站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共2頁合肥師范學(xué)院《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》2025-2026學(xué)年第一學(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(gè)小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在數(shù)字邏輯電路中，觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換取決于輸入信號和時(shí)鐘脈沖。JK觸發(fā)器是一種功能較為強(qiáng)大的觸發(fā)器。對于一個(gè)JK觸發(fā)器，當(dāng)J=1，K=0，在時(shí)鐘脈沖的作用下，其輸出狀態(tài)將：（）A.置0B.置1C.保持不變D.翻轉(zhuǎn)2、數(shù)字邏輯中的乘法器可以通過不同的方式實(shí)現(xiàn)。假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)4×4的乘法器，使用移位相加的方法，以下哪個(gè)步驟是關(guān)鍵？（）A.確定移位的次數(shù)B.控制加法的順序C.處理乘法的符號D.以上步驟都很關(guān)鍵3、在數(shù)字邏輯中，移位寄存器不僅可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的移位操作，還可以用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和串行-并行轉(zhuǎn)換。一個(gè)8位移位寄存器，在時(shí)鐘脈沖的作用下，將數(shù)據(jù)10101010串行輸入，經(jīng)過4個(gè)時(shí)鐘脈沖后，寄存器中的數(shù)據(jù)為：（）A.10101010B.01010101C.10100000D.000010104、考慮一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)，需要對輸入的數(shù)字信號進(jìn)行編碼壓縮，以減少存儲空間和傳輸帶寬。以下哪種編碼壓縮方法在數(shù)據(jù)重復(fù)性較高的情況下效果較好？（）A.哈夫曼編碼B.算術(shù)編碼C.行程編碼D.以上編碼方法的效果相同，與數(shù)據(jù)特點(diǎn)無關(guān)5、已知一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)采用同步置數(shù)的計(jì)數(shù)器，在置數(shù)信號有效的下一個(gè)時(shí)鐘脈沖，計(jì)數(shù)器將置入什么數(shù)值？（）A.0B.設(shè)定的數(shù)值C.隨機(jī)數(shù)值D.不確定6、在數(shù)字邏輯電路中，數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)多個(gè)控制信號選擇不同的輸入數(shù)據(jù)。一個(gè)16選1數(shù)據(jù)選擇器，需要多少個(gè)控制信號？（）A.4個(gè)B.5個(gè)C.不確定D.根據(jù)數(shù)據(jù)選擇器的類型判斷7、邏輯門是數(shù)字電路的基本單元。與門、或門和非門是三種常見的基本邏輯門。以下關(guān)于與門邏輯功能的描述中，不正確的是（）A.只有當(dāng)所有輸入都為1時(shí)，輸出才為1B.輸入中有0，則輸出為0C.可以用“乘”運(yùn)算來表示與門的邏輯D.與門的輸出與輸入的順序無關(guān)8、在數(shù)字電路中，能夠?qū)⑤斎氲奶囟ùa轉(zhuǎn)換為高、低電平輸出的電路是？（）A.編碼器B.譯碼器C.數(shù)據(jù)分配器D.數(shù)據(jù)選擇器9、在數(shù)字邏輯的編碼器和譯碼器綜合應(yīng)用中，假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)需要將輸入的4位二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換為7段數(shù)碼管的顯示信號。以下哪種方案能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)功能，并且具有較好的可擴(kuò)展性？（）A.使用專用的編碼譯碼芯片B.用邏輯門搭建電路C.基于可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)D.以上方案均可10、對于一個(gè)用邏輯門實(shí)現(xiàn)的加法器，若要提高其運(yùn)算速度，可以采取什么措施？（）A.減少門的級數(shù)B.增加門的級數(shù)C.提高電源電壓D.降低電源電壓11、在數(shù)字邏輯電路中，邏輯門是基本的組成單元。與門、或門和非門是三種常見的基本邏輯門。以下關(guān)于這三種邏輯門的功能描述，不正確的是（）A.與門的輸出只有在所有輸入都為1時(shí)才為1B.或門的輸出只要有一個(gè)輸入為1就為1C.非門的輸出總是與輸入相反D.這三種邏輯門不能組合成其他更復(fù)雜的邏輯門12、考慮數(shù)字邏輯中的代碼轉(zhuǎn)換，假設(shè)需要將BCD碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼。以下哪種方法在硬件實(shí)現(xiàn)上較為簡單？（）A.直接轉(zhuǎn)換B.通過中間碼轉(zhuǎn)換C.使用譯碼器轉(zhuǎn)換D.以上方法復(fù)雜度相似13、在數(shù)字電路中，若要將一個(gè)頻率為100kHz的方波信號分頻為10kHz的方波信號，需要幾級分頻電路？（）A.3B.4C.5D.1014、當(dāng)研究數(shù)字邏輯中的計(jì)數(shù)器的編碼方式時(shí)，格雷碼在某些情況下具有獨(dú)特的優(yōu)勢。假設(shè)在一個(gè)對計(jì)數(shù)順序準(zhǔn)確性要求較高的系統(tǒng)中，使用格雷碼的主要原因是（）A.編碼簡單B.相鄰計(jì)數(shù)狀態(tài)只有一位變化C.可以表示更多的狀態(tài)D.便于進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算15、在一個(gè)多位數(shù)字比較器中，如果要比較兩個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)，需要多少個(gè)基本比較單元？（）A.8B.16C.64D.25616、編碼器能夠?qū)⑤斎氲男盘栟D(zhuǎn)換為特定的編碼輸出。對于編碼器的工作原理和特點(diǎn)，以下敘述不正確的是（）A.普通編碼器在多個(gè)輸入同時(shí)有效時(shí)，可能會產(chǎn)生錯(cuò)誤輸出B.優(yōu)先編碼器會對輸入信號的優(yōu)先級進(jìn)行判斷C.編碼器可以將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號D.編碼器的輸出編碼位數(shù)取決于輸入信號的數(shù)量17、假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，用于判斷一個(gè)16位二進(jìn)制數(shù)是否能被4整除。以下哪種邏輯表達(dá)式或方法是最簡便的？（）A.檢查低兩位是否為0B.將數(shù)除以4，判斷余數(shù)是否為0C.對每4位進(jìn)行分組，檢查各組的數(shù)值D.以上方法都很復(fù)雜，無法簡便地實(shí)現(xiàn)該功能18、將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)可以使用除2取余法。關(guān)于除2取余法的步驟，以下描述不正確的是（）A.將十進(jìn)制數(shù)除以2，取余數(shù)作為二進(jìn)制數(shù)的最低位B.不斷將商除以2，直到商為0C.除2取余的順序是從高位到低位D.將所得的余數(shù)從右到左排列，即可得到二進(jìn)制數(shù)19、考慮數(shù)字邏輯中的數(shù)據(jù)選擇器，假設(shè)使用一個(gè)4選1數(shù)據(jù)選擇器來實(shí)現(xiàn)一個(gè)邏輯函數(shù)。以下關(guān)于數(shù)據(jù)選擇器的使用和邏輯函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，哪個(gè)說法是正確的（）A.數(shù)據(jù)選擇器不能實(shí)現(xiàn)任何邏輯函數(shù)B.可以通過設(shè)置選擇端的輸入來實(shí)現(xiàn)特定邏輯函數(shù)C.數(shù)據(jù)選擇器只能實(shí)現(xiàn)簡單的與或邏輯D.實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)時(shí)不需要考慮輸入數(shù)據(jù)的組合20、在數(shù)字邏輯中，可編程邏輯器件（PLD）如CPLD和FPGA為數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了很大的靈活性。CPLD采用的是基于乘積項(xiàng)的結(jié)構(gòu)，而FPGA采用的是基于查找表的結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于CPLD和FPGA的比較，正確的是：（）A.CPLD的集成度高于FPGAB.FPGA的編程靈活性高于CPLDC.CPLD的速度比FPGA快D.FPGA的功耗比CPLD低二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述如何用邏輯門實(shí)現(xiàn)一個(gè)乘法器的華萊士樹結(jié)構(gòu)，提高乘法效率。2、（本題5分）詳細(xì)闡述如何用硬件描述語言實(shí)現(xiàn)一個(gè)乘法器，考慮不同的乘法算法。3、（本題5分）詳細(xì)闡述如何用邏輯門實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)值比較器，能夠比較多個(gè)數(shù)的大小關(guān)系。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)能檢測輸入的四位二進(jìn)制數(shù)中是否存在連續(xù)兩個(gè)1的電路，用邏輯門實(shí)現(xiàn)，畫出邏輯圖。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)全加器，能夠進(jìn)行兩個(gè)512位二進(jìn)制數(shù)的加法運(yùn)算，并輸出結(jié)果和進(jìn)位。3、（本題5分）利用數(shù)據(jù)選擇器和移位寄存器設(shè)計(jì)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)循環(huán)左移或右移的電路，給出邏輯圖和控制信號。4、（本題5分）用VerilogHDL描述一個(gè)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)比較和排序功能的模塊，輸入為多個(gè)數(shù)據(jù)，輸出為排序結(jié)果。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)能檢測輸入的三十位二進(jìn)制數(shù)中是否存在連續(xù)十六個(gè)1的電路，用邏輯門實(shí)現(xiàn)，畫出邏輯圖。四、分析題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）利用數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)