站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共2頁河海大學《數(shù)字電子技術(shù)》2025-2026學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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)字邏輯設計中，編碼器的作用是什么？一個8線-3線編碼器，當輸入為某一特定組合時，輸出的二進制編碼是唯一的嗎？（）A.編碼器將多個輸入信號編碼為較少的輸出信號，輸出編碼是唯一的B.編碼器將多個輸入信號編碼為較多的輸出信號，輸出編碼是唯一的C.不確定D.編碼器的輸出編碼不一定是唯一的2、在數(shù)字電路的設計中，使用硬件描述語言（HDL）可以提高效率和可讀性。以下關(guān)于HDL的描述，錯誤的是（）A.VHDL和Verilog是兩種常見的HDLB.HDL可以描述數(shù)字電路的結(jié)構(gòu)和行為C.HDL編寫的代碼可以直接被硬件執(zhí)行D.HDL便于進行數(shù)字電路的仿真和驗證3、考慮數(shù)字邏輯中的觸發(fā)器的類型，JK觸發(fā)器是一種常見的觸發(fā)器。假設JK觸發(fā)器的J和K輸入端都為高電平，在時鐘脈沖作用下，觸發(fā)器的狀態(tài)會如何變化（）A.翻轉(zhuǎn)B.保持不變C.置0D.置14、在數(shù)字邏輯電路中，競爭冒險可能會在多個輸入信號同時變化時產(chǎn)生。為了判斷一個邏輯電路是否存在競爭冒險，可以通過觀察邏輯表達式或者繪制波形圖來進行。以下關(guān)于競爭冒險判斷的描述，錯誤的是：（）A.只要邏輯表達式中存在變量的互補形式，就一定存在競爭冒險B.波形圖中出現(xiàn)尖峰脈沖，說明存在競爭冒險C.增加冗余項可以消除競爭冒險D.競爭冒險不會影響電路的邏輯功能5、考慮一個同步時序邏輯電路，若其輸出不僅取決于當前的輸入，還取決于電路的內(nèi)部狀態(tài)，那么該電路屬于：（）A.Moore型電路B.Mealy型電路C.無法確定D.以上都不是6、在數(shù)字邏輯電路中，需要對時鐘信號進行分頻。假設一個時鐘信號的頻率為100MHz，要得到一個頻率為10MHz的分頻信號，以下哪種方法可以實現(xiàn)？（）A.計數(shù)器B.移位寄存器C.編碼器D.譯碼器7、在數(shù)字邏輯中，邏輯表達式的化簡是一項重要的工作。以下關(guān)于邏輯表達式化簡方法的描述中，錯誤的是（）A.可以使用公式法進行化簡B.卡諾圖法只能用于化簡與或表達式C.代數(shù)法化簡需要熟練掌握邏輯運算的規(guī)則D.無論使用哪種方法，化簡的結(jié)果應該是唯一的8、已知一個計數(shù)器的計數(shù)模為16，若要實現(xiàn)一個模為8的計數(shù)器，可以通過？（）A.改變計數(shù)器的時鐘頻率B.對計數(shù)器的輸出進行適當?shù)姆答丆.增加計數(shù)器的位數(shù)D.以上都不對9、數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器在數(shù)字電路中用于數(shù)據(jù)的傳輸和控制。假設我們正在研究它們的工作方式。以下關(guān)于數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的描述，哪一項是不準確的？（）A.數(shù)據(jù)選擇器根據(jù)控制信號從多個輸入數(shù)據(jù)中選擇一個輸出B.數(shù)據(jù)分配器將輸入數(shù)據(jù)按照控制信號分配到多個輸出端C.數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器可以由邏輯門和觸發(fā)器構(gòu)建D.數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的功能是相互獨立的，不能相互轉(zhuǎn)換10、編碼器是一種將輸入信號轉(zhuǎn)換為編碼輸出的組合邏輯電路。以下關(guān)于編碼器的說法，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)先編碼器可以解決普通編碼器的輸入沖突問題C.編碼器可以將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制編碼D.編碼器的輸出位數(shù)總是與輸入信號的數(shù)量相同11、假設在一個數(shù)字音頻處理系統(tǒng)中，需要對音頻信號進行采樣、量化和編碼。為了保證音頻質(zhì)量和減少量化誤差，需要選擇合適的數(shù)字邏輯電路和算法。以下哪種量化方法在數(shù)字音頻處理中通常能夠提供較好的音質(zhì)？（）A.均勻量化B.非均勻量化C.直接量化D.間接量化12、在數(shù)字邏輯電路中，數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)控制信號選擇不同的輸入數(shù)據(jù)作為輸出。一個4選1數(shù)據(jù)選擇器，當控制信號為特定值時，如何確定輸出是哪個輸入數(shù)據(jù)？（）A.根據(jù)控制信號的二進制值確定輸出B.根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的大小確定輸出C.不確定D.根據(jù)其他因素判斷13、數(shù)字邏輯中的格雷碼具有相鄰編碼值只有一位變化的特點。假設從二進制編碼000轉(zhuǎn)換為格雷碼，轉(zhuǎn)換后的結(jié)果是什么？（）A.000B.001C.100D.01014、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15、數(shù)字邏輯中的全加器可以實現(xiàn)三個一位二進制數(shù)的相加。一個全加器的輸入為A=1，B=0，進位C_in=1，那么輸出的和S和進位C_out分別是多少？（）A.S=0，C_out=1B.S=1，C_out=0C.不確定D.根據(jù)其他因素判斷16、已知一個邏輯函數(shù)F=AB+CD，若要用與非門來實現(xiàn)該函數(shù)，最少需要幾個與非門？（）A.3B.4C.5D.617、想象一個數(shù)字系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)一個有限脈沖響應（FIR）濾波器。以下哪種實現(xiàn)方式可能是最常見的？（）A.使用乘法器和加法器構(gòu)建直接型FIR濾波器B.采用遞歸結(jié)構(gòu)實現(xiàn)FIR濾波器，節(jié)省硬件資源C.利用查找表實現(xiàn)FIR濾波器，提高速度D.以上方式都不常用于實現(xiàn)FIR濾波器18、在數(shù)字邏輯中，競爭冒險是一種可能出現(xiàn)的現(xiàn)象，會導致電路輸出出現(xiàn)不正確的尖峰脈沖。以下關(guān)于競爭冒險的描述，錯誤的是（）A.競爭冒險通常發(fā)生在組合邏輯電路中，由于信號傳輸延遲不一致導致B.可以通過增加冗余項、引入選通脈沖等方法消除競爭冒險C.競爭冒險只會影響電路的輸出信號，不會對整個系統(tǒng)的功能造成嚴重影響D.所有的數(shù)字邏輯電路都存在競爭冒險現(xiàn)象，無法完全避免19、考慮一個具有異步清零和同步置數(shù)功能的計數(shù)器，當清零信號有效時，計數(shù)器的狀態(tài)將：（）A.立即變?yōu)?B.在時鐘上升沿變?yōu)?C.保持不變D.不確定20、在數(shù)字邏輯中，若要將一個16進制數(shù)0F轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)，結(jié)果是多少？（）A.1111B.0111C.1000D.110021、數(shù)字邏輯中的比較器用于比較兩個數(shù)字的大小。假設設計一個4位比較器，比較兩個無符號數(shù)A和B。當A=1010，B=1100時，輸出結(jié)果是什么？（）A.A>BB.A<BC.A=BD.不確定22、在數(shù)字邏輯設計中，若要實現(xiàn)一個能檢測輸入的4位二進制數(shù)中是否有奇數(shù)個1的電路，最少需要使用幾個異或門？（）A.1B.2C.3D.423、在數(shù)字電路中，使用譯碼器實現(xiàn)邏輯函數(shù)時，若要實現(xiàn)一個3變量的邏輯函數(shù)，至少需要幾位的譯碼器？（）A.2B.3C.4D.824、在數(shù)字邏輯電路中，組合邏輯電路的輸出僅取決于當前的輸入值。假設設計一個組合邏輯電路，用于判斷一個三位二進制數(shù)是否能被3整除。輸入為A、B、C分別表示三位二進制數(shù)的個位、十位和百位。以下哪種邏輯表達式能夠正確實現(xiàn)這個功能？（）A.(A+B+C)%3==0B.(A^B^C)%3==0C.(A&B&C)%3==0D.(A|B|C)%3==025、考慮一個復雜的數(shù)字系統(tǒng)，其中包含多個子模塊。為了確保各個子模塊之間能夠正確地通信和協(xié)調(diào)工作，通常會使用一些控制信號。如果要產(chǎn)生一個同步的控制信號，使得多個子模塊在特定的時鐘周期內(nèi)執(zhí)行特定的操作，以下哪種方法是最可靠的？（）A.使用一個單獨的時鐘源，通過分頻產(chǎn)生控制信號B.利用組合邏輯電路根據(jù)輸入條件生成控制信號C.隨機生成控制信號，依靠系統(tǒng)的容錯能力來保證正確運行D.以上方法都不可靠，無法實現(xiàn)同步控制二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋在數(shù)字邏輯中如何利用有限狀態(tài)機（FSM）來設計一個控制器，舉例說明其應用。2、（本題5分）說明在數(shù)字邏輯設計中如何處理信號的延遲和時序偏差，以保證電路的正確性。3、（本題5分）說明在數(shù)字系統(tǒng)中如何進行數(shù)字信號的數(shù)字濾波，去除噪聲。4、（本題5分）詳細說明在多路選擇器的可靠性分析中，考慮的故障模式和影響。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個組合邏輯電路，實現(xiàn)兩個4位二進制數(shù)的減法運算，輸出結(jié)果為5位二進制數(shù)，同時給出真值表和邏輯表達式。2、（本題5分）設計一個計數(shù)器，能夠?qū)崿F(xiàn)從0到32767的計數(shù)，并在特定狀態(tài)下進行計數(shù)方向的切換。3、（本題5分）用D觸發(fā)器和比較器設計一個能實現(xiàn)數(shù)據(jù)比較和移位存儲的電路，給出邏輯圖和功能描述。4、（本題5分）設計一個能檢測輸入的九位二進制數(shù)中是否存在連續(xù)五個1的電路，用邏輯門實現(xiàn)，畫出邏輯圖。5、（本題5分）設計一個數(shù)據(jù)選擇器，根據(jù)18個控制信號從262144個輸入數(shù)據(jù)中選擇一個輸出。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設計一個組合邏輯電路，用于判斷一個5位二進制數(shù)是否為奇數(shù)。深入分析電路中所用到的邏輯表達式的推導過程，以及各個邏輯門的連接方式