裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁中原工學(xué)院《DSP原理及應(yīng)用》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30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)字電路中，用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)時(shí)，如果相鄰的最小項(xiàng)可以合并，那么最少需要幾個(gè)相鄰的最小項(xiàng)才能進(jìn)行合并？（）A.2B.4C.8D.162、在數(shù)字系統(tǒng)中，若要將一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為格雷碼，以下關(guān)于轉(zhuǎn)換方法的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.直接逐位轉(zhuǎn)換B.通過特定的邏輯運(yùn)算C.無法直接轉(zhuǎn)換D.以上都不正確3、若一個(gè)PLA的與陣列有8個(gè)輸入變量，或陣列有4個(gè)輸出函數(shù)，則PLA的規(guī)模約為：（）A.8×4B.2^8×4C.8×2^4D.2^8×2^44、在數(shù)字邏輯中，若要檢測(cè)一個(gè)電路是否存在靜態(tài)冒險(xiǎn)，可通過觀察其：（）A.真值表B.卡諾圖C.邏輯表達(dá)式D.以上均可5、數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器是常用的組合邏輯電路。以下關(guān)于它們的描述，錯(cuò)誤的是（）A.數(shù)據(jù)選擇器根據(jù)選擇控制信號(hào)從多個(gè)輸入數(shù)據(jù)中選擇一個(gè)輸出B.數(shù)據(jù)分配器將輸入數(shù)據(jù)按照指定的方式分配到多個(gè)輸出端C.數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的功能可以相互轉(zhuǎn)換，通過改變輸入和輸出的連接方式D.數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器在實(shí)際應(yīng)用中很少使用，對(duì)數(shù)字電路的設(shè)計(jì)影響不大6、在數(shù)字電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，以下關(guān)于面積和速度的權(quán)衡的描述，錯(cuò)誤的是（）A.有時(shí)為了提高速度，可能會(huì)增加電路的面積B.減少面積通常會(huì)導(dǎo)致速度的降低C.可以通過巧妙的設(shè)計(jì)同時(shí)實(shí)現(xiàn)面積的減小和速度的提高D.在任何情況下，都應(yīng)該優(yōu)先考慮面積的減小而不是速度的提高7、對(duì)于一個(gè)采用上升沿觸發(fā)的D觸發(fā)器，若在時(shí)鐘上升沿到來之前，D輸入端的值發(fā)生變化，那么觸發(fā)器的輸出會(huì)受到影響嗎？（）A.會(huì)B.不會(huì)C.取決于變化的時(shí)間D.以上都不對(duì)8、對(duì)于數(shù)字邏輯中的ROM（只讀存儲(chǔ)器），假設(shè)需要存儲(chǔ)一個(gè)固定的查找表。以下哪種ROM類型在成本和性能上能夠達(dá)到較好的平衡？（）A.掩膜ROMB.PROMC.EPROMD.EEPROM9、若要設(shè)計(jì)一個(gè)能對(duì)輸入的3位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行排序的電路，最少需要幾個(gè)比較器？（）A.2B.3C.4D.510、當(dāng)研究數(shù)字電路中的觸發(fā)器同步問題時(shí)，假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)中有多個(gè)觸發(fā)器需要同時(shí)更新狀態(tài)。以下哪種時(shí)鐘信號(hào)分配方式能夠確保同步性并且減少時(shí)鐘偏差？（）A.單點(diǎn)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)B.樹形時(shí)鐘分布C.網(wǎng)狀時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)D.以上方式均可11、對(duì)于數(shù)字電路中的移位寄存器，假設(shè)需要實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)到并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。以下哪種類型的移位寄存器最適合？（）A.左移寄存器B.右移寄存器C.雙向移位寄存器D.以上寄存器均可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(duì)于與非門和或非門，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.與非門是先進(jìn)行與運(yùn)算，然后對(duì)結(jié)果取非B.或非門是先進(jìn)行或運(yùn)算，然后對(duì)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)字電路中，若要存儲(chǔ)8位的數(shù)據(jù)，以下哪種存儲(chǔ)器件是合適的選擇？（）A.SRAMB.DRAMC.ROMD.以上都是14、已知邏輯函數(shù)F=A'B+AB'，若A=1，B=0，則F的值為？（）A.0B.1C.不確定D.以上都不對(duì)15、在數(shù)字邏輯電路的故障診斷中，假設(shè)一個(gè)復(fù)雜的電路出現(xiàn)了異常輸出，但輸入信號(hào)看起來是正常的。為了找出故障的位置和原因，需要運(yùn)用各種測(cè)試方法和邏輯推理。以下哪種測(cè)試方法對(duì)于定位這種隱藏的電路故障最為有效？（）A.功能測(cè)試B.時(shí)序測(cè)試C.邏輯分析儀測(cè)試D.替換部件測(cè)試16、在數(shù)字系統(tǒng)中，能夠?qū)⑤斎氲亩M(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換為特定輸出信號(hào)的電路稱為？（）A.編碼器B.譯碼器C.數(shù)據(jù)選擇器D.數(shù)值比較器17、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個(gè)用于衛(wèi)星通信的數(shù)字邏輯電路，需要滿足高可靠性、低功耗和抗輻射等特殊要求。由于衛(wèi)星環(huán)境的復(fù)雜性和特殊性，對(duì)電路的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證提出了極高的挑戰(zhàn)。以下哪種設(shè)計(jì)和驗(yàn)證方法在這種情況下是最為關(guān)鍵的？（）A.仿真驗(yàn)證B.硬件在環(huán)測(cè)試C.形式化驗(yàn)證D.實(shí)地測(cè)試18、對(duì)于一個(gè)T觸發(fā)器，當(dāng)T=1時(shí)，在時(shí)鐘脈沖作用下，觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)的功能是：（）A.保持B.置0C.置1D.翻轉(zhuǎn)19、假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，用于判斷一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)。以下哪種邏輯表達(dá)式可以準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能？（）A.檢查最低位是否為1，若是則為奇數(shù)，否則為偶數(shù)B.計(jì)算所有位的和，若為奇數(shù)則輸入為奇數(shù)，否則為偶數(shù)C.對(duì)高4位和低4位分別進(jìn)行判斷，綜合得出結(jié)果D.以上方法都不正確，無法通過簡(jiǎn)單邏輯判斷奇偶性20、數(shù)字邏輯中的寄存器可以用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和移位操作。一個(gè)雙向移位寄存器，在時(shí)鐘上升沿到來時(shí)，可以進(jìn)行左移和右移操作。如果當(dāng)前寄存器的值為1010，控制信號(hào)為左移，輸入為1，時(shí)鐘上升沿到來后，寄存器的值會(huì)變成什么？（）A.0101B.1101C.不確定D.根據(jù)其他因素判斷21、對(duì)于一個(gè)用ROM實(shí)現(xiàn)的邏輯函數(shù)，若要改變其功能，需要進(jìn)行什么操作？（）A.重新編程B.更換芯片C.調(diào)整輸入D.以上都不是22、對(duì)于一個(gè)6位的二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，從0開始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)到第60個(gè)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為：（）A.010110B.101100C.111100D.00110023、在數(shù)字電路中，使用比較器比較兩個(gè)8位無符號(hào)數(shù)的大小時(shí)，若第一個(gè)數(shù)大于第二個(gè)數(shù)，輸出結(jié)果是什么？（）A.00B.01C.10D.1124、在數(shù)字邏輯中，要用Verilog語言實(shí)現(xiàn)一個(gè)3位的加法器，以下哪種方式是常見的？（）A.使用模塊B.使用任務(wù)C.使用函數(shù)D.以上都可以25、在數(shù)字電路中，競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象可能會(huì)導(dǎo)致電路輸出出現(xiàn)錯(cuò)誤。以下關(guān)于競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)產(chǎn)生原因的描述中，不正確的是（）A.信號(hào)傳輸延遲B.邏輯門的傳輸時(shí)間不一致C.輸入信號(hào)的變化同時(shí)到達(dá)邏輯門D.電路的設(shè)計(jì)不合理26、數(shù)字電路中的觸發(fā)器有多種類型，如D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器和T觸發(fā)器等。以下關(guān)于這些觸發(fā)器的功能描述，不正確的是（）A.D觸發(fā)器在時(shí)鐘上升沿時(shí)，將輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到輸出端B.JK觸發(fā)器具有置0、置1、保持和翻轉(zhuǎn)四種功能C.T觸發(fā)器在時(shí)鐘脈沖作用下，輸出狀態(tài)總是翻轉(zhuǎn)D.這些觸發(fā)器可以通過外部連接和控制信號(hào)相互轉(zhuǎn)換27、對(duì)于一個(gè)4位的二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，從0000開始計(jì)數(shù)，經(jīng)過10個(gè)時(shí)鐘脈沖后，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為？（）A.1010B.1001C.1011D.110028、已知一個(gè)編碼器有8個(gè)輸入信號(hào)，需要對(duì)其進(jìn)行編碼，則輸出的二進(jìn)制代碼至少需要幾位？（）A.2位B.3位C.4位D.8位29、在數(shù)字邏輯的組合邏輯電路設(shè)計(jì)中，假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)F=AB+CD，其中A、B、C、D是輸入變量。以下哪種邏輯門的組合最適合用來構(gòu)建這個(gè)電路？（）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30、在數(shù)字邏輯中，計(jì)數(shù)器是一種用于計(jì)數(shù)的時(shí)序邏輯電路。以下關(guān)于計(jì)數(shù)器的描述，不準(zhǔn)確的是（）A.計(jì)數(shù)器可以按照遞增或遞減的方式進(jìn)行計(jì)數(shù)B.同步計(jì)數(shù)器的所有觸發(fā)器在同一時(shí)鐘脈沖作用下同時(shí)翻轉(zhuǎn)C.異步計(jì)數(shù)器的各觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖不同，導(dǎo)致計(jì)數(shù)速度較慢D.計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)容量只取決于觸發(fā)器的數(shù)量，與電路結(jié)構(gòu)無關(guān)二、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)蓚€(gè)8位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行乘法運(yùn)算，并輸出結(jié)果。分析乘法運(yùn)算的邏輯步驟，如移位、加法等操作的實(shí)現(xiàn)方式，以及如何處理進(jìn)位和存儲(chǔ)中間結(jié)果，同時(shí)探討該電路在硬件實(shí)現(xiàn)上的復(fù)雜度和資源消耗。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字邏輯電路，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)數(shù)字信號(hào)的編碼壓縮。仔細(xì)分析壓縮算法和編碼方式，解釋如何減少數(shù)據(jù)量并保持信息的完整性，探討在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字邏輯電路，實(shí)現(xiàn)一個(gè)5位的數(shù)值比較器，能夠判斷兩個(gè)輸入數(shù)的大小關(guān)系，并輸出相應(yīng)的標(biāo)志位。詳細(xì)描述比較器的邏輯功能和實(shí)現(xiàn)方法，通過真值表和邏輯表達(dá)式進(jìn)行驗(yàn)證，并畫出邏輯電路圖。思考該比較器在排序算法和數(shù)據(jù)處理中的優(yōu)化和擴(kuò)展。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)同步時(shí)序電路，用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)字頻率合成器。分析頻率合成的原理和時(shí)序控制邏輯，包括相位累加器、波形存儲(chǔ)器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）的協(xié)同工作，生成所需的頻率信號(hào)。5、（本題5分）有一個(gè)數(shù)字控制系統(tǒng)中的PID控制器模塊，需要根據(jù)輸入的誤差信號(hào)計(jì)算輸出控制信號(hào)。分析PID控制器的原理和參數(shù)調(diào)整方法，設(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)PID控制功能。探討如何優(yōu)化電路以提高控制器的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入解釋在編碼器的編碼可靠性評(píng)估中，使用的指標(biāo)和測(cè)試方法。2、（本題5分）闡述組合邏輯電路中的冒險(xiǎn)現(xiàn)象是如何通過增加冗余項(xiàng)來消除的，并舉例說明。3、（本題5分）解釋在數(shù)字系統(tǒng)中什么是時(shí)鐘抖動(dòng)和時(shí)鐘偏斜，它