學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)華東師范大學(xué)

《數(shù)字邏輯電路及》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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)字邏輯中，數(shù)值比較器用于比較兩個(gè)數(shù)字的大小。以下關(guān)于數(shù)值比較器功能的描述中，不正確的是（）A.可以比較兩個(gè)多位二進(jìn)制數(shù)的大小B.輸出包括大于、小于和等于三種情況C.比較器的位數(shù)決定了能夠比較的數(shù)字的范圍D.數(shù)值比較器只能比較同進(jìn)制的數(shù)字2、在數(shù)字系統(tǒng)中，總線是用于傳輸數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的公共通道。關(guān)于總線的特點(diǎn)和類型，以下說(shuō)法不正確的是（）A.總線可以分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線B.總線的帶寬決定了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣菴.并行總線比串行總線的數(shù)據(jù)傳輸速度快D.總線上的設(shè)備可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)3、在數(shù)字邏輯中，若要判斷一個(gè)二進(jìn)制數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)，可以通過(guò)檢查其最低位的值。若最低位為1，則該數(shù)為：（）A.奇數(shù)B.偶數(shù)C.無(wú)法確定D.取決于其他位的值4、計(jì)數(shù)器是一種常見(jiàn)的時(shí)序邏輯電路，用于對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。有同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器之分。同步計(jì)數(shù)器的所有觸發(fā)器共用同一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，而異步計(jì)數(shù)器的觸發(fā)器則不是。對(duì)于一個(gè)4位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，從初始狀態(tài)0000開(kāi)始計(jì)數(shù)，經(jīng)過(guò)8個(gè)時(shí)鐘脈沖后，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為：（）A.1000B.0111C.1001D.11005、已知一個(gè)8位的D/A轉(zhuǎn)換器，輸入數(shù)字量為10000000，參考電壓為5V，那么輸出的模擬電壓大約是多少？（）A.0.39VB.1.25VC.2.5VD.5V6、在數(shù)字邏輯中，組合邏輯電路的輸出僅僅取決于當(dāng)前的輸入。以下關(guān)于組合邏輯電路特點(diǎn)的描述中，錯(cuò)誤的是（）A.不包含記憶元件B.輸出與電路過(guò)去的狀態(tài)無(wú)關(guān)C.可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯功能，如加法器和編碼器D.其輸出會(huì)隨著輸入的變化而立即變化，沒(méi)有延遲7、用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)F(A,B,C,D)=∑m(0,2,8,10,12,14)，最簡(jiǎn)與或表達(dá)式為？（）A.B+DB.A+CC.A'+C'D.B'+D'8、在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，需要對(duì)一個(gè)復(fù)雜的邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn)，以減少門電路的數(shù)量和降低成本。假設(shè)給定的邏輯函數(shù)為F=AB'C+A'BC+ABC'+A'B'C'，以下哪種方法可能是最有效的化簡(jiǎn)途徑？（）A.運(yùn)用卡諾圖進(jìn)行化簡(jiǎn)B.通過(guò)邏輯代數(shù)的基本定律和公式進(jìn)行化簡(jiǎn)C.采用真值表分析化簡(jiǎn)D.隨機(jī)嘗試不同的運(yùn)算組合進(jìn)行化簡(jiǎn)9、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(lái)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(lái)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10、想象一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)有限脈沖響應(yīng)（FIR）濾波器。以下哪種實(shí)現(xiàn)方式可能是最常見(jiàn)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(shí)現(xiàn)FIR濾波器，節(jié)省硬件資源C.利用查找表實(shí)現(xiàn)FIR濾波器，提高速度D.以上方式都不常用于實(shí)現(xiàn)FIR濾波器11、在數(shù)字邏輯中，數(shù)制轉(zhuǎn)換是基本的操作。假設(shè)我們正在進(jìn)行不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換。以下關(guān)于數(shù)制轉(zhuǎn)換的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制可以通過(guò)位權(quán)相加的方法實(shí)現(xiàn)B.十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制可以使用除2取余的方法，轉(zhuǎn)換結(jié)果是唯一的C.十六進(jìn)制和二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換可以通過(guò)分組對(duì)應(yīng)快速完成D.任何數(shù)制都可以準(zhǔn)確無(wú)誤地轉(zhuǎn)換為其他數(shù)制，并且轉(zhuǎn)換過(guò)程中不會(huì)丟失信息12、當(dāng)研究數(shù)字電路中的計(jì)數(shù)器時(shí)，假設(shè)需要設(shè)計(jì)一個(gè)能夠從0計(jì)數(shù)到15的4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。以下哪種計(jì)數(shù)器類型可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，并且在計(jì)數(shù)過(guò)程中具有較好的穩(wěn)定性？（）A.異步計(jì)數(shù)器B.同步計(jì)數(shù)器C.加法計(jì)數(shù)器D.減法計(jì)數(shù)器13、在數(shù)字邏輯的發(fā)展中，新技術(shù)和新方法不斷涌現(xiàn)。以下關(guān)于數(shù)字邏輯發(fā)展趨勢(shì)的描述，不正確的是（）A.集成度越來(lái)越高，芯片功能越來(lái)越強(qiáng)大B.功耗越來(lái)越低，性能越來(lái)越高C.設(shè)計(jì)方法越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)設(shè)計(jì)者的要求越來(lái)越低D.應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，與其他學(xué)科的交叉融合越來(lái)越緊密14、在數(shù)字系統(tǒng)中，常常需要將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼以提高傳輸效率和可靠性。格雷碼是一種常見(jiàn)的編碼方式，其特點(diǎn)是相鄰的兩個(gè)編碼之間只有一位發(fā)生變化。從二進(jìn)制編碼000轉(zhuǎn)換為格雷碼，結(jié)果為：（）A.000B.001C.010D.01115、在數(shù)字邏輯電路中，組合邏輯電路的輸出僅取決于當(dāng)前的輸入值。假設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)組合邏輯電路，用于判斷一個(gè)三位二進(jìn)制數(shù)是否能被3整除。輸入為A、B、C分別表示三位二進(jìn)制數(shù)的個(gè)位、十位和百位。以下哪種邏輯表達(dá)式能夠正確實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能？（）A.(A+B+C)%3==0B.(A^B^C)%3==0C.(A&B&C)%3==0D.(A|B|C)%3==016、在數(shù)字電路的分析和設(shè)計(jì)中，建立真值表是重要的步驟之一。以下關(guān)于真值表作用的描述中，錯(cuò)誤的是（）A.可以直觀地反映輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系B.有助于化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)C.是設(shè)計(jì)數(shù)字電路的唯一依據(jù)D.可以驗(yàn)證邏輯電路的功能是否正確17、在數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)中，需要進(jìn)行邏輯綜合，將高級(jí)描述轉(zhuǎn)換為門級(jí)電路。邏輯綜合工具可以根據(jù)約束條件進(jìn)行優(yōu)化。以下關(guān)于邏輯綜合的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.可以自動(dòng)完成邏輯化簡(jiǎn)B.不能考慮時(shí)序約束C.可以優(yōu)化電路的面積和速度D.可以根據(jù)不同的工藝庫(kù)進(jìn)行映射18、想象一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中，需要對(duì)一個(gè)高頻的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分頻，得到較低頻率的信號(hào)。以下哪種分頻器的實(shí)現(xiàn)方式可能是最有效的？（）A.計(jì)數(shù)器式分頻器，通過(guò)計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)分頻，簡(jiǎn)單可靠B.移位寄存器式分頻器，利用移位操作分頻，速度較快C.基于鎖相環(huán)的分頻器，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度分頻，但電路復(fù)雜D.以上分頻器方式效果相同，可以任意選擇19、假設(shè)正在研究數(shù)字電路中的時(shí)序問(wèn)題，即輸入信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)之間的時(shí)間關(guān)系對(duì)電路輸出的影響。以下哪種情況可能導(dǎo)致時(shí)序違規(guī)？（）A.輸入信號(hào)在時(shí)鐘上升沿附近變化B.時(shí)鐘信號(hào)的占空比不穩(wěn)定C.建立時(shí)間和保持時(shí)間不滿足要求D.以上情況都可能導(dǎo)致時(shí)序違規(guī)20、在一個(gè)由邊沿D觸發(fā)器組成的計(jì)數(shù)器中，若要實(shí)現(xiàn)模6計(jì)數(shù)，至少需要幾個(gè)觸發(fā)器？（）A.2個(gè)B.3個(gè)C.4個(gè)D.6個(gè)21、數(shù)字邏輯中的加法器可以分為半加器和全加器。半加器和全加器的主要區(qū)別是什么？（）A.半加器不考慮進(jìn)位輸入，全加器考慮進(jìn)位輸入B.半加器的運(yùn)算速度快，全加器的運(yùn)算速度慢C.不確定D.半加器和全加器沒(méi)有區(qū)別22、數(shù)字邏輯是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的重要基礎(chǔ)，它涉及到數(shù)字電路的設(shè)計(jì)和分析。在數(shù)字邏輯中，邏輯門是基本的組成單元。與門、或門、非門等是常見(jiàn)的邏輯門。考慮一個(gè)由兩個(gè)輸入信號(hào)A和B組成的邏輯電路，輸出信號(hào)為Y。當(dāng)A=1，B=0時(shí)，對(duì)于一個(gè)與非門，輸出Y的值為：（）A.0B.1C.不確定D.取決于電路的其他部分23、若要設(shè)計(jì)一個(gè)能產(chǎn)生101010序列的數(shù)字電路，最簡(jiǎn)的方法是使用：（）A.計(jì)數(shù)器B.移位寄存器C.數(shù)據(jù)選擇器D.編碼器24、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(shì)。假設(shè)在一個(gè)對(duì)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(jiǎn)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25、在數(shù)字邏輯的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象分析中，假設(shè)一個(gè)邏輯表達(dá)式在某些輸入條件下可能產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)。以下哪個(gè)工具或方法可以幫助準(zhǔn)確地分析和預(yù)測(cè)這種現(xiàn)象（）A.邏輯分析儀B.示波器C.手工計(jì)算D.以上方法都不準(zhǔn)確26、假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)計(jì)數(shù)器，能夠從0計(jì)數(shù)到15并循環(huán)。以下哪種計(jì)數(shù)器類型可能是最合適的？（）A.異步計(jì)數(shù)器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但速度較慢，可能存在計(jì)數(shù)誤差B.同步計(jì)數(shù)器，速度快，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，但電路復(fù)雜C.可逆計(jì)數(shù)器，能夠?qū)崿F(xiàn)正反向計(jì)數(shù)，但控制邏輯復(fù)雜D.以上計(jì)數(shù)器類型都可以，效果相同27、一個(gè)4位的并行加法器，若采用先行進(jìn)位方式，其運(yùn)算速度比串行進(jìn)位方式：（）A.快很多B.慢很多C.差不多D.無(wú)法比較28、數(shù)字邏輯中的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象是指什么？在一個(gè)組合邏輯電路中，如何判斷是否存在競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象？（）A.競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)是指由于邏輯門的延遲導(dǎo)致輸出出現(xiàn)錯(cuò)誤的現(xiàn)象，可以通過(guò)觀察邏輯電路圖判斷是否存在B.競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)是指由于輸入信號(hào)的變化導(dǎo)致輸出出現(xiàn)錯(cuò)誤的現(xiàn)象，可以通過(guò)分析邏輯表達(dá)式判斷是否存在C.不確定D.競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象很難判斷29、邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)方法有多種。假設(shè)我們正在嘗試化簡(jiǎn)一個(gè)復(fù)雜的邏輯函數(shù)。以下關(guān)于邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.公式法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)需要熟練掌握布爾代數(shù)的定律和規(guī)則B.卡諾圖化簡(jiǎn)法直觀形象，適用于變量較少的邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)C.無(wú)論使用哪種化簡(jiǎn)方法，得到的最簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式都是唯一的D.邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)可以降低電路成本，提高電路的可靠性和穩(wěn)定性30、組合邏輯電路的輸出僅取決于當(dāng)前的輸入。以下關(guān)于組合邏輯電路的描述，錯(cuò)誤的是（）A.加法器、編碼器和譯碼器都屬于組合邏輯電路B.組合邏輯電路不存在反饋回路C.組合邏輯電路的輸出會(huì)隨著輸入的變化立即改變D.組合邏輯電路的設(shè)計(jì)不需要考慮時(shí)序問(wèn)題二、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)斎氲囊曨l數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。分析運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的算法和實(shí)現(xiàn)方式，如幀差法或背景減除法，以及如何在數(shù)字電路中處理視頻數(shù)據(jù)的幀間差異，檢測(cè)出物體的運(yùn)動(dòng)區(qū)域。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)輸入數(shù)據(jù)的排序功能（如冒泡排序、插入排序等）。仔細(xì)分析排序算法的邏輯實(shí)現(xiàn)過(guò)程，包括比較和交換操作的控制邏輯，研究如何提高排序電路的效率和速度。3、（本題5分）使用編碼器和譯碼器構(gòu)建一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)中的編碼解碼電路，分析信號(hào)在編碼和解碼過(guò)程中的變換和傳輸，探討如何提高通信的可靠性和效率。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠檢測(cè)一個(gè)48位二進(jìn)制數(shù)中是否存在特定的8位數(shù)據(jù)序列。詳細(xì)分析檢測(cè)算法和邏輯，說(shuō)明電路中如何實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的序列檢測(cè)。考慮如何處理數(shù)據(jù)序列的重復(fù)出現(xiàn)和位置不確定的情況。5、（本題5分）利用數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字音頻均衡器電路，能夠調(diào)整音頻信號(hào)的頻率響應(yīng)。詳細(xì)闡述均衡器的工作原理和參數(shù)設(shè)置，分析各個(gè)頻段的增益控制邏輯和實(shí)現(xiàn)方式。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）闡述數(shù)字邏輯中同步時(shí)序電路的時(shí)鐘偏差和時(shí)鐘抖動(dòng)對(duì)電路性能的影響，以及如何減小這些影響。2、（本題5分）詳細(xì)闡述如何用硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)一個(gè)狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)跳轉(zhuǎn)的優(yōu)先級(jí)設(shè)置。