景德鎮(zhèn)陶瓷職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)字資源檢索與應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)景德鎮(zhèn)陶瓷職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)字資源檢索與應(yīng)用》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)中，需要進(jìn)行邏輯綜合，將高級(jí)描述轉(zhuǎn)換為門級(jí)電路。邏輯綜合工具可以根據(jù)約束條件進(jìn)行優(yōu)化。以下關(guān)于邏輯綜合的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.可以自動(dòng)完成邏輯化簡(jiǎn)B.不能考慮時(shí)序約束C.可以優(yōu)化電路的面積和速度D.可以根據(jù)不同的工藝庫(kù)進(jìn)行映射2、對(duì)于一個(gè)同步計(jì)數(shù)器，在時(shí)鐘脈沖的上升沿，如果計(jì)數(shù)器處于最大狀態(tài)，下一個(gè)時(shí)鐘脈沖到來(lái)時(shí)計(jì)數(shù)器將：（）A.保持不變B.復(fù)位C.重新計(jì)數(shù)D.不確定3、組合邏輯電路的輸出僅取決于當(dāng)前的輸入。假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個(gè)組合邏輯電路。以下關(guān)于組合邏輯電路的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.加法器、編碼器、譯碼器等都是常見的組合邏輯電路B.組合邏輯電路可能會(huì)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象，導(dǎo)致輸出出現(xiàn)短暫的錯(cuò)誤脈沖C.可以使用卡諾圖來(lái)化簡(jiǎn)組合邏輯電路的邏輯表達(dá)式，以減少門電路的數(shù)量D.組合邏輯電路中不存在反饋回路，其輸出不會(huì)影響輸入4、可編程邏輯器件（PLD）為數(shù)字電路設(shè)計(jì)提供了靈活性。假設(shè)我們正在使用PLD進(jìn)行設(shè)計(jì)。以下關(guān)于PLD的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)特定的邏輯功能，減少硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜性C.復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）在結(jié)構(gòu)和性能上有很大的差異D.一旦PLD被編程，就無(wú)法再次修改其邏輯功能5、已知一個(gè)邏輯函數(shù)F=AB+CD，若要用與非門來(lái)實(shí)現(xiàn)該函數(shù)，最少需要幾個(gè)與非門？（）A.3B.4C.5D.66、在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中，若要實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)F=AB+AC，最簡(jiǎn)的與非-與非表達(dá)式為：（）A.((AB)'(AC)')'B.((A+B)'(A+C)')'C.((A'B')(A'C'))'D.((A+B)(A+C))'7、在數(shù)字邏輯電路中，組合邏輯電路的輸出僅僅取決于當(dāng)前的輸入。假設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)用于判斷一個(gè)三位二進(jìn)制數(shù)是否能被3整除的組合邏輯電路。以下哪種方法可能是實(shí)現(xiàn)該電路的有效途徑（）A.使用卡諾圖進(jìn)行邏輯化簡(jiǎn)B.直接通過邏輯門搭建，不進(jìn)行任何化簡(jiǎn)C.采用中規(guī)模集成電路，如譯碼器D.以上方法都不可行8、對(duì)于數(shù)字電路中的加法運(yùn)算，假設(shè)要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)8位有符號(hào)二進(jìn)制數(shù)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(cè)溢出？（）A.檢查最高位的進(jìn)位B.比較和與操作數(shù)的符號(hào)C.使用專門的溢出檢測(cè)電路D.以上方法結(jié)合使用9、假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，用于判斷一個(gè)16位二進(jìn)制數(shù)是否能被4整除。以下哪種邏輯表達(dá)式或方法是最簡(jiǎn)便的？（）A.檢查低兩位是否為0B.將數(shù)除以4，判斷余數(shù)是否為0C.對(duì)每4位進(jìn)行分組，檢查各組的數(shù)值D.以上方法都很復(fù)雜，無(wú)法簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)該功能10、已知邏輯函數(shù)F=A'B+AB'，若A=1，B=0，則F的值為？（）A.0B.1C.不確定D.以上都不對(duì)11、考慮一個(gè)數(shù)字電路中的比較器，用于比較兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)的大小。如果要比較兩個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)，以下哪種比較器的設(shè)計(jì)方案可能是最直接有效的？（）A.使用多個(gè)1位比較器級(jí)聯(lián)B.構(gòu)建一個(gè)專用的8位比較器電路C.通過邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)比較功能D.利用計(jì)數(shù)器判斷兩個(gè)數(shù)的大小12、在數(shù)字邏輯中，若要對(duì)一個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，校驗(yàn)位應(yīng)設(shè)置在：（）A.最高位B.最低位C.次高位D.次低位13、用2輸入與非門實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)F=AB+CD，至少需要幾個(gè)與非門？（）A.2B.3C.4D.514、用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)F(A,B,C,D)=∑m(0,2,4,6,8,10,12,14)，最簡(jiǎn)與或表達(dá)式為？（）A.B+DB.A+CC.A'+C'D.B'+D'15、假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)⑤斎氲?位二進(jìn)制數(shù)乘以2。在不使用乘法器芯片的情況下，以下哪種方法可能是可行的？（）A.將二進(jìn)制數(shù)左移一位，低位補(bǔ)0B.通過加法運(yùn)算實(shí)現(xiàn)乘法，需要多次加法操作C.使用邏輯門構(gòu)建乘法運(yùn)算電路，復(fù)雜且效率低D.無(wú)法通過簡(jiǎn)單的邏輯操作實(shí)現(xiàn)乘以2的功能16、已知一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)采用異步復(fù)位，當(dāng)復(fù)位信號(hào)有效時(shí)，系統(tǒng)會(huì)立即進(jìn)入什么狀態(tài)？（）A.初始狀態(tài)B.隨機(jī)狀態(tài)C.保持當(dāng)前狀態(tài)D.不確定17、在數(shù)字邏輯電路的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象中，當(dāng)輸入信號(hào)發(fā)生變化時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致輸出出現(xiàn)短暫的錯(cuò)誤脈沖。假設(shè)一個(gè)邏輯電路存在競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)，以下哪種方法可以有效地消除這種現(xiàn)象（）A.增加冗余項(xiàng)B.減少邏輯門的數(shù)量C.改變輸入信號(hào)的頻率D.以上方法都不能消除競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)18、在數(shù)字邏輯中，若要將一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)擴(kuò)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419、在數(shù)字電路中，若要實(shí)現(xiàn)一個(gè)能將輸入的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)的電路，以下哪種器件可能會(huì)被用到？（）A.計(jì)數(shù)器B.移位寄存器C.編碼器D.譯碼器20、若一個(gè)PLA有16個(gè)輸入變量，8個(gè)輸出函數(shù)，那么其內(nèi)部與陣列和或陣列的規(guī)模大約為：（）A.16×8B.2^16×8C.16×2^8D.2^16×2^8二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）深入分析在數(shù)字電路的可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)中，試驗(yàn)的目的、方法和數(shù)據(jù)分析。2、（本題5分）詳細(xì)闡述如何用Verilog或VHDL語(yǔ)言描述一個(gè)計(jì)數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程。3、（本題5分）在數(shù)字系統(tǒng)中，解釋如何利用數(shù)字邏輯實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的加密和解密的硬件優(yōu)化，分析優(yōu)化方法和性能提升。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)組合邏輯電路，實(shí)現(xiàn)將輸入的5位二進(jìn)制數(shù)乘以3的功能，輸出為7位二進(jìn)制數(shù)，同時(shí)給出真值表和邏輯表達(dá)式。2、（本題5分）用VerilogHDL描述一個(gè)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)選擇功能的模塊，輸入為8位數(shù)據(jù)和3位選擇信號(hào)，輸出為選中的數(shù)據(jù)。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)⑤斎氲?位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為格雷碼，給出邏輯表達(dá)式和電路連接。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)器，能夠?qū)崿F(xiàn)從0到4095的計(jì)數(shù)，并在特定狀態(tài)下進(jìn)行雙倍計(jì)數(shù)。5、（本題5分）使用移位寄存器和比較器設(shè)計(jì)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)比較和移位功能的電路，畫出邏輯圖和說明工作原理。四、分析題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）給定一個(gè)數(shù)字圖像處理系統(tǒng)中的圖像縮放模塊，需要對(duì)輸入的圖