裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁遼寧體育運動職業技術學院《數字邏輯基礎》

2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______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、加法器是數字電路中進行加法運算的重要部件。在半加器和全加器中，以下說法不正確的是（）A.半加器不考慮低位的進位，而全加器需要考慮B.多個半加器可以組合成一個全加器C.全加器的進位輸出只與當前的輸入有關，與之前的運算結果無關D.半加器和全加器都可以用邏輯門實現2、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3、數字邏輯中的觸發器可以存儲一位二進制數據。一個T觸發器，在時鐘上升沿到來時，根據輸入T的值確定輸出。如果T=1，時鐘上升沿到來后，輸出會怎樣變化？（）A.輸出會翻轉B.輸出會保持不變C.不確定D.根據其他因素判斷4、在數字系統中，需要實現一個邏輯函數F=Σm(0,2,4,6)，以下哪種邏輯門的組合可以最簡單地實現這個函數？（）A.與門和或門B.與非門和或非門C.異或門和同或門D.以上組合都不能簡單實現5、在數字邏輯中，數制轉換是基本的操作。假設我們正在進行不同數制之間的轉換。以下關于數制轉換的描述，哪一項是不準確的？（）A.二進制轉換為十進制可以通過位權相加的方法實現B.十進制轉換為二進制可以使用除2取余的方法，轉換結果是唯一的C.十六進制和二進制之間的轉換可以通過分組對應快速完成D.任何數制都可以準確無誤地轉換為其他數制，并且轉換過程中不會丟失信息6、考慮一個數字電路中的乘法器，需要實現兩個4位二進制數的乘法運算。以下哪種乘法器的實現方式在速度和面積上可能取得較好的平衡？（）A.基于加法器和移位操作的乘法器B.陣列乘法器，通過硬件陣列實現C.利用軟件算法在數字電路中實現乘法D.以上方式在速度和面積上無法平衡7、在數字系統中，能夠根據地址選擇信號將輸入數據分配到不同輸出端的電路是？（）A.編碼器B.譯碼器C.數據分配器D.數據選擇器8、在數字邏輯中，可編程邏輯器件（PLD）為數字電路的設計提供了很大的靈活性。以下關于PLD的描述中，不正確的是（）A.可以通過編程實現不同的邏輯功能B.包括可編程陣列邏輯（PAL）和通用陣列邏輯（GAL）等C.編程后不能再修改D.適用于小批量、快速開發的數字電路設計9、當研究數字邏輯中的競爭與冒險時，假設一個電路在特定輸入條件下出現了尖峰脈沖。以下哪種情況可能會加劇這種競爭與冒險現象？（）A.輸入信號變化速度快B.邏輯門的傳輸延遲小C.電路中的邏輯門數量少D.電源電壓波動大10、對于一個用FPGA實現的數字邏輯電路，以下哪種描述方式通常被使用？（）A.原理圖B.硬件描述語言C.真值表D.以上都可以11、在數字系統中，數據選擇器和數據分配器是常用的邏輯部件。以下關于數據選擇器和數據分配器的描述，正確的是（）A.數據選擇器根據控制信號從多個輸入數據中選擇一個輸出B.數據分配器將輸入數據分配到多個輸出通道上，其控制信號決定分配的方式C.數據選擇器和數據分配器的功能是相反的，不能相互轉換D.數據選擇器和數據分配器的輸入和輸出數量是固定的，不能改變12、數字邏輯中的全加器可以實現三個一位二進制數的相加。一個全加器的輸入為A=0，B=1，進位C_in=1，那么輸出的和S和進位C_out分別是多少？（）A.S=0，C_out=1B.S=1，C_out=0C.不確定D.根據其他因素判斷13、當研究數字邏輯中的鎖存器時，假設一個鎖存器在輸入信號消失后仍然保持其輸出狀態。以下關于鎖存器的特點和應用場景，哪個說法是正確的（）A.常用于臨時存儲數據B.不能用于數據的同步C.輸出狀態只能由時鐘信號改變D.以上說法都不正確14、在數字邏輯中，布爾代數是基礎理論之一。假設我們正在研究一個邏輯電路的表達式化簡。以下關于布爾代數的描述，哪一項是不準確的？（）A.布爾代數中的基本運算包括與（AND）、或（OR）和非（NOT）B.布爾代數的定律和規則可以用于簡化邏輯表達式，減少邏輯門的數量C.布爾代數中的德摩根定律表明，對一個邏輯表達式取反時，與運算和或運算會相互轉換D.布爾代數只能用于處理二值邏輯，即0和1，無法處理多值邏輯15、對于一個同步置數的計數器，在置數信號有效時，計數器的狀態會立即變為預置的數值嗎？（）A.會B.不會C.取決于時鐘信號D.以上都不對16、對于一個JK觸發器，若J=1，K=0，在時鐘脈沖作用下，其輸出狀態為？（）A.置0B.置1C.保持不變D.翻轉17、對于一個采用正邏輯的數字系統，高電平表示邏輯1，低電平表示邏輯0。當輸入信號為0110時，經過一個非門后的輸出信號是？（）A.1001B.1100C.0011D.101018、在邏輯函數化簡中，使用卡諾圖化簡法時，若相鄰的最小項可以合并，那么合并后消去的變量是：（）A.相同的變量B.不同的變量C.任意變量D.取決于具體情況19、對于一個由與非門組成的基本邏輯電路，已知輸入信號A=1，B=0，C=1，那么經過邏輯運算后的輸出結果是多少？（）A.0B.1C.不確定D.以上都不對20、在數字邏輯電路中，三態門具有特殊的功能。以下關于三態門的描述中，正確的是（）A.輸出有高電平、低電平和高阻態三種狀態B.三態門常用于實現數據的雙向傳輸C.三態門的控制端控制輸出的狀態D.以上都是二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述數字邏輯中數據選擇器和數據分配器的可靠性設計技術，如冗余設計和錯誤檢測與糾正機制。2、（本題5分）闡述數字邏輯中編碼器和譯碼器的面積和速度的權衡，舉例說明在不同應用場景中的優化策略。3、（本題5分）深入分析在數字電路中，競爭冒險現象產生的原因是什么，有哪些方法可以消除或減少競爭冒險。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個數字電路，能夠將輸入的11位二進制數轉換為BCD碼的擴展形式，輸出為16位二進制數，給出邏輯表達式和電路連接。2、（本題5分）設計一個數字電路，能夠判斷輸入的10位二進制數中1的個數是否為偶數，輸出結果為1表示是，0表示否，畫出邏輯電路圖。3、（本題5分）設計一個能檢測輸入的10位二進制數中是否存在連續的7個1的邏輯電路，寫出詳細的邏輯表達式和設計方法。4、（本題5分）用VerilogHDL描述一個能實現數據比較和排序功能的模塊，輸入為多個數據，輸出為排序結果。5、（本題5分）設計一個組合邏輯電路，判斷一個7位二進制數是否為回文數。四、分析題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）構建一個數字邏輯電路，用于實現對無線傳感器網絡節點的數據處理和通