站名：站名：年級專業：姓名：學號：凡年級專業、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁衢州學院

《數值計算與語言實訓》2023-2024學年第一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1分，共20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，若要將一個4位的二進制數擴展為8位，應該在高位補多少？（）A.0B.1C.原數的最高位D.隨機值2、在數字電路中，若要實現一個能將輸入的10位二進制數的高5位和低5位交換位置的電路，以下哪種方法較為簡單？（）A.使用多個數據選擇器B.通過邏輯運算C.利用移位寄存器D.以上都不是3、在數字電路中，用卡諾圖化簡邏輯函數時，如果相鄰的最小項可以合并，那么最少需要幾個相鄰的最小項才能進行合并？（）A.2B.4C.8D.164、在一個數字電路中，需要實現一個邏輯函數F=AB+CD。為了簡化電路，使用卡諾圖進行化簡。以下關于卡諾圖化簡的描述，哪個是正確的？（）A.卡諾圖可以直觀地顯示邏輯函數的最小項，方便進行合并化簡B.卡諾圖只能用于化簡變量較少的邏輯函數，對于多變量函數效果不佳C.卡諾圖化簡后的結果一定是最簡的邏輯表達式，無需進一步優化D.卡諾圖的繪制和化簡過程復雜，不如直接使用公式法化簡5、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.10106、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7、在數字邏輯設計中，若要實現邏輯函數F=AB+AC，最簡的與非-與非表達式為：（）A.((AB)'(AC)')'B.((A+B)'(A+C)')'C.((A'B')(A'C'))'D.((A+B)(A+C))'8、對于一個T觸發器，當T=1時，在時鐘脈沖作用下，觸發器實現的功能是：（）A.保持B.置0C.置1D.翻轉9、在數字邏輯電路中，移位寄存器可以實現數據的左移和右移操作。一個4位雙向移位寄存器，當控制信號為左移時，輸入為特定的二進制數，經過多次時鐘脈沖后，輸出會發生什么變化？（）A.輸出的數據依次向左移動B.輸出的數據依次向右移動C.不確定D.輸出的數據保持不變10、編碼器是一種將輸入信號轉換為編碼輸出的組合邏輯電路。以下關于編碼器的說法，錯誤的是（）A.普通編碼器在多個輸入同時有效時，可能會產生錯誤的輸出B.優先編碼器可以解決普通編碼器的輸入沖突問題C.編碼器可以將十進制數轉換為二進制編碼D.編碼器的輸出位數總是與輸入信號的數量相同11、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'12、在數字電路中，使用加法器實現兩個8位有符號數的加法運算，若最高位產生進位，那么這個進位表示什么？（）A.溢出B.正常進位C.錯誤D.以上都不對13、在數字電路中，若要將一個頻率為100kHz的方波信號分頻為10kHz的方波信號，需要幾級分頻電路？（）A.3B.4C.5D.1014、考慮一個數字電路中的加法器，已知其輸入為兩個8位的二進制數A和B，以及一個進位輸入C_in。如果要計算A+B+C_in的和，并輸出結果S和進位輸出C_out，以下哪種方法可以最有效地實現？（）A.使用多個全加器級聯B.構建一個大型的加法運算電路C.利用軟件算法進行計算，不使用硬件電路D.以上方法的效果相同，可以隨意選擇15、對于一個由JK觸發器構成的計數器，若要實現計數范圍為0-7的循環計數，J和K的輸入應該如何設置？（）A.特定的邏輯組合B.隨機設置C.保持不變D.以上都不對16、在數字邏輯的編碼器和譯碼器綜合應用中，假設一個系統需要將輸入的4位二進制編碼轉換為7段數碼管的顯示信號。以下哪種方案能夠實現這個功能，并且具有較好的可擴展性？（）A.使用專用的編碼譯碼芯片B.用邏輯門搭建電路C.基于可編程邏輯器件實現D.以上方案均可17、在數字邏輯的組合邏輯電路分析中，假設給定一個復雜的組合邏輯電路的真值表。以下哪種方法可以幫助快速確定其邏輯表達式（）A.觀察法B.卡諾圖法C.試錯法D.以上方法都不可靠18、在數字系統中，接口電路用于連接不同的數字設備。以下關于接口電路的功能和要求，不正確的是（）A.接口電路要實現信號的轉換和匹配B.接口電路要保證數據傳輸的可靠性和穩定性C.接口電路不需要考慮設備之間的速度差異D.接口電路要符合相關的標準和規范19、數字邏輯中的比較器用于比較兩個數字的大小。假設設計一個4位比較器，比較兩個無符號數A和B。當A=1010，B=1100時，輸出結果是什么？（）A.A>BB.A<BC.A=BD.不確定20、D觸發器是一種常見的觸發器類型，具有簡單的邏輯功能。關于D觸發器的工作原理和特點，以下描述錯誤的是（）A.D觸發器在時鐘脈沖的上升沿或下降沿將輸入數據存儲到輸出端B.D觸發器的輸出只取決于當前的輸入數據，與之前的狀態無關C.D觸發器可以通過組合邏輯電路來實現D.D觸發器在數字電路中的應用非常廣泛，但性能不如其他類型的觸發器二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細闡述如何用硬件描述語言實現一個有限狀態機的狀態轉移和輸出邏輯。2、（本題5分）詳細闡述在數字電路的可靠性驗證試驗中，試驗方案的制定和結果評估。3、（本題5分）說明在數字邏輯中如何進行邏輯函數的卡諾圖化簡中的無關項處理。4、（本題5分）深入分析在數字邏輯電路的熱仿真中，使用的軟件和仿真流程以及結果分析。5、（本題5分）解釋什么是數字邏輯中的同步電路的時鐘偏差，以及對電路的影響和解決方法。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個數據選擇器，根據16個控制信號從65536個輸入數據中選擇一個輸出。2、（本題5分）設計一個能對5位二進制數進行取反操作的組合邏輯電路，給出邏輯表達式和電路連接。3、（本題5分）使用D觸發器設計一個異步時序邏輯電路，實現一個6位扭環形計數器，畫出狀態轉換圖和電路。4、（本題5分）設計一個能將8421BCD碼轉換為5421BCD碼的轉換電路，畫出邏輯圖和真值表。5、（本題5分）設計一個能將格雷碼轉換為二進制碼的轉換電路，用邏輯門實現，畫出邏輯圖和真值表。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）給定一個復雜的數字系統，其中包含多個輸入信號和多個輸出信號。輸入信號包括傳感器數據、控制指令等，輸出信號用于驅動執行器和顯示設備。請詳細分析系統的功能和邏輯關系，設計相應的數字電路，并說明如何保證系統的穩定性和可靠性。2、（本題10