(dāng)前的輸入，不存在存儲元件。以下關(guān)于組合邏輯電路的特點描述，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)計比時序邏輯電路簡單，不需要考慮時鐘信號4、在數(shù)字電路中，若要對一個8位二進制數(shù)進行取反操作，可使用：（）A.與門B.或門C.非門D.異或門5、想象一個數(shù)字系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)一個數(shù)據(jù)緩沖器，能夠暫時存儲輸入的數(shù)據(jù)。以下哪種器件可能是最適合的？（）A.鎖存器，能夠在特定條件下保持數(shù)據(jù)B.寄存器，具有更穩(wěn)定的存儲和控制功能C.計數(shù)器，主要用于計數(shù)操作，不適合作為緩沖器D.譯碼器，用于將編碼轉(zhuǎn)換為特定的輸出6、已知一個數(shù)字系統(tǒng)采用8位二進制補碼表示整數(shù)，那么其能表示的數(shù)值范圍是多少？（）A.-128到127B.-255到255C.-256到255D.0到2557、對于一個JK觸發(fā)器，當(dāng)J=1，K=1，在時鐘脈沖作用下，其輸出狀態(tài)將：（）A.翻轉(zhuǎn)B.置0C.置1D.保持不變8、在數(shù)字邏輯中，計數(shù)器是常見的時序邏輯電路。如果要設(shè)計一個模10的計數(shù)器，也就是從0計數(shù)到9后重新回到0，以下哪種方法是可行的？（）A.使用4個觸發(fā)器，通過反饋邏輯實現(xiàn)B.使用5個觸發(fā)器，按照特定順序連接C.使用10個觸發(fā)器，每個對應(yīng)一個計數(shù)狀態(tài)D.無法用常見的數(shù)字邏輯器件實現(xiàn)模10計數(shù)器9、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(guān)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(shè)計和分析比較復(fù)雜D.異步時序電路中可能會出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)10、在數(shù)字系統(tǒng)中，信號完整性是影響系統(tǒng)性能的重要因素。以下關(guān)于信號完整性的描述，錯誤的是（）A.信號反射、串?dāng)_和電磁干擾會影響信號完整性B.增加信號的上升時間可以減少信號反射C.合理的布線和端接可以改善信號完整性D.信號完整性問題只在高速數(shù)字系統(tǒng)中存在，低速系統(tǒng)中可以忽略11、對于一個由JK觸發(fā)器構(gòu)成的時序電路，若要實現(xiàn)一個模5的計數(shù)器，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12、邏輯門是數(shù)字電路的基本單元，常見的邏輯門有與門、或門、非門等。對于與非門和或非門，以下說法錯誤的是（）A.與非門是先進行與運算，然后對結(jié)果取非B.或非門是先進行或運算，然后對結(jié)果取非C.與非門和或非門都可以由與門、或門和非門組合而成D.與非門和或非門在邏輯功能上是完全相同的13、在數(shù)字邏輯中，組合邏輯電路的冒險現(xiàn)象可以通過多種方法進行消除。假設(shè)我們正在嘗試消除冒險。以下關(guān)于冒險消除的描述，哪一項是不正確的？（）A.增加冗余項可以消除邏輯函數(shù)中的冒險，但可能會增加電路的復(fù)雜性B.引入選通脈沖可以在關(guān)鍵信號穩(wěn)定時進行輸出，避免冒險C.更改邏輯設(shè)計，使其在輸入變化時不會產(chǎn)生過渡狀態(tài)，可以消除冒險D.冒險現(xiàn)象是組合邏輯電路固有的，無法完全消除，只能盡量減少其影響14、考慮一個由D觸發(fā)器構(gòu)成的移位寄存器，若要實現(xiàn)串行輸入并行輸出，至少需要幾個D觸發(fā)器？（）A.2個B.4個C.8個D.16個15、對于一個3位的二進制減法計數(shù)器，從初始狀態(tài)111開始計數(shù)，經(jīng)過5個時鐘脈沖后，計數(shù)器的狀態(tài)為：（）A.101B.100C.011D.010二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細闡述如何用邏輯門實現(xiàn)一個乘法器的華萊士樹結(jié)構(gòu)，提高乘法效率。2、（本題5分）闡述數(shù)字邏輯中編碼器和譯碼器的功耗估算方法和降低功耗的技術(shù)，舉例說明在低功耗設(shè)計中的應(yīng)用。3、（本題5分）詳細說明在譯碼器的顯示驅(qū)動應(yīng)用中，如何連接譯碼器和數(shù)碼管以實現(xiàn)數(shù)字顯示。4、（本題5分）詳細闡述在編碼器的編碼方式中，如二進制編碼、格雷碼編碼等，各自的特點和適用情況。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）使用比較器和鎖存器設(shè)計一個數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入信號的邊沿檢測和數(shù)據(jù)鎖存。分析邊沿檢測的原理和鎖存器的工作方式，以及如何在電路中準(zhǔn)確地捕捉信號的上升沿或下降沿，并可靠地鎖存數(shù)據(jù)。2、（本題5分）設(shè)計一個簡單的數(shù)字時鐘電路，包括時、分、秒的顯示和計時功能。詳細闡述時鐘電路的邏輯結(jié)構(gòu)、計時脈沖的產(chǎn)生、時間的調(diào)整和顯示方式，分析在實際應(yīng)用中可能遇到的時鐘同步和精度問題。3、（本題5分）給定一個數(shù)字邏輯電路，分析其在不同工藝制程（如CMOS、TTL等）下的性能差異。探討工藝參數(shù)對電路速度、功耗、噪聲容限等方面的影響，以及如何根據(jù)工藝選擇優(yōu)化電路設(shè)計。4、（本題5分）給定一個8位的數(shù)字信號，使用移位寄存器和計數(shù)器設(shè)計一個電路，實現(xiàn)對該信號的串行到并行轉(zhuǎn)換，并能夠在特定的時鐘周期內(nèi)輸出轉(zhuǎn)換后的并行數(shù)據(jù)。詳細分析電路的工作流程，包括時鐘信號的作用、移位寄存器的操作和計數(shù)器的控制邏輯。5、（本題5分）給定一個數(shù)字通信系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)模塊，如ASK、FSK、PSK調(diào)制解調(diào)。分析調(diào)制解調(diào)的原理和算法，設(shè)計相應(yīng)的數(shù)字電路實現(xiàn)調(diào)制和解調(diào)功能。探討如何根據(jù)通信信道的特性選擇合適的調(diào)制解調(diào)方式。四、設(shè)計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計一個能將二進制碼轉(zhuǎn)換為格雷碼的電路，使用邏輯門實現(xiàn)，畫出邏輯圖和轉(zhuǎn)換過程。2、（本題10分）利用移位寄存器74LS198設(shè)計一個能