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頁浙江金融職業學院

《計算力學》2023-2024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一、單選題（本大題共30個小題，每小題1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JK觸發器，若J=K=1，在時鐘脈沖作用下，其輸出狀態？（）A.置0B.置1C.保持不變D.翻轉2、若要對一個8位的二進制數進行奇偶校驗，當其中1的個數為奇數時輸出1，則校驗位的邏輯表達式應為：（）A.校驗位=異或（所有位）B.校驗位=與（所有位）C.校驗位=或（所有位）D.校驗位=非（所有位）3、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4、在一個復雜的數字系統中，可能會包含多個時鐘域。不同時鐘域之間的信號傳輸需要進行特殊的處理，以避免出現亞穩態。亞穩態是指信號在不穩定的狀態停留一段時間。以下關于亞穩態的描述，錯誤的是：（）A.可以通過增加同步器來減少亞穩態的影響B.亞穩態可能導致系統的錯誤輸出C.亞穩態的持續時間是固定的D.亞穩態在高速數字系統中更容易出現5、在數字邏輯中，若要將兩個8位二進制數相減，并產生借位輸出，以下哪種組合邏輯門較為合適？（）A.異或門和與門B.同或門和或門C.與非門和或非門D.減法器和與門6、在數字邏輯電路的設計中，卡諾圖是一種非常有用的工具。以下關于卡諾圖用途的描述中，不正確的是（）A.用于化簡邏輯函數B.直觀地表示邏輯函數的所有最小項C.可以幫助判斷邏輯函數是否最簡D.卡諾圖只能用于二變量和三變量的邏輯函數化簡7、在數字邏輯中，有限狀態機（FSM）是一種重要的模型。以下關于有限狀態機的描述，準確的是（）A.有限狀態機可以分為摩爾型和米利型兩種類型，它們的輸出與輸入的關系不同B.有限狀態機的狀態轉換是隨機的，不受輸入和當前狀態的影響C.有限狀態機只能用于簡單的數字電路設計，不能用于復雜的系統D.設計有限狀態機時，不需要考慮狀態的編碼方式8、考慮到一個數字系統的電源管理，需要根據系統的工作狀態動態地調整電源電壓和電流，以實現節能和提高系統穩定性。假設通過數字邏輯電路來控制電源管理模塊，以下哪種電源管理技術與數字邏輯電路的結合能夠提供最佳的節能效果？（）A.動態電壓頻率調整（DVFS）B.睡眠模式C.電源關斷D.以上都是9、若要將一個十進制數37轉換為8421BCD碼，其結果為：（）A.00110111B.01110111C.10010111D.1101011110、在數字邏輯電路中，組合邏輯電路的輸出僅取決于當前的輸入值。假設設計一個組合邏輯電路，用于判斷一個三位二進制數是否能被3整除。輸入為A、B、C分別表示三位二進制數的個位、十位和百位。以下哪種邏輯表達式能夠正確實現這個功能？（）A.(A+B+C)%3==0B.(A^B^C)%3==0C.(A&B&C)%3==0D.(A|B|C)%3==011、已知一個邏輯函數F=A+B·C，其反函數F'為：（）A.F'=A·(B+C)B.F'=A·(B·C)C.F'=(A+B)·CD.F'=A·(B'+C')12、在數字邏輯電路中，計數器是一種常見的時序邏輯電路。一個4位二進制計數器，能夠計數的最大十進制數是多少？（）A.15B.16C.不確定D.根據計數器的類型判斷13、在數字邏輯的計數器應用中，假設一個計數器被用于產生定時信號。以下哪種計數器的工作方式最適合實現精確的定時功能？（）A.自由運行計數器B.可預置計數器C.可逆計數器D.環形計數器14、在數字邏輯中，移位寄存器可以實現數據的移位操作。串行輸入并行輸出移位寄存器可以在一個時鐘脈沖下將串行輸入的數據并行輸出。假設一個8位串行輸入并行輸出移位寄存器，初始狀態為00000000，在經過8個時鐘脈沖后，輸入的數據為10101010，此時寄存器的輸出為：（）A.00000000B.10101010C.01010101D.1111111115、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16、組合邏輯電路的輸出僅僅取決于當前的輸入，不存在存儲元件。以下關于組合邏輯電路的特點描述，準確的是（）A.組合邏輯電路的輸出與電路的過去狀態無關B.組合邏輯電路中可以包含反饋回路C.由于沒有存儲元件，組合邏輯電路的輸出響應速度較慢D.組合邏輯電路的設計比時序邏輯電路簡單，不需要考慮時鐘信號17、對于一個T觸發器，若T輸入端一直為0，則觸發器的功能相當于？（）A.D觸發器B.JK觸發器C.RS觸發器D.以上都不對18、在數字電路中，需要存儲一位二進制信息。以下哪種存儲元件可以實現這個功能，并且具有簡單可靠的特點？（）A.觸發器，能夠保持狀態B.寄存器，多位存儲單元C.計數器，用于計數操作D.譯碼器，將輸入編碼轉換為輸出19、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'20、考慮一個復雜的數字系統，其中包含多個子模塊。為了確保各個子模塊之間能夠正確地通信和協調工作，通常會使用一些控制信號。如果要產生一個同步的控制信號，使得多個子模塊在特定的時鐘周期內執行特定的操作，以下哪種方法是最可靠的？（）A.使用一個單獨的時鐘源，通過分頻產生控制信號B.利用組合邏輯電路根據輸入條件生成控制信號C.隨機生成控制信號，依靠系統的容錯能力來保證正確運行D.以上方法都不可靠，無法實現同步控制21、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22、在數字邏輯中，計數器的設計可以采用不同的方法。假設我們正在設計一個計數器。以下關于計數器設計方法的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用觸發器和邏輯門直接搭建計數器電路B.可以利用現成的計數器芯片進行級聯擴展C.可以使用可編程邏輯器件（PLD）或現場可編程門陣列（FPGA）來實現計數器D.無論采用哪種設計方法，計數器的性能和功能都是完全相同的23、考慮一個8選1數據選擇器，當地址輸入為101時，以下哪種數據輸入將被輸出？（）A.第1路輸入B.第3路輸入C.第5路輸入D.第7路輸入24、在數字電路中，鎖存器和觸發器都可以存儲數據。假設我們正在比較鎖存器和觸發器。以下關于鎖存器和觸發器的描述，哪一項是不準確的？（）A.鎖存器是電平敏感的存儲器件，觸發器是邊沿敏感的存儲器件B.鎖存器在輸入信號有效期間，輸出會隨著輸入的變化而變化；觸發器在時鐘邊沿時才會改變狀態C.鎖存器和觸發器的電路結構相似，只是觸發方式不同D.鎖存器比觸發器的抗干擾能力強，更適合在噪聲環境中使用25、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26、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27、在數字邏輯中，競爭和冒險現象可能會導致電路輸出出現錯誤。以下關于競爭和冒險的描述，不正確的是（）A.競爭是由于信號通過不同路徑到達同一門的輸入端存在時間差引起的B.冒險是競爭導致的輸出端出現不應有的尖峰脈沖C.增加冗余項可以完全消除競爭和冒險現象D.采用濾波電容可以減少冒險現象的影響28、已知一個JK觸發器的J和K輸入端都為1，在時鐘脈沖的下降沿，觸發器的狀態會怎樣變化？（）A.置0B.置1C.翻轉D.保持不變29、對于一個同步時序電路，如果時鐘脈沖的占空比發生變化，對電路的工作會產生什么影響？（）A.可能導致誤動作B.不會有任何影響C.影響輸出的穩定性D.以上都不對30、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。假設我們正在設計一個具有復位功能的電路。以下關于異步復位和同步復位的描述，哪一項是不準確的？（）A.異步復位信號不受時鐘信號的控制，在復位信號有效時立即將電路復位B.同步復位信號在時鐘上升沿或下降沿時，根據復位信號的狀態進行復位操作C.異步復位的優點是復位響應速度快，缺點是可能會產生亞穩態D.同步復位比異步復位更可靠，不會出現亞穩態問題，因此應優先使用同步復位二、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）利用數字邏輯設計一個數字音頻均衡器電路，能夠調整音頻信號的頻率響應。詳細闡述均衡器的工作原理和參數設置，分析各個頻段的增益控制邏輯和實現方式。2、（本題5分）給定一個數字邏輯電路的邏輯仿真結果，分析電路的輸出是否符合預期。查找可能存在的邏輯錯誤或異常情況，探討如何根據仿真結果調整電路設計或修改輸入激勵，以驗證電路的功能正確性。3、（本題5分）給定一個數字邏輯電路的噪聲容限分析報告，分析電路在不同工作條件下的噪聲容限。提出提高電路噪聲容限的方法，如增加驅動能力、優化電路結構或采用抗干擾技術，以確保電路在惡劣環境下的正常工作。4、（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。5、（本題5分）設計一個數字邏輯電路，實現一個4位的除法器，能夠處理有余數的除法運算。詳細描述除法運算的算法和邏輯實現，通過示例計算進行驗證，并畫出邏輯電路圖。思考該除法器在數字計算和工業控制中的應用和擴展。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入分析在數字邏輯中的奇偶校驗電路的設計原理和在數據傳輸中的作用。2、（本題5分）解釋什么是數字邏輯中的異步電路的metastabilitywindow（亞穩態窗口），以及如何減小其影響。3、（本題5分）在數字電路中，解