學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁沈陽理工大學

《趣味邏輯學與人生智慧》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、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、在數字邏輯中，移位寄存器可以實現數據的移位操作。以下關于移位寄存器工作方式的描述中，不正確的是（）A.可以實現左移和右移B.移位操作通常在時鐘脈沖的控制下進行C.移位寄存器可以存儲多位數據D.移位寄存器的移位方向是固定不變的2、在數字邏輯電路的故障診斷中，有多種方法可以使用。以下關于故障診斷方法的描述，錯誤的是（）A.可以通過觀察電路的輸出信號是否符合預期來判斷是否存在故障B.可以使用邏輯分析儀等工具對電路中的信號進行監測和分析C.可以采用替換法，逐個更換可能故障的元器件來確定故障位置D.故障診斷只需要依靠經驗和直覺，不需要遵循任何科學的方法和流程3、已知一個數字系統采用同步置數的計數器，在置數信號有效的下一個時鐘脈沖，計數器將置入什么數值？（）A.0B.設定的數值C.隨機數值D.不確定4、在數字邏輯中，若要將一個十進制數37轉換為二進制數，其結果是多少？（）A.100101B.101001C.110101D.1001115、在數字邏輯設計中，若要實現一個能判斷輸入的3位二進制數是否大于4的電路，最少需要幾個邏輯門？（）A.2B.3C.4D.56、在數字邏輯中，競爭冒險現象是需要關注的問題。以下關于競爭冒險的產生原因，描述不正確的是（）A.由于信號傳輸延遲導致輸入信號到達邏輯門的時間不同B.邏輯門的傳輸延遲是競爭冒險產生的主要原因C.當多個輸入信號同時變化時容易產生競爭冒險D.只要邏輯電路設計合理，就一定不會出現競爭冒險現象7、對于一個用VHDL描述的數字邏輯電路，以下哪種數據類型通常用于表示二進制數？（）A.integerB.std_logic_vectorC.bitD.boolean8、在數字邏輯中，對于一個復雜的時序邏輯電路，需要判斷其是否能夠正常工作并且滿足設計要求。以下哪種方法是最有效的驗證手段？（）A.功能仿真，通過軟件模擬電路行為B.硬件測試，實際搭建電路進行測試C.理論分析，根據邏輯關系推斷D.依靠經驗判斷，不進行具體測試9、在數字邏輯中，需要對一個邏輯表達式進行化簡并轉換成最簡與或表達式。給定表達式F=(A+B)(A'+C)，以下哪種化簡步驟是正確的？（）A.F=A+BCB.F=A+AC+B+BCC.F=A+BD.F=A'+B'10、對于一個T觸發器，在時鐘脈沖作用下，當T=1時，觸發器的輸出將：（）A.翻轉B.置0C.置1D.保持不變11、寄存器是用于存儲一組二進制數據的時序邏輯電路。以下關于寄存器的描述，錯誤的是（）A.寄存器可以由多個觸發器組成，能夠同時存儲多位數據B.移位寄存器可以實現數據的串行輸入和并行輸出，或者并行輸入和串行輸出C.寄存器在數字系統中常用于暫存數據、緩沖數據等D.寄存器的存儲容量是固定的，不能根據需要進行擴展12、在數字邏輯的應用中，數字系統的設計通常遵循一定的步驟。以下關于數字系統設計步驟的描述，錯誤的是（）A.首先進行需求分析，確定系統的功能和性能指標B.然后進行邏輯設計，確定系統的邏輯結構和電路實現C.接著進行電路實現和硬件調試，最后進行系統測試和優化D.在整個設計過程中，不需要考慮成本和可靠性等因素13、已知一個數字系統采用8位二進制補碼表示整數，那么其能表示的數值范圍是多少？（）A.-128到127B.-255到255C.-256到255D.0到25514、在數字邏輯設計中，寄存器可以存儲數據。一個8位寄存器，能夠存儲的最大二進制數是多少？（）A.255B.256C.不確定D.根據寄存器的類型判斷15、在數字電路的設計中，卡諾圖是一種用于化簡邏輯函數的工具。以下關于卡諾圖化簡的描述，錯誤的是（）A.卡諾圖中的相鄰方格可以合并，以消去變量B.卡諾圖化簡可以得到最簡與或表達式C.卡諾圖只適用于變量較少的邏輯函數化簡D.卡諾圖化簡的結果一定是唯一的16、在一個8位的數字加法器中，如果發生了進位溢出，那么這個溢出標志位應該是第幾位？（）A.第8位B.第9位C.第7位D.第6位17、數字系統的設計需要遵循一定的步驟和方法。假設我們正在設計一個簡單的數字系統。以下關于數字系統設計的描述，哪一項是不準確的？（）A.首先需要明確系統的功能和性能要求，制定詳細的設計方案B.然后進行模塊劃分和邏輯設計，使用硬件描述語言（HDL）進行描述C.設計完成后需要進行仿真驗證，確保系統的功能正確無誤D.數字系統的設計不需要考慮成本和可維護性，只要功能實現即可18、用4個全加器實現兩個4位二進制數的加法運算，需要考慮的進位方式是？（）A.串行進位B.并行進位C.串并結合進位D.以上都可以19、將十進制數轉換為二進制數可以使用除2取余法。關于除2取余法的步驟，以下描述不正確的是（）A.將十進制數除以2，取余數作為二進制數的最低位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.將所得的余數從右到左排列，即可得到二進制數20、對于數字電路中的加法運算，假設要實現兩個8位有符號二進制數的加法，并且需要考慮溢出的情況。以下哪種方法最適合檢測溢出？（）A.檢查最高位的進位B.比較和與操作數的符號C.使用專門的溢出檢測電路D.以上方法結合使用二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述數字邏輯中編碼器和譯碼器的噪聲容限和抗干擾能力，分析其在惡劣環境下的應用。2、（本題5分）說明在數字邏輯設計中如何進行邏輯電路的可綜合性考慮，確保設計能夠被綜合工具實現。3、（本題5分）詳細闡述如何用Verilog或VHDL語言描述一個計數器的狀態轉換過程。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個能判斷輸入的3位二進制數是否能被2整除且大于1的邏輯電路，畫出邏輯圖和真值表。2、（本題5分）使用移位寄存器和計數器設計一個能產生特定序列（如101010...）的電路，畫出邏輯圖和說明工作過程。3、（本題5分）使用計數器和譯碼器設計一個能顯示0-99數字的電路，畫出邏輯圖和說明工作原理。4、（本題5分）使用JK觸發器設計一個模5的同步計數器，分析其工作原理并畫出邏輯圖。5、（本題5分）設計一個數據選擇器，根據3個控制信號從8個輸入數據中選擇一個輸出。四、分析題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）設計一個數字電路，能夠對輸入的兩個4位二進制數進行比較