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頁武漢工貿職業學院

《數字資源檢索與應用》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、可編程邏輯器件（PLD）為數字電路設計提供了靈活性。假設我們正在使用PLD進行設計。以下關于PLD的描述，哪一項是不準確的？（）A.可編程邏輯陣列（PLA）、可編程陣列邏輯（PAL）和通用陣列邏輯（GAL）都屬于PLDB.PLD可以通過編程實現特定的邏輯功能，減少硬件設計的復雜性C.復雜可編程邏輯器件（CPLD）和現場可編程門陣列（FPGA）在結構和性能上有很大的差異D.一旦PLD被編程，就無法再次修改其邏輯功能2、在數字邏輯電路中，組合邏輯電路的輸出僅僅取決于當前的輸入。假設設計一個用于判斷一個三位二進制數是否能被3整除的組合邏輯電路。以下哪種方法可能是實現該電路的有效途徑（）A.使用卡諾圖進行邏輯化簡B.直接通過邏輯門搭建，不進行任何化簡C.采用中規模集成電路，如譯碼器D.以上方法都不可行3、對于一個異步清零的計數器，清零信號的有效時間應該滿足什么條件？（）A.小于時鐘周期B.大于時鐘周期C.與時鐘周期無關D.以上都不對4、假設正在設計一個數字電路，用于實現兩個4位二進制數的乘法運算。如果要采用硬件實現，并且要求速度較快，以下哪種方法是最優的？（）A.使用移位相加的方法，逐步計算乘積B.構建一個乘法器的真值表，通過組合邏輯實現C.利用現有的乘法器集成電路芯片D.以上方法的效果相同，沒有優劣之分5、在數字邏輯中，組合邏輯電路的輸出僅僅取決于當前的輸入。以下關于組合邏輯電路特點的描述中，錯誤的是（）A.不包含記憶元件B.輸出與電路過去的狀態無關C.可以實現復雜的邏輯功能，如加法器和編碼器D.其輸出會隨著輸入的變化而立即變化，沒有延遲6、在數字電路中，能夠將輸入的特定代碼轉換為高、低電平輸出的電路是？（）A.編碼器B.譯碼器C.數據分配器D.數據選擇器7、考慮數字邏輯中的移位寄存器的應用，假設在數字通信系統中使用移位寄存器進行數據的串行到并行轉換。以下關于這種應用的優勢和工作原理，哪個描述是準確的（）A.提高數據傳輸速度B.增加數據的錯誤率C.移位寄存器在轉換過程中會丟失數據D.以上描述都不準確8、在數字電路中，加法器的進位鏈可以采用不同的結構。假設一個16位加法器，采用先行進位結構，與串行進位結構相比，以下哪個方面會有顯著的改善？（）A.電路的復雜度B.計算速度C.功耗D.占用的芯片面積9、在數字邏輯電路中，對于一個4位的二進制加法計數器，從初始狀態0000開始計數，經過15個時鐘脈沖后，計數器的狀態將變為：（）A.1111B.1110C.0000D.000110、想象一個數字系統中，需要將并行的數據轉換為串行數據進行傳輸。以下哪種器件或模塊可能是最關鍵的？（）A.移位寄存器，能夠實現數據的串行移位輸出B.計數器，用于控制數據的移位順序C.編碼器，將并行數據編碼為串行格式D.譯碼器，將串行數據轉換為并行數據11、在數字電路中，使用譯碼器實現邏輯函數時，若要實現一個3變量的邏輯函數，至少需要幾位的譯碼器？（）A.2B.3C.4D.812、在數字邏輯中，奇偶校驗碼可以用于檢測數據傳輸中的錯誤。奇校驗碼是指數據中1的個數加上校驗位后為奇數，偶校驗碼則相反。對于一個8位的數據10101100，采用偶校驗碼時，校驗位應為：（）A.0B.1C.無法確定D.取決于傳輸方式13、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14、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15、寄存器是數字系統中用于存儲數據的部件。以下關于寄存器的描述，錯誤的是（）A.寄存器可以由D觸發器或其他存儲元件構成B.寄存器能夠在時鐘信號的控制下存儲和更新數據C.移位寄存器不僅可以存儲數據，還能實現數據的移位操作D.寄存器的存儲容量是固定的，不能根據需要進行擴展16、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17、在數字邏輯中，已知一個邏輯函數的真值表，若要用卡諾圖進行化簡，首先需要確定什么？（）A.變量個數B.最小項C.最大項D.無關項18、邏輯函數的化簡是數字邏輯設計中的重要環節。在化簡邏輯函數時，以下方法不常用的是（）A.公式法，運用邏輯代數的基本公式和定律進行化簡B.卡諾圖法，通過圖形的方式直觀地化簡邏輯函數C.真值表法，根據輸入輸出的真值表來化簡D.試探法，隨機嘗試不同的組合來找到最簡形式19、對于一個由JK觸發器構成的時序電路，若要實現一個模5的計數器，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20、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.16二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋什么是數字邏輯中的流水線技術，它的優點和缺點是什么，以及在什么情況下使用。2、（本題5分）詳細說明在譯碼器的譯碼速度優化中，采用的技術和實現方法。3、（本題5分）詳細闡述如何用硬件描述語言實現一個同步計數器的同步加載功能。4、（本題5分）闡述數字邏輯中三態門的工作原理和應用場景，舉例說明其在總線系統中的作用。5、（本題5分）詳細闡述如何用邏輯門實現一個加法器的進位選擇結構，提高運算速度。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個全加器，能夠進行兩個8位二進制數的加法運算，并輸出結果和進位。2、（本題5分）設計一個組合邏輯電路，實現將輸入的3位二進制數乘以2的功能，輸出為4位二進制數，給出邏輯表達式和電路圖。3、（本題5分）設計一個編碼器，將4096個輸入信號編碼為12位二進制輸出信號。4、（本題5分）設計一個計數器，能夠實現從0到127的計數，并在特定狀態下改變計數方向。5、（本題5分）用VerilogHDL描述一個能實現數據選擇和分配功能的模塊，具有多個輸入和多個輸出，通過控制信號選擇數據的流向。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）給定一個數字圖像處理系統，需要對圖像的像素數據進行灰度化和二值化處理。分析灰度化和二值化的算法和原理，設計相應的數字電路實現這些處理功能。探討如何根據圖像的特點選擇合適的閾值和處理參數。2、（本題10分）有一個數字系統中的數據緩存模塊，需要實現數據的暫存和讀取功能。分析緩存的工作原理和讀寫