吉林師范大學(xué)《邏輯導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁吉林師范大學(xué)《邏輯導(dǎo)論》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷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、假設(shè)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(dǎo)致輸出出現(xiàn)不應(yīng)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(shè)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2、編碼器能夠?qū)⑤斎氲男盘栟D(zhuǎn)換為特定的編碼輸出。對于編碼器的工作原理和特點，以下敘述不正確的是（）A.普通編碼器在多個輸入同時有效時，可能會產(chǎn)生錯誤輸出B.優(yōu)先編碼器會對輸入信號的優(yōu)先級進行判斷C.編碼器可以將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號D.編碼器的輸出編碼位數(shù)取決于輸入信號的數(shù)量3、在數(shù)字電路中，半導(dǎo)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(fù)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4、數(shù)字邏輯中的加法器是重要的運算單元。假設(shè)要設(shè)計一個4位二進制加法器，使用全加器來實現(xiàn)。在考慮進位傳遞時，以下哪種方法能夠有效地減少電路的延遲和復(fù)雜度？（）A.串行進位B.并行進位C.分組進位D.不考慮進位，直接相加5、在數(shù)字邏輯電路中，競爭冒險可能會在多個輸入信號同時變化時產(chǎn)生。為了判斷一個邏輯電路是否存在競爭冒險，可以通過觀察邏輯表達式或者繪制波形圖來進行。以下關(guān)于競爭冒險判斷的描述，錯誤的是：（）A.只要邏輯表達式中存在變量的互補形式，就一定存在競爭冒險B.波形圖中出現(xiàn)尖峰脈沖，說明存在競爭冒險C.增加冗余項可以消除競爭冒險D.競爭冒險不會影響電路的邏輯功能6、在數(shù)字邏輯設(shè)計中，如何判斷一個數(shù)字邏輯電路是否存在靜態(tài)冒險？如果存在靜態(tài)冒險，如何消除？（）A.通過分析邏輯表達式或卡諾圖判斷是否存在靜態(tài)冒險，可以通過增加冗余項消除靜態(tài)冒險B.通過觀察電路的輸入輸出波形判斷是否存在靜態(tài)冒險，可以通過改變電路的結(jié)構(gòu)消除靜態(tài)冒險C.不確定D.靜態(tài)冒險很難判斷和消除7、想象一個數(shù)字系統(tǒng)中，需要對輸入的8位二進制數(shù)進行編碼，將其轉(zhuǎn)換為3位的二進制編碼。在選擇編碼方式時，需要考慮編碼的唯一性和容錯性等因素。以下哪種編碼方式可能是最合適的？（）A.格雷碼，相鄰數(shù)值的編碼只有一位不同，具有良好的容錯性B.8421碼，是常見的二進制編碼方式，但相鄰數(shù)值變化可能多位不同C.余3碼，在8421碼基礎(chǔ)上加上3得到，計算復(fù)雜D.隨機編碼，編碼方式不固定，難以保證唯一性和規(guī)律8、隨機存取存儲器（RAM）在數(shù)字系統(tǒng)中也有廣泛應(yīng)用。以下關(guān)于RAM特點的描述中，正確的是（）A.讀寫速度比ROM快B.存儲的內(nèi)容在斷電后不會丟失C.可以隨機地進行讀寫操作D.容量通常比ROM大9、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)計一個組合邏輯電路。以下關(guān)于組合邏輯電路的描述，哪一項是不準(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產(chǎn)生競爭冒險現(xiàn)象，導(dǎo)致輸出出現(xiàn)短暫的錯誤脈沖C.可以使用卡諾圖來化簡組合邏輯電路的邏輯表達式，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，其輸出不會影響輸入10、在數(shù)字邏輯中，對于一個復(fù)雜的時序邏輯電路，需要判斷其是否能夠正常工作并且滿足設(shè)計要求。以下哪種方法是最有效的驗證手段？（）A.功能仿真，通過軟件模擬電路行為B.硬件測試，實際搭建電路進行測試C.理論分析，根據(jù)邏輯關(guān)系推斷D.依靠經(jīng)驗判斷，不進行具體測試11、對于一個同步時序電路，如果時鐘脈沖的占空比發(fā)生變化，對電路的工作會產(chǎn)生什么影響？（）A.可能導(dǎo)致誤動作B.不會有任何影響C.影響輸出的穩(wěn)定性D.以上都不對12、除法運算在數(shù)字邏輯中也有相應(yīng)的實現(xiàn)方法。以下關(guān)于除法運算的描述，錯誤的是（）A.恢復(fù)余數(shù)法和不恢復(fù)余數(shù)法是常見的除法運算算法B.除法運算可以通過減法和移位操作來實現(xiàn)C.除法運算的速度通常比乘法運算快D.除法運算在數(shù)字電路中的實現(xiàn)相對復(fù)雜，需要考慮更多的細節(jié)13、在數(shù)字邏輯中，有限狀態(tài)機（FSM）是一種重要的模型。以下關(guān)于有限狀態(tài)機的描述，準(zhǔn)確的是（）A.有限狀態(tài)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(guān)系不同B.有限狀態(tài)機的狀態(tài)轉(zhuǎn)換是隨機的，不受輸入和當(dāng)前狀態(tài)的影響C.有限狀態(tài)機只能用于簡單的數(shù)字電路設(shè)計，不能用于復(fù)雜的系統(tǒng)D.設(shè)計有限狀態(tài)機時，不需要考慮狀態(tài)的編碼方式14、加法器是數(shù)字電路中進行算術(shù)運算的重要部件。以下關(guān)于加法器的描述，不正確的是（）A.半加器不考慮低位的進位B.全加器考慮低位的進位C.串行加法器的運算速度比并行加法器快D.可以通過多個全加器級聯(lián)構(gòu)成多位加法器15、對于一個由與非門構(gòu)成的鎖存器，當(dāng)輸入使能信號為低電平時，鎖存器的狀態(tài)會怎樣？（）A.保持不變B.隨機變化C.置0D.置116、在數(shù)字電路中，若要實現(xiàn)將4位并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)并進行發(fā)送，需要用到的器件是：（）A.計數(shù)器B.數(shù)據(jù)選擇器C.移位寄存器D.編碼器17、在數(shù)字邏輯設(shè)計中，若要將一個8位的二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為格雷碼，可通過依次：（）A.與相鄰位異或B.與相鄰位或C.與相鄰位與D.與相鄰位同或18、考慮一個數(shù)字系統(tǒng)，其中的控制器需要根據(jù)不同的輸入條件產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號。如果輸入條件較多且復(fù)雜，以下哪種控制器的設(shè)計方法是最合適的？（）A.硬布線控制器，通過邏輯門直接實現(xiàn)控制邏輯B.微程序控制器，使用存儲的微指令來產(chǎn)生控制信號C.隨機生成控制信號，根據(jù)系統(tǒng)的運行情況進行調(diào)整D.以上方法都不適合處理復(fù)雜的輸入條件19、若一個數(shù)字電路的輸入信號為連續(xù)變化的模擬信號，需要經(jīng)過什么處理才能被數(shù)字電路識別？（）A.濾波B.放大C.量化D.編碼20、若要實現(xiàn)一個將8421BCD碼轉(zhuǎn)換為余3碼的電路，應(yīng)采用？（）A.編碼器B.譯碼器C.加法器D.數(shù)值比較器21、用4位二進制加法器實現(xiàn)兩個8位二進制數(shù)的加法運算，需要采用？（）A.串行進位B.并行進位C.分組進位D.以上都可以22、在數(shù)字邏輯中，要用PLA（可編程邏輯陣列）實現(xiàn)一個4輸入2輸出的邏輯函數(shù)，需要多少個可編程的與陣列單元？（）A.4B.8C.16D.3223、已知一個數(shù)字系統(tǒng)的時鐘周期為20ns，若要傳輸一個16位的數(shù)據(jù)，需要多長時間？（）A.320nsB.160nsC.80nsD.40ns24、在數(shù)字電路中，若一個編碼器有8個輸入信號，需要用幾位二進制代碼進行編碼輸出？（）A.2位B.3位C.4位D.8位25、在數(shù)字邏輯的應(yīng)用中，數(shù)字系統(tǒng)的可靠性是一個重要的考慮因素。以下關(guān)于提高數(shù)字系統(tǒng)可靠性的方法描述中，不正確的是（）A.使用冗余技術(shù)B.優(yōu)化電路設(shè)計C.降低工作頻率D.減少邏輯門的數(shù)量26、對于數(shù)字邏輯中的譯碼器，假設(shè)一個系統(tǒng)需要將4位二進制輸入譯碼為16個輸出信號。以下哪種譯碼器能夠有效地完成這個任務(wù)？（）A.2-4譯碼器B.3-8譯碼器C.4-16譯碼器D.8-256譯碼器27、在數(shù)字邏輯電路的優(yōu)化設(shè)計中，假設(shè)一個邏輯電路可以通過多種方式實現(xiàn)相同的功能。以下哪個因素通常是優(yōu)化時首要考慮的（）A.電路的復(fù)雜程度B.元器件的成本C.電路的速度D.以上因素同等重要28、若一個PLA有16個輸入變量，8個輸出函數(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.2^16×2^829、在數(shù)字邏輯中，若要將一個4位的二進制數(shù)擴展為8位，應(yīng)該在高位補多少？（）A.0B.1C.原數(shù)的最高位D.隨機值30、對于一個JK觸發(fā)器，若J=K=1，在時鐘脈沖作用下，其輸出狀態(tài)？（）A.置0B.置1C.保持不變D.翻轉(zhuǎn)二、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)字電路，能夠?qū)斎氲膬蓚€4位二進制數(shù)進行比較，并輸出比較結(jié)果（大于、小于、等于）。詳細分析比較的邏輯過程，包括逐位比較和最終結(jié)果的確定?？紤]如何在電路中實現(xiàn)快速比較和減少延遲。2、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)一個16位的除法器。深入分析除法運算的邏輯和步驟，如試商法、移位相減法等。說明電路中如何實現(xiàn)商和余數(shù)的計算和輸出，以及如何處理除數(shù)為0的情況。3、（本題5分）利用數(shù)字邏輯設(shè)計一個數(shù)字調(diào)制解調(diào)器電路，例如ASK、FSK或PSK調(diào)制。詳細闡述調(diào)制和解調(diào)的原理和邏輯實現(xiàn)，分析信號的頻譜特性和傳輸性能。4、（本題5分）給定一個數(shù)字圖像處理系統(tǒng)，需要對圖像的像素數(shù)據(jù)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(shè)計相應(yīng)的數(shù)字電路實現(xiàn)這些處理功能。探討如何根據(jù)圖像的特點選擇合適的閾值和處理參數(shù)。5、（本題5分）給定一個復(fù)雜的數(shù)字邏輯電路，其中包含多個子電路和反饋回路。分析電路的功能和行為，使用邏輯仿真工具驗證電路的正確性，查找可能存在的競爭冒險和時序問題，并提出解決方案。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細闡述在鎖存器和觸發(fā)器的比較中，它們在存儲數(shù)據(jù)和觸發(fā)方式上的差異以及應(yīng)用場景。2、（本題5分）詳細闡述如何用硬件描述語言實現(xiàn)一個有限狀態(tài)機的狀態(tài)轉(zhuǎn)移和輸出邏輯。3、（本題5分）深入解釋在數(shù)字電路的靜電防護標(biāo)準(zhǔn)中，常見的標(biāo)準(zhǔn)和要求以及如何滿足。4、（本題5分