天津醫(yī)科大學臨床醫(yī)學院《數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)》2023-2024學年第二學期期末試卷

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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、考慮到一個數(shù)字通信系統(tǒng)中的糾錯編碼，假設采用了卷積碼進行糾錯。卷積碼通過在編碼過程中引入冗余信息來提高糾錯能力。以下關(guān)于卷積碼的描述，哪個是正確的？（）A.編碼和解碼過程簡單B.糾錯能力有限C.適用于短數(shù)據(jù)塊D.是一種分組碼2、在數(shù)字邏輯中，計數(shù)器是常見的時序邏輯電路。如果要設計一個模10的計數(shù)器，也就是從0計數(shù)到9后重新回到0，以下哪種方法是可行的？（）A.使用4個觸發(fā)器，通過反饋邏輯實現(xiàn)B.使用5個觸發(fā)器，按照特定順序連接C.使用10個觸發(fā)器，每個對應一個計數(shù)狀態(tài)D.無法用常見的數(shù)字邏輯器件實現(xiàn)模10計數(shù)器3、假設正在研究數(shù)字電路中的競爭冒險現(xiàn)象，即在電路的輸入信號變化瞬間，由于門電路的傳輸延遲可能導致輸出出現(xiàn)不應有的尖峰脈沖。以下哪種方法可以有效地消除競爭冒險？（）A.接入濾波電容，吸收尖峰脈沖B.修改邏輯設計，避免同時變化的輸入C.增加冗余項，改變邏輯函數(shù)D.以上方法都可以用于消除競爭冒險4、想象一個數(shù)字系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)一個數(shù)據(jù)緩沖器，能夠暫時存儲輸入的數(shù)據(jù)。以下哪種器件可能是最適合的？（）A.鎖存器，能夠在特定條件下保持數(shù)據(jù)B.寄存器，具有更穩(wěn)定的存儲和控制功能C.計數(shù)器，主要用于計數(shù)操作，不適合作為緩沖器D.譯碼器，用于將編碼轉(zhuǎn)換為特定的輸出5、在數(shù)字邏輯中，提高數(shù)字電路的可靠性可以采用多種措施。以下措施中，不能提高數(shù)字電路可靠性的是（）A.采用冗余設計B.優(yōu)化電路布局和布線C.提高工作電壓D.選用高質(zhì)量的元器件6、在數(shù)字電路中，半導體存儲器的地址譯碼方式有直接譯碼和間接譯碼。以下關(guān)于地址譯碼的描述，錯誤的是（）A.直接譯碼方式簡單直觀，但譯碼器的輸出線較多B.間接譯碼方式可以減少譯碼器的輸出線，但電路相對復雜C.無論采用哪種譯碼方式，存儲器的存儲容量都不會改變D.地址譯碼的目的是將地址信號轉(zhuǎn)換為存儲器的片選信號和字選信號7、用8選1數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)F=A'B+AB'，需要將函數(shù)化為？（）A.標準與或式B.標準或與式C.最小項表達式D.最大項表達式8、假設要設計一個數(shù)字電路，用于檢測一個8位二進制數(shù)中1的個數(shù)是否大于4。以下哪種邏輯設計思路是最直接有效的？（）A.依次檢查每一位，統(tǒng)計1的個數(shù)并與4比較B.將8位數(shù)據(jù)分成兩組，分別統(tǒng)計1的個數(shù)，然后比較總和與4的大小C.使用特定的編碼方式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，然后進行判斷D.以上方法都過于復雜，無法實現(xiàn)該功能9、計數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中有著廣泛的應用。以下關(guān)于計數(shù)器的描述，不準確的是（）A.計數(shù)器可以按照遞增或遞減的方式計數(shù)B.異步計數(shù)器的計數(shù)速度比同步計數(shù)器快C.計數(shù)器的模值決定了其計數(shù)的范圍D.可以通過觸發(fā)器和邏輯門來構(gòu)建計數(shù)器10、譯碼器是數(shù)字電路中的另一種重要組合邏輯器件。以下關(guān)于譯碼器工作原理的描述中，不正確的是（）A.將輸入的二進制代碼轉(zhuǎn)換為對應的輸出信號B.輸入的代碼位數(shù)決定了輸出信號的數(shù)量C.譯碼器的輸出通常是高電平有效D.譯碼器可以實現(xiàn)邏輯函數(shù)的化簡11、在數(shù)字邏輯的發(fā)展歷程中，以下關(guān)于集成電路技術(shù)的描述，不正確的是（）A.集成電路的規(guī)模不斷增大，性能不斷提高B.摩爾定律預測了集成電路上晶體管數(shù)量的增長趨勢C.隨著工藝的進步，集成電路的成本不斷降低D.集成電路技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)達到了物理極限，無法繼續(xù)提高12、在數(shù)字邏輯中，若要將一個8位二進制數(shù)擴大4倍，可采用的方法是：（）A.左移2位B.右移2位C.乘以4D.除以413、在數(shù)字電路中，組合邏輯電路的輸出僅取決于當前的輸入。以下關(guān)于組合邏輯電路的描述，不正確的是（）A.常見的組合邏輯電路有加法器、編碼器、譯碼器等B.組合邏輯電路不存在反饋通路，信號從輸入到輸出是單向傳輸?shù)腃.由于沒有存儲元件，組合邏輯電路的輸出不能保持，會隨著輸入的變化而立即變化D.組合邏輯電路的設計不需要考慮時序問題，比時序邏輯電路簡單得多14、計數(shù)器是一種常見的時序邏輯電路，用于對脈沖進行計數(shù)。以下關(guān)于計數(shù)器的敘述中，錯誤的是（）A.同步計數(shù)器的所有觸發(fā)器同時翻轉(zhuǎn)，速度較快B.異步計數(shù)器的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)不同步，可能存在延遲C.可以通過級聯(lián)多個計數(shù)器來增加計數(shù)范圍D.計數(shù)器的計數(shù)容量只取決于觸發(fā)器的數(shù)量15、在一個數(shù)字電路中，需要實現(xiàn)一個邏輯函數(shù)，通過使用硬件描述語言（HDL）進行描述。以下哪種HDL可能是最常用的？（）A.VHDL（VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage），語法嚴格，適合大型設計B.Verilog，語法簡潔，應用廣泛C.SystemVerilog，是Verilog的擴展，功能更強大但學習難度大D.以上HDL都很常用，選擇取決于個人偏好和項目需求16、在數(shù)字系統(tǒng)中，若要將一個8位的二進制補碼表示的數(shù)轉(zhuǎn)換為原碼，以下哪個步驟是正確的？（）A.先取反，再加1B.直接取反C.先減1，再取反D.以上都不對17、在數(shù)字電路中，下列哪種邏輯門的輸出不僅取決于當前的輸入，還取決于之前的輸出狀態(tài)？（）A.與門B.或門C.非門D.觸發(fā)器18、在數(shù)字邏輯設計中，若要實現(xiàn)一個能檢測輸入的4位二進制數(shù)中是否有奇數(shù)個1的電路，最少需要使用幾個異或門？（）A.1B.2C.3D.419、對于一個6位的二進制加法計數(shù)器，從0開始計數(shù)，當計到第60個脈沖時，計數(shù)器的狀態(tài)為：（）A.010110B.101100C.111100D.00110020、考慮一個數(shù)字系統(tǒng)中的譯碼器，它需要將4位的二進制輸入譯碼為16個輸出信號。以下哪種譯碼器的實現(xiàn)方式可能是最常見的？（）A.2-4譯碼器級聯(lián)B.3-8譯碼器級聯(lián)C.使用與非門構(gòu)建譯碼邏輯D.利用或門實現(xiàn)譯碼功能二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）說明在數(shù)字電路中如何利用同步電路實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸，避免數(shù)據(jù)丟失。2、（本題5分）詳細說明在多路選擇器的并行數(shù)據(jù)選擇應用中，如何根據(jù)多個控制信號選擇不同的并行數(shù)據(jù)輸入。3、（本題5分）詳細說明數(shù)字邏輯中移位寄存器的移位速度和數(shù)據(jù)傳輸率的計算方法，舉例說明在高速數(shù)據(jù)處理中的應用。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）利用譯碼器和觸發(fā)器設計一個能實現(xiàn)順序控制的電路，例如按照特定順序點亮一組燈，畫出邏輯圖。2、（本題5分）利用數(shù)據(jù)選擇器和比較器設計一個能根據(jù)輸入數(shù)據(jù)選擇輸出特定格式數(shù)字的電路，畫出邏輯圖和選擇規(guī)則。3、（本題5分）設計一個數(shù)據(jù)選擇器，根據(jù)21個控制信號從2097152個輸入數(shù)據(jù)中選擇一個輸出。4、（本題5分）設計一個全加器，能夠進行三個128位二進制數(shù)的加法運算，并輸出結(jié)果和進位的復雜表示。5、（本題5分）設計一個能檢測輸入的二十四位二進制數(shù)中是否存在連續(xù)十三個1的電路，用邏輯門實現(xiàn)，畫出邏輯圖。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(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)一個