裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁荊州學(xué)院

《數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2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、假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，用于檢測一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)中1的個(gè)數(shù)是否大于4。以下哪種邏輯設(shè)計(jì)思路是最直接有效的？（）A.依次檢查每一位，統(tǒng)計(jì)1的個(gè)數(shù)并與4比較B.將8位數(shù)據(jù)分成兩組，分別統(tǒng)計(jì)1的個(gè)數(shù)，然后比較總和與4的大小C.使用特定的編碼方式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行判斷D.以上方法都過于復(fù)雜，無法實(shí)現(xiàn)該功能2、在數(shù)字邏輯電路中，若要實(shí)現(xiàn)一個(gè)能對(duì)兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行相加并產(chǎn)生進(jìn)位輸出的加法器，以下哪種集成電路芯片可能是最合適的選擇？（）A.74LS85B.74LS138C.74LS151D.74LS1613、在數(shù)字邏輯中，邏輯運(yùn)算包括與、或、非、異或等。關(guān)于邏輯運(yùn)算的性質(zhì)，以下描述錯(cuò)誤的是（）A.與運(yùn)算中，只有當(dāng)所有輸入都為1時(shí)，輸出才為1B.或運(yùn)算中，只要有一個(gè)輸入為1，輸出就為1C.非運(yùn)算將輸入的邏輯值取反D.異或運(yùn)算中，當(dāng)兩個(gè)輸入相同時(shí)，輸出為1；不同時(shí)，輸出為04、在一個(gè)由多個(gè)邏輯門組成的數(shù)字電路中，已知每個(gè)邏輯門的延遲時(shí)間相同，若整個(gè)電路的總延遲時(shí)間為20ns，其中包含5個(gè)邏輯門，那么每個(gè)邏輯門的延遲時(shí)間大約是多少？（）A.2nsB.4nsC.5nsD.10ns5、對(duì)于一個(gè)T觸發(fā)器，若T輸入端一直為0，則觸發(fā)器的功能相當(dāng)于？（）A.D觸發(fā)器B.JK觸發(fā)器C.RS觸發(fā)器D.以上都不對(duì)6、在數(shù)字電路中，對(duì)于一個(gè)上升沿觸發(fā)的D觸發(fā)器，當(dāng)D輸入在時(shí)鐘上升沿到來之前為0，在上升沿時(shí)變?yōu)?，則觸發(fā)器的輸出Q將：（）A.保持為0B.變?yōu)?C.不確定D.先變?yōu)?然后回到07、在數(shù)字邏輯電路中，需要對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻。假設(shè)一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的頻率為100MHz，要得到一個(gè)頻率為10MHz的分頻信號(hào)，以下哪種方法可以實(shí)現(xiàn)？（）A.計(jì)數(shù)器B.移位寄存器C.編碼器D.譯碼器8、對(duì)于一個(gè)采用正邏輯的數(shù)字系統(tǒng)，高電平表示邏輯1，低電平表示邏輯0。當(dāng)輸入信號(hào)為0110時(shí)，經(jīng)過一個(gè)非門后的輸出信號(hào)是？（）A.1001B.1100C.0011D.10109、在數(shù)字邏輯中，已知一個(gè)邏輯函數(shù)的真值表，如何用最小項(xiàng)之和的形式表示該函數(shù)？（）A.直接列出B.通過化簡C.無法表示D.以上都不對(duì)10、在數(shù)字電路中，信號(hào)的傳輸可能會(huì)受到延遲的影響。假設(shè)一個(gè)邏輯電路中，信號(hào)經(jīng)過多個(gè)邏輯門的傳輸延遲不同，這可能會(huì)導(dǎo)致以下哪種問題？（）A.競爭冒險(xiǎn)B.時(shí)序錯(cuò)誤C.功耗增加D.輸出信號(hào)失真11、在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中，若要使用PLA（可編程邏輯陣列）實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定的邏輯功能，首先需要進(jìn)行什么操作？（）A.編程B.布線C.繪制邏輯圖D.以上都不是12、在一個(gè)數(shù)字電路中，使用了多個(gè)觸發(fā)器來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。關(guān)于觸發(fā)器的工作特性，以下哪種描述是準(zhǔn)確的？（）A.D觸發(fā)器在時(shí)鐘上升沿時(shí)根據(jù)輸入值改變狀態(tài)B.JK觸發(fā)器在輸入J=K=1時(shí)，會(huì)保持原狀態(tài)C.T觸發(fā)器只有在輸入為1時(shí)才改變狀態(tài)D.以上觸發(fā)器的描述都不準(zhǔn)確13、考慮數(shù)字邏輯中的譯碼器，假設(shè)使用3線-8線譯碼器來實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)。以下關(guān)于譯碼器的功能和應(yīng)用，哪個(gè)說法是準(zhǔn)確的（）A.譯碼器只能將二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制輸出B.譯碼器可以用于實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)C.譯碼器的輸出始終是固定的幾種組合D.譯碼器不能用于數(shù)據(jù)分配14、二進(jìn)制編碼是數(shù)字系統(tǒng)中表示信息的重要方式。關(guān)于二進(jìn)制編碼，以下說法不正確的是（）A.8421碼是一種常見的有權(quán)碼B.格雷碼相鄰兩個(gè)編碼之間只有一位不同C.余3碼是一種無權(quán)碼D.無論采用哪種編碼方式，都能唯一表示所有的十進(jìn)制數(shù)15、已知一個(gè)數(shù)字電路的輸入信號(hào)頻率為10kHz，經(jīng)過一個(gè)2分頻電路后，輸出信號(hào)的頻率是多少？（）A.5kHzB.10kHzC.20kHzD.40kHz二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在數(shù)字電路的可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)中，試驗(yàn)方案的制定和結(jié)果評(píng)估。2、（本題5分）詳細(xì)說明數(shù)字邏輯中比較器的精度和速度之間的權(quán)衡，舉例說明在不同應(yīng)用中對(duì)比較器性能的要求。3、（本題5分）深入解釋在數(shù)字電路的布線規(guī)劃中，如何減少信號(hào)延遲和串?dāng)_，提高電路的穩(wěn)定性。三、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)簡單的數(shù)字信號(hào)處理電路，例如數(shù)字濾波器。詳細(xì)分析濾波器的類型（如低通、高通、帶通等）、參數(shù)選擇和邏輯實(shí)現(xiàn)，解釋如何通過數(shù)字邏輯對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波處理，以及濾波器性能的評(píng)估指標(biāo)。2、（本題5分）給定一個(gè)數(shù)字邏輯電路的邏輯綜合報(bào)告，分析綜合過程中所做的優(yōu)化和資源分配。探討如何根據(jù)綜合結(jié)果進(jìn)一步改進(jìn)電路設(shè)計(jì)，以滿足性能、面積和功耗等方面的要求。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸入的多位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行排序，例如冒泡排序或快速排序算法的硬件實(shí)現(xiàn)。分析排序算法在數(shù)字電路中的實(shí)現(xiàn)方式，以及如何優(yōu)化排序過程的速度和資源利用。4、（本題5分）有一個(gè)數(shù)字電路，使用T觸發(fā)器和計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)頻率合成功能。分析頻率合成的原理和參數(shù)設(shè)置，給出觸發(fā)器和計(jì)數(shù)器的配置和邏輯連接，畫出時(shí)序圖進(jìn)行解釋。討論該電路在通信系統(tǒng)和電子儀器中的應(yīng)用。5、（本題5分）構(gòu)建一個(gè)數(shù)字邏輯電路，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器數(shù)據(jù)的預(yù)處理和校準(zhǔn)。全面分析傳感器數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和處理要求，討論如何通過數(shù)字邏輯去除噪聲、補(bǔ)償誤差和進(jìn)行線性化處理。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）使用T觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)同步時(shí)序邏輯電路，實(shí)現(xiàn)一個(gè)模18的扭環(huán)形計(jì)數(shù)器，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換