自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁華東師范大學《數字邏輯實踐》

2021-2022學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、對于一個由JK觸發器構成的時序邏輯電路，若要實現自啟動功能，需要檢查：（）A.狀態轉換圖B.邏輯表達式C.真值表D.卡諾圖2、想象一個數字系統，需要對兩個4位二進制數進行加法運算，并輸出結果。在設計這個加法器時，需要考慮速度、成本和復雜性等因素。以下哪種加法器結構可能是最合適的？（）A.半加器級聯組成的加法器，結構簡單但速度較慢B.全加器級聯組成的加法器，速度較快但使用的邏輯門較多C.并行加法器，能夠同時處理所有位的相加，速度快但成本高D.利用移位和加法操作實現的加法器，算法復雜但節省硬件資源3、在數字邏輯電路中，數據選擇器可以根據控制信號選擇不同的輸入數據作為輸出。一個4選1數據選擇器，當控制信號為特定值時，如何確定輸出是哪個輸入數據？（）A.根據控制信號的二進制值確定輸出B.根據輸入數據的大小確定輸出C.不確定D.根據其他因素判斷4、對于一個4位的并行加法器，若兩個加數分別為1010和0101，那么相加的結果是多少？（）A.1111B.1001C.0111D.11105、在數字系統中，異步復位和同步復位是兩種常見的復位方式。異步復位不受時鐘信號的控制，而同步復位在時鐘信號的有效沿進行復位操作。以下關于異步復位和同步復位的比較，正確的是：（）A.異步復位的可靠性高于同步復位B.同步復位更容易產生毛刺C.異步復位可能會導致亞穩態D.同步復位的設計更簡單6、在數字邏輯中，數字系統的可靠性和穩定性是非常重要的。以下關于提高數字系統可靠性的方法，錯誤的是（）A.采用冗余技術，增加備份部件B.優化電路設計，減少競爭冒險C.提高電源穩定性，減少電源噪聲D.為了降低成本，可以使用質量較差的元器件7、對于一個同步時序邏輯電路，若狀態轉換圖中有8個狀態，至少需要幾個觸發器來表示這些狀態？（）A.2B.3C.4D.58、在數字邏輯中，數據選擇器和數據分配器是常用的組件。假如有一個4選1的數據選擇器，有4個輸入數據和2位選擇控制信號。那么，這個數據選擇器能夠實現的邏輯功能相當于哪種基本邏輯門？（）A.與門B.或門C.與非門D.無法等效為常見的基本邏輯門9、對于一個T觸發器，當T輸入端為高電平時，在時鐘脈沖的上升沿到來時，觸發器的狀態會發生怎樣的變化？（）A.置0B.置1C.翻轉D.保持不變10、在數字邏輯中，數值比較器用于比較兩個數字的大小。以下關于數值比較器功能的描述中，不正確的是（）A.可以比較兩個多位二進制數的大小B.輸出包括大于、小于和等于三種情況C.比較器的位數決定了能夠比較的數字的范圍D.數值比較器只能比較同進制的數字11、在數字邏輯設計中，如何判斷一個數字邏輯電路是否存在靜態冒險？如果存在靜態冒險，如何消除？（）A.通過分析邏輯表達式或卡諾圖判斷是否存在靜態冒險，可以通過增加冗余項消除靜態冒險B.通過觀察電路的輸入輸出波形判斷是否存在靜態冒險，可以通過改變電路的結構消除靜態冒險C.不確定D.靜態冒險很難判斷和消除12、在數字系統中，數制轉換是常見的操作。以下關于數制轉換的描述，不正確的是（）A.可以通過除基取余法將十進制轉換為二進制B.二進制轉換為八進制時，每三位二進制數對應一位八進制數C.十六進制轉換為十進制可以通過位權相加法D.不同數制之間的轉換總是精確無誤的13、對于一個5位的格雷碼計數器，從00000開始計數，經過10個時鐘脈沖后，計數器的狀態為：（）A.10101B.11001C.10110D.1101014、假設要設計一個數字電路，用于判斷一個8位二進制數是奇數還是偶數。以下哪種邏輯表達式可以準確地實現這個功能？（）A.檢查最低位是否為1，若是則為奇數，否則為偶數B.計算所有位的和，若為奇數則輸入為奇數，否則為偶數C.對高4位和低4位分別進行判斷，綜合得出結果D.以上方法都不正確，無法通過簡單邏輯判斷奇偶性15、在數字音頻處理中，數字邏輯也有一定的應用。以下關于數字音頻處理中數字邏輯的描述，錯誤的是（）A.音頻的采樣、量化和編碼可以通過數字邏輯電路來完成B.數字濾波器可以用于音頻信號的濾波處理，改善音質C.數字音頻的存儲和傳輸離不開數字邏輯的支持D.數字邏輯在數字音頻處理中的作用不大，主要依靠模擬電路二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）深入分析在數字邏輯電路的故障注入測試中，注入故障的類型和方法以及測試結果分析。2、（本題5分）請詳細闡述在數字邏輯電路中，組合邏輯電路和時序邏輯電路的主要區別，并分別舉例說明它們在實際應用中的場景。3、（本題5分）詳細說明在計數器的可編程設計中，如何通過外部控制信號改變計數模式和計數長度。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個數字電路，能夠對輸入的兩個8位二進制數進行乘法運算，采用移位相加的方法實現。詳細說明乘法運算的步驟和邏輯，以及電路中如何通過移位和加法操作得到乘積結果。2、（本題5分）給定一個數字邏輯電路的真值表，推導其對應的邏輯表達式，并根據表達式設計出相應的電路。分析在推導過程中如何運用卡諾圖等方法進行化簡，以及化簡后的邏輯表達式對電路復雜度的影響。3、（本題5分）用數字邏輯實現一個簡單的數字信號合成電路，例如正弦波、方波等信號的生成。深入分析信號合成的算法和邏輯實現，解釋如何調整信號的頻率、幅度和相位等參數。4、（本題5分）構建一個數字邏輯電路，用于實現對傳感器數據的預處理和校準。全面分析傳感器數據的特點和處理要求，討論如何通過數字邏輯去除噪聲、補償誤差和進行線性化處理。5、（本題5分）用數字邏輯實現一個代碼轉換器，例如將格雷碼轉換為二進制碼。深入分析轉換的邏輯規則和實現方法，解釋代碼轉換在數字通信和存儲系統中的應用和意義。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設計一個譯碼器，