自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共2頁浙江農(nóng)林大學(xué)《數(shù)字化輔助設(shè)計》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、對于一個異步時序邏輯電路，若輸入信號同時發(fā)生變化，可能會導(dǎo)致？（）A.狀態(tài)不確定B.輸出錯誤C.電路損壞D.以上都有可能2、在數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，數(shù)字邏輯可以用于圖像的采集、存儲和處理。以下關(guān)于數(shù)字邏輯在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用，錯誤的是（）A.圖像傳感器輸出的模擬信號可以通過數(shù)字邏輯電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號B.數(shù)字邏輯可以用于圖像的壓縮和加密，提高圖像的傳輸和存儲效率C.圖像的濾波、邊緣檢測等處理算法可以完全由數(shù)字邏輯電路實現(xiàn)D.數(shù)字邏輯在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用主要是輔助性的，不是核心部分3、當(dāng)研究數(shù)字邏輯中的奇偶校驗碼時，假設(shè)要對一組8位數(shù)據(jù)進(jìn)行奇偶校驗。以下關(guān)于奇偶校驗的作用和特點，哪個描述是準(zhǔn)確的（）A.只能檢測奇數(shù)個錯誤B.能糾正數(shù)據(jù)中的錯誤C.奇偶校驗位的位置是固定的D.增加了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、對于一個5位的二進(jìn)制計數(shù)器，從0開始計數(shù)，經(jīng)過30個時鐘脈沖后，計數(shù)器的狀態(tài)為：（）A.11110B.11101C.00011D.000005、當(dāng)研究數(shù)字電路中的計數(shù)器時，假設(shè)需要設(shè)計一個能夠從0計數(shù)到15的4位二進(jìn)制計數(shù)器。以下哪種計數(shù)器類型可以實現(xiàn)這個功能，并且在計數(shù)過程中具有較好的穩(wěn)定性？（）A.異步計數(shù)器B.同步計數(shù)器C.加法計數(shù)器D.減法計數(shù)器6、考慮一個數(shù)字系統(tǒng)，需要對一個8位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行加法運算。為了實現(xiàn)這個功能，可以使用多種加法器結(jié)構(gòu)，如半加器、全加器等。如果要設(shè)計一個快速的8位并行加法器，以下哪種方法是最有效的？（）A.依次使用8個半加器串聯(lián)B.依次使用8個全加器串聯(lián)C.使用多個全加器并行連接，構(gòu)成超前進(jìn)位加法器D.先使用半加器，再使用全加器，混合串聯(lián)7、在數(shù)字邏輯的邏輯函數(shù)化簡中，假設(shè)給定一個復(fù)雜的邏輯函數(shù)，需要使用卡諾圖進(jìn)行化簡。以下哪種情況可能會導(dǎo)致卡諾圖化簡的難度增加？（）A.變量數(shù)量較多B.無關(guān)項較多C.邏輯函數(shù)的表達(dá)式復(fù)雜D.以上情況都可能8、考慮數(shù)字邏輯中的譯碼器，假設(shè)使用3線-8線譯碼器來實現(xiàn)一個函數(shù)。以下關(guān)于譯碼器的功能和應(yīng)用，哪個說法是準(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9、對于一個異步時序邏輯電路，其狀態(tài)轉(zhuǎn)換與時鐘信號不同步。若在某個時刻，輸入發(fā)生變化，那么狀態(tài)的改變會立即發(fā)生嗎？（）A.會B.不會C.有時會D.不確定10、在數(shù)字邏輯中，時序邏輯電路與組合邏輯電路的重要區(qū)別在于時序邏輯電路具有記憶功能。以下關(guān)于時序邏輯電路特點的描述中，正確的是（）A.輸出不僅取決于當(dāng)前輸入，還取決于電路的過去狀態(tài)B.通常包含觸發(fā)器等存儲元件C.其行為可以用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和狀態(tài)表來描述D.以上都是11、JK觸發(fā)器是一種功能較為完善的觸發(fā)器。以下關(guān)于JK觸發(fā)器的特性，錯誤的是（）A.當(dāng)J=K=0時，觸發(fā)器保持原狀態(tài)B.當(dāng)J=K=1時，觸發(fā)器實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)功能C.JK觸發(fā)器的觸發(fā)方式可以是上升沿觸發(fā)，也可以是下降沿觸發(fā)D.JK觸發(fā)器在時鐘脈沖作用下，輸出狀態(tài)一定會改變12、數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計需要遵循一定的步驟和方法。假設(shè)我們正在設(shè)計一個簡單的數(shù)字系統(tǒng)。以下關(guān)于數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.首先需要明確系統(tǒng)的功能和性能要求，制定詳細(xì)的設(shè)計方案B.然后進(jìn)行模塊劃分和邏輯設(shè)計，使用硬件描述語言（HDL）進(jìn)行描述C.設(shè)計完成后需要進(jìn)行仿真驗證，確保系統(tǒng)的功能正確無誤D.數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計不需要考慮成本和可維護(hù)性，只要功能實現(xiàn)即可13、假設(shè)正在分析一個組合邏輯電路的功能，已知其輸入為A、B、C，輸出為Y。通過真值表得到了輸入和輸出的對應(yīng)關(guān)系。以下哪種方法可以最直觀地描述該電路的邏輯功能？（）A.邏輯表達(dá)式，用與、或、非等運算表示B.邏輯電路圖，展示門電路的連接C.波形圖，顯示輸入輸出隨時間的變化D.文字描述，詳細(xì)說明輸入輸出的關(guān)系14、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)15、加法器是數(shù)字邏輯中進(jìn)行加法運算的重要部件。半加器只能處理兩個一位二進(jìn)制數(shù)的加法，不考慮低位的進(jìn)位。全加器則能夠處理包括低位進(jìn)位的加法。在構(gòu)建一個4位加法器時，如果使用全加器，至少需要：（）A.4個B.8個C.16個D.32個16、編碼器的功能是將輸入的信號轉(zhuǎn)換為特定的編碼輸出。以下關(guān)于編碼器的描述，不正確的是（）A.普通編碼器在多個輸入同時有效時可能會產(chǎn)生錯誤輸出B.優(yōu)先編碼器會對優(yōu)先級高的輸入進(jìn)行編碼輸出C.編碼器可以將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制編碼D.編碼器的輸入數(shù)量和輸出編碼的位數(shù)是固定的17、在組合邏輯電路設(shè)計中，若要實現(xiàn)一個四選一的數(shù)據(jù)選擇器，最少需要使用幾個二輸入與門？（）A.2B.3C.4D.518、對于一個同步時序邏輯電路，若輸入信號在時鐘脈沖有效沿之后發(fā)生變化，對輸出有影響嗎？（）A.有B.沒有C.不確定D.以上都有可能19、在數(shù)字電路的觸發(fā)器設(shè)計中，假設(shè)需要一個能夠在時鐘上升沿觸發(fā)并且具有異步置位和復(fù)位功能的觸發(fā)器。以下哪種觸發(fā)器符合這些要求？（）A.D觸發(fā)器B.JK觸發(fā)器C.T觸發(fā)器D.SR觸發(fā)器20、考慮到一個基于現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計，需要將高級語言描述的算法轉(zhuǎn)換為硬件實現(xiàn)。在這個過程中，需要綜合考慮資源利用、性能和實現(xiàn)難度等因素。以下哪種硬件描述語言在FPGA設(shè)計中應(yīng)用最為廣泛？（）A.VHDLB.VerilogC.SystemVerilogD.C++二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)說明在多路分配器的控制信號生成中，如何根據(jù)特定邏輯產(chǎn)生準(zhǔn)確的控制信號。2、（本題5分）詳細(xì)闡述如何用邏輯門實現(xiàn)一個比較器的三態(tài)輸出，實現(xiàn)多個比較器的級聯(lián)。3、（本題5分）詳細(xì)闡述在鎖存器和觸發(fā)器的比較中，它們在存儲數(shù)據(jù)和觸發(fā)方式上的差異以及應(yīng)用場景。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）利用加法器和數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計一個能根據(jù)輸入控制信號進(jìn)行加減乘除運算的電路，畫出邏輯圖和功能分析。2、（本題5分）用邏輯門設(shè)計一個能實現(xiàn)兩個3位二進(jìn)制數(shù)大小比較的電路，輸出比較結(jié)果，畫出邏輯圖和真值表。3、（本題5分）設(shè)計一個能檢測輸入的二十四位二進(jìn)制數(shù)中是否存在連續(xù)十三個1的電路，用邏輯門實現(xiàn)，畫出邏輯圖。4、（本題5分）設(shè)計一個組合邏輯電路，能夠判斷一個4位二進(jìn)制數(shù)是否能被3整除，給出詳細(xì)的邏輯表達(dá)式和電路原理圖。5、（本題5分）利用邏輯門設(shè)計一個與非門。四、分析題（本大題共2個小題，共20分)1