河北司法警官職業(yè)學(xué)院《數(shù)字設(shè)備與裝置》2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷含答案一、單項(xiàng)選擇題（本大題共20小題，每小題2分，共40分）1.數(shù)字電路中，晶體管通常工作在（）狀態(tài)。A.放大B.截止C.飽和D.截止和飽和答案：D解析：在數(shù)字電路中，晶體管主要工作在截止和飽和狀態(tài)，分別對(duì)應(yīng)邏輯“0”和邏輯“1”，而放大狀態(tài)主要用于模擬電路。2.以下哪種邏輯門的輸出是輸入的反相（）。A.與門B.或門C.非門D.與非門答案：C解析：非門的邏輯功能是對(duì)輸入信號(hào)取反，即輸入為“1”時(shí)輸出為“0”，輸入為“0”時(shí)輸出為“1”。3.二進(jìn)制數(shù)1011轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)是（）。A.9B.10C.11D.12答案：C解析：根據(jù)二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制的方法，\(1011B=1\times2^3+0\times2^2+1\times2^1+1\times2^0=8+0+2+1=11\)。4.邏輯函數(shù)\(F=A+AB\)化簡(jiǎn)后為（）。A.\(A\)B.\(B\)C.\(AB\)D.\(A+B\)答案：A解析：根據(jù)邏輯代數(shù)的吸收律\(A+AB=A(1+B)\)，因?yàn)閈(1+B=1\)，所以\(A(1+B)=A\)。5.以下不屬于組合邏輯電路的是（）。A.編碼器B.譯碼器C.計(jì)數(shù)器D.數(shù)據(jù)選擇器答案：C解析：計(jì)數(shù)器是時(shí)序邏輯電路，它的輸出不僅取決于當(dāng)前的輸入，還與電路的原狀態(tài)有關(guān)；而編碼器、譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器屬于組合邏輯電路，其輸出僅取決于當(dāng)前的輸入。6.74LS138是（）譯碼器。A.2-4線B.3-8線C.4-16線D.8-3線答案：B解析：74LS138是常用的3-8線譯碼器，它有3個(gè)地址輸入端，可譯出8個(gè)輸出信號(hào)。7.一個(gè)8選1數(shù)據(jù)選擇器，其地址輸入端有（）個(gè)。A.2B.3C.4D.8答案：B解析：數(shù)據(jù)選擇器的地址輸入端個(gè)數(shù)\(n\)與數(shù)據(jù)輸入端個(gè)數(shù)\(N\)的關(guān)系為\(N=2^n\)，對(duì)于8選1數(shù)據(jù)選擇器，\(N=8\)，則\(n=3\)。8.觸發(fā)器具有（）個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。A.1B.2C.3D.4答案：B解析：觸發(fā)器是具有記憶功能的基本單元，它有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，分別表示邏輯“0”和邏輯“1”。9.同步RS觸發(fā)器中，當(dāng)\(R=S=1\)時(shí)，觸發(fā)器的狀態(tài)（）。A.置0B.置1C.保持D.不定答案：D解析：在同步RS觸發(fā)器中，當(dāng)\(R=S=1\)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)輸出狀態(tài)不定的情況，這是同步RS觸發(fā)器的一種約束條件。10.JK觸發(fā)器在\(J=1\)，\(K=1\)時(shí)，每來(lái)一個(gè)時(shí)鐘脈沖，觸發(fā)器的狀態(tài)（）。A.保持不變B.翻轉(zhuǎn)一次C.置0D.置1答案：B解析：當(dāng)JK觸發(fā)器的\(J=1\)，\(K=1\)時(shí)，其功能為翻轉(zhuǎn)，即每來(lái)一個(gè)時(shí)鐘脈沖，觸發(fā)器的狀態(tài)就會(huì)翻轉(zhuǎn)一次。11.D觸發(fā)器的特性方程是（）。A.\(Q^{n+1}=D\)B.\(Q^{n+1}=Q^n\)C.\(Q^{n+1}=\overline{Q^n}\)D.\(Q^{n+1}=J\overline{Q^n}+\overline{K}Q^n\)答案：A解析：D觸發(fā)器的特性方程為\(Q^{n+1}=D\)，即次態(tài)等于輸入\(D\)。12.由4個(gè)觸發(fā)器構(gòu)成的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其最大計(jì)數(shù)模值為（）。A.4B.8C.16D.32答案：C解析：\(n\)個(gè)觸發(fā)器構(gòu)成的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其最大計(jì)數(shù)模值為\(2^n\)，當(dāng)\(n=4\)時(shí)，\(2^4=16\)。13.異步計(jì)數(shù)器與同步計(jì)數(shù)器相比，其優(yōu)點(diǎn)是（）。A.工作速度快B.電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單C.抗干擾能力強(qiáng)D.觸發(fā)方式靈活答案：B解析：異步計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘信號(hào)不是同時(shí)加到所有觸發(fā)器上，其電路結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但工作速度較慢；同步計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘信號(hào)同時(shí)加到所有觸發(fā)器上，工作速度快，但電路結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。14.以下哪種是可編程邏輯器件（）。A.74LS00B.74LS138C.PALD.74LS20答案：C解析：PAL（可編程陣列邏輯）是可編程邏輯器件，可以通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)特定的邏輯功能；而74LS00、74LS138和74LS20是通用的集成邏輯電路，其功能是固定的。15.數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量直流電壓時(shí)，紅表筆應(yīng)接（）。A.高電位端B.低電位端C.都可以D.不確定答案：A解析：在使用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量直流電壓時(shí)，紅表筆應(yīng)接高電位端，黑表筆應(yīng)接低電位端，這樣才能正確測(cè)量電壓值。16.示波器的垂直通道主要用于（）。A.產(chǎn)生掃描信號(hào)B.放大被測(cè)信號(hào)C.觸發(fā)掃描D.顯示波形答案：B解析：示波器的垂直通道主要功能是對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大，以便在屏幕上顯示出清晰的波形；水平通道產(chǎn)生掃描信號(hào)；觸發(fā)電路用于觸發(fā)掃描；顯示屏用于顯示波形。17.邏輯分析儀主要用于分析（）。A.模擬信號(hào)B.數(shù)字信號(hào)C.音頻信號(hào)D.視頻信號(hào)答案：B解析：邏輯分析儀是專門用于分析數(shù)字信號(hào)的儀器，它可以同時(shí)對(duì)多個(gè)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采集和分析。18.單片機(jī)中，以下哪個(gè)是程序計(jì)數(shù)器（）。A.ACCB.PSWC.PCD.SP答案：C解析：PC（程序計(jì)數(shù)器）用于存放下一條要執(zhí)行的指令的地址；ACC是累加器；PSW是程序狀態(tài)字寄存器；SP是堆棧指針。19.8051單片機(jī)的P0口作為通用I/O口使用時(shí)，需要外接（）。A.上拉電阻B.下拉電阻C.電容D.電感答案：A解析：8051單片機(jī)的P0口作為通用I/O口使用時(shí)，是開漏輸出，需要外接上拉電阻才能正常輸出高電平。20.以下哪種通信方式是串行通信（）。A.USBB.并行打印機(jī)接口C.以太網(wǎng)接口D.RS-232答案：D解析：RS-232是串行通信接口，數(shù)據(jù)是一位一位地依次傳輸；USB、并行打印機(jī)接口和以太網(wǎng)接口一般采用并行通信方式，數(shù)據(jù)是多位同時(shí)傳輸。二、多項(xiàng)選擇題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）1.邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算有（）。A.與運(yùn)算B.或運(yùn)算C.非運(yùn)算D.異或運(yùn)算答案：ABC解析：邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算有與運(yùn)算、或運(yùn)算和非運(yùn)算，異或運(yùn)算是由基本運(yùn)算組合而成的復(fù)合運(yùn)算。2.以下屬于時(shí)序邏輯電路特點(diǎn)的有（）。A.輸出僅取決于當(dāng)前輸入B.輸出不僅取決于當(dāng)前輸入，還與原狀態(tài)有關(guān)C.具有記憶功能D.電路中包含觸發(fā)器答案：BCD解析：時(shí)序邏輯電路的輸出不僅取決于當(dāng)前的輸入，還與電路的原狀態(tài)有關(guān)，具有記憶功能，電路中通常包含觸發(fā)器；而組合邏輯電路的輸出僅取決于當(dāng)前輸入。3.常用的觸發(fā)器有（）。A.RS觸發(fā)器B.JK觸發(fā)器C.D觸發(fā)器D.T觸發(fā)器答案：ABCD解析：RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器和T觸發(fā)器都是常用的觸發(fā)器類型，它們各自具有不同的邏輯功能和特點(diǎn)。4.數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中常用的調(diào)試方法有（）。A.靜態(tài)調(diào)試B.動(dòng)態(tài)調(diào)試C.分段調(diào)試D.整體調(diào)試答案：ABCD解析：在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中，靜態(tài)調(diào)試主要檢查電路在無(wú)信號(hào)輸入或直流信號(hào)輸入時(shí)的工作狀態(tài)；動(dòng)態(tài)調(diào)試是在有信號(hào)輸入時(shí)檢查電路的工作情況；分段調(diào)試是將電路分成若干部分，分別進(jìn)行調(diào)試；整體調(diào)試是對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行綜合調(diào)試。5.單片機(jī)的中斷源有（）。A.外部中斷B.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷C.串行口中斷D.電源中斷答案：ABC解析：?jiǎn)纹瑱C(jī)的中斷源通常包括外部中斷、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷和串行口中斷；電源中斷一般不屬于單片機(jī)常規(guī)的中斷源。三、判斷題（本大題共10小題，每小題1分，共10分）1.數(shù)字信號(hào)是在時(shí)間和幅值上都連續(xù)變化的信號(hào)。（）答案：錯(cuò)誤解析：數(shù)字信號(hào)是在時(shí)間和幅值上都離散的信號(hào)，模擬信號(hào)是在時(shí)間和幅值上都連續(xù)變化的信號(hào)。2.與非門的邏輯功能是“有0出1，全1出0”。（）答案：正確解析：與非門是先進(jìn)行與運(yùn)算，再進(jìn)行非運(yùn)算，當(dāng)輸入有一個(gè)為“0”時(shí)，與運(yùn)算結(jié)果為“0”，非運(yùn)算后輸出為“1”；當(dāng)輸入全為“1”時(shí)，與運(yùn)算結(jié)果為“1”，非運(yùn)算后輸出為“0”。3.組合邏輯電路中不包含記憶元件。（）答案：正確解析：組合邏輯電路的輸出僅取決于當(dāng)前的輸入，不具有記憶功能，所以電路中不包含記憶元件；時(shí)序邏輯電路包含記憶元件。4.同步RS觸發(fā)器在時(shí)鐘脈沖有效期間，輸入信號(hào)的變化會(huì)影響觸發(fā)器的狀態(tài)。（）答案：正確解析：同步RS觸發(fā)器的狀態(tài)變化是在時(shí)鐘脈沖有效期間，根據(jù)輸入信號(hào)\(R\)和\(S\)的變化而改變的。5.計(jì)數(shù)器只能進(jìn)行加法計(jì)數(shù)。（）答案：錯(cuò)誤解析：計(jì)數(shù)器不僅可以進(jìn)行加法計(jì)數(shù)，還可以進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，以及可逆計(jì)數(shù)（既可以加法計(jì)數(shù)，也可以減法計(jì)數(shù)）。6.可編程邏輯器件可以重復(fù)編程使用。（）答案：正確解析：可編程邏輯器件具有可重復(fù)編程的特點(diǎn)，可以通過(guò)編程工具對(duì)其進(jìn)行多次編程，以實(shí)現(xiàn)不同的邏輯功能。7.數(shù)字萬(wàn)用表可以測(cè)量電阻、電壓、電流等多種參數(shù)。（）答案：正確解析：數(shù)字萬(wàn)用表是一種多功能的測(cè)量?jī)x器，可以測(cè)量電阻、直流電壓、交流電壓、直流電流、交流電流等多種參數(shù)。8.示波器可以顯示信號(hào)的波形、頻率、幅值等信息。（）答案：正確解析：示波器可以將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為可見的波形，通過(guò)對(duì)波形的分析，可以得到信號(hào)的頻率、幅值、周期等信息。9.單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器用于存放程序和常數(shù)。（）答案：正確解析：?jiǎn)纹瑱C(jī)的程序存儲(chǔ)器主要用于存放用戶編寫的程序和一些固定的常數(shù)，如表格數(shù)據(jù)等。10.串行通信比并行通信傳輸速度快。（）答案：錯(cuò)誤解析：并行通信是多位數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸，傳輸速度快；串行通信是一位一位地依次傳輸，傳輸速度相對(duì)較慢，但串行通信所需的傳輸線少，成本低，適合遠(yuǎn)距離傳輸。四、簡(jiǎn)答題（本大題共3小題，每小題5分，共15分）1.簡(jiǎn)述組合邏輯電路的分析步驟。答：組合邏輯電路的分析步驟如下：（1）根據(jù)給定的邏輯電路圖，寫出輸出端的邏輯表達(dá)式。從輸入開始，逐級(jí)寫出各個(gè)門電路的輸出邏輯表達(dá)式，最終得到輸出端的邏輯表達(dá)式。（2）對(duì)邏輯表達(dá)式進(jìn)行化簡(jiǎn)。利用邏輯代數(shù)的基本公式和定理，對(duì)邏輯表達(dá)式進(jìn)行化簡(jiǎn)，以得到最簡(jiǎn)形式。（3）列出真值表。將輸入變量的所有可能取值組合代入化簡(jiǎn)后的邏輯表達(dá)式，計(jì)算出相應(yīng)的輸出值，列出真值表。（4）根據(jù)真值表分析電路的邏輯功能。通過(guò)觀察真值表中輸入和輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系，總結(jié)出電路的邏輯功能。2.簡(jiǎn)述觸發(fā)器的基本特點(diǎn)。答：觸發(fā)器具有以下基本特點(diǎn)：（1）具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，分別表示邏輯“0”和邏輯“1”，可以用來(lái)存儲(chǔ)一位二進(jìn)制信息。（2）在一定的輸入信號(hào)作用下，觸發(fā)器可以從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。（3）當(dāng)輸入信號(hào)消失后，觸發(fā)器能夠保持當(dāng)前的狀態(tài)不變，即具有記憶功能。（4）觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換通常需要時(shí)鐘信號(hào)的控制，不同類型的觸發(fā)器對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的要求不同。3.簡(jiǎn)述單片機(jī)中斷系統(tǒng)的作用。答：?jiǎn)纹瑱C(jī)中斷系統(tǒng)的作用主要有以下幾點(diǎn)：（1）提高CPU的工作效率。CPU可以在執(zhí)行主程序的過(guò)程中，暫停當(dāng)前的工作，去處理緊急的中斷事件，處理完后再返回主程序繼續(xù)執(zhí)行，避免了CPU一直等待某些事件的發(fā)生，從而提高了CPU的利用率。（2）實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理。當(dāng)外部設(shè)備或內(nèi)部模塊發(fā)生緊急事件時(shí)，能夠及時(shí)向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，CPU可以立即響應(yīng)并處理這些事件，保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。（3）實(shí)現(xiàn)多任務(wù)處理。通過(guò)中斷系統(tǒng)，單片機(jī)可以同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)，每個(gè)任務(wù)可以在需要時(shí)向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，CPU根據(jù)中斷優(yōu)先級(jí)依次處理這些任務(wù)。（4）增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或異常情況時(shí)，可以通過(guò)中斷系統(tǒng)及時(shí)進(jìn)行處理，避免故障的進(jìn)一步擴(kuò)大，提高了系統(tǒng)的可靠性。五、綜合題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）1.設(shè)計(jì)一個(gè)三人表決電路，當(dāng)多數(shù)人（兩人或兩人以上）同意時(shí)，表決通過(guò)，用與非門實(shí)現(xiàn)該電路。解：（1）設(shè)三人的意見分別用\(A\)、\(B\)、\(C\)表示，同意為“1”，不同意為“0”；表決結(jié)果用\(F\)表示，通過(guò)為“1”，不通過(guò)為“0”。列出真值表如下：|\(A\)|\(B\)|\(C\)|\(F\)||---|---|---|---||0|0|0|0||0|0|1|0||0|1|0|0||0|1|1|1||1|0|0|0||1|0|1|1||1|1|0|1||1|1|1|1|（2）根據(jù)真值表寫出邏輯表達(dá)式：\(F=\overline{A}BC+A\overline{B}C+AB\overline{C}+ABC\)（3）化簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式：\(F=BC(\overline{A}+A)+AC(\overline{B}+B)+AB(\overline{C}+C)=BC+AC+AB\)（4）將邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換為與非-與非形式：\(F=\overline{\overline{AB}\cdot\overline{BC}\cdot\overline{AC}}\)（5）根據(jù)與非-與非表達(dá)式畫出邏輯電路圖：使用三個(gè)與非門分別實(shí)現(xiàn)\(\overline{AB}\)、\(\overline{BC}\)和\(\overline{AC}\)，再用一個(gè)與非門對(duì)這三個(gè)結(jié)果進(jìn)行與非運(yùn)算，得到最終的輸出\(F\)。2.分析下圖所示的同步時(shí)序邏輯電路，寫出驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程