湖南藝術(shù)職業(yè)學(xué)院《數(shù)字媒體技術(shù)學(xué)科前沿》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)湖南藝術(shù)職業(yè)學(xué)院

《數(shù)字媒體技術(shù)學(xué)科前沿》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______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1分，共20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、若要設(shè)計(jì)一個(gè)能對(duì)100進(jìn)制進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器，至少需要多少個(gè)觸發(fā)器？（）A.7B.8C.9D.102、對(duì)于一個(gè)由D觸發(fā)器構(gòu)成的移位寄存器，如果要實(shí)現(xiàn)串行輸入并行輸出，最少需要幾個(gè)D觸發(fā)器？（）A.2B.4C.8D.163、在數(shù)字邏輯中，編碼器用于將輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)換為特定的編碼輸出。以下關(guān)于編碼器的描述，錯(cuò)誤的是（）A.普通編碼器在多個(gè)輸入同時(shí)有效時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的輸出B.優(yōu)先編碼器會(huì)對(duì)輸入的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行判斷，優(yōu)先處理優(yōu)先級(jí)高的輸入C.二進(jìn)制編碼器可以將多個(gè)輸入信號(hào)編碼為二進(jìn)制代碼輸出D.編碼器的輸入數(shù)量和輸出代碼的位數(shù)是固定不變的，不能根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整4、時(shí)序邏輯電路與組合邏輯電路不同，其輸出不僅取決于當(dāng)前的輸入，還與電路的原有狀態(tài)有關(guān)。以下關(guān)于時(shí)序邏輯電路的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（）A.觸發(fā)器是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的基本單元B.計(jì)數(shù)器是一種常見(jiàn)的時(shí)序邏輯電路C.時(shí)序邏輯電路中一定包含存儲(chǔ)元件D.時(shí)序邏輯電路的輸出與輸入的變化是同步的5、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的有限狀態(tài)機(jī)（FSM）。如果狀態(tài)數(shù)量較少，并且狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系明確，以下哪種方法描述FSM是最直觀和易于理解的？（）A.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖B.狀態(tài)轉(zhuǎn)換表C.用硬件描述語(yǔ)言編寫(xiě)代碼D.以上方法的直觀性和易理解性相同6、在數(shù)字邏輯中，奇偶校驗(yàn)碼可以用于檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸中的錯(cuò)誤。奇校驗(yàn)碼是指數(shù)據(jù)中1的個(gè)數(shù)加上校驗(yàn)位后為奇數(shù)，偶校驗(yàn)碼則相反。對(duì)于一個(gè)8位的數(shù)據(jù)10101100，采用偶校驗(yàn)碼時(shí)，校驗(yàn)位應(yīng)為：（）A.0B.1C.無(wú)法確定D.取決于傳輸方式7、數(shù)字邏輯中的加法器可以進(jìn)行多位二進(jìn)制數(shù)的相加。一個(gè)8位二進(jìn)制加法器，當(dāng)兩個(gè)輸入都為最大的8位二進(jìn)制數(shù)時(shí)，輸出結(jié)果會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)進(jìn)位？（）A.一個(gè)進(jìn)位B.兩個(gè)進(jìn)位C.不確定D.根據(jù)加法器的類(lèi)型判斷8、在數(shù)字邏輯的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象分析中，假設(shè)一個(gè)邏輯表達(dá)式在某些輸入條件下可能產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)。以下哪個(gè)工具或方法可以幫助準(zhǔn)確地分析和預(yù)測(cè)這種現(xiàn)象（）A.邏輯分析儀B.示波器C.手工計(jì)算D.以上方法都不準(zhǔn)確9、在數(shù)字電路中，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器起著重要的存儲(chǔ)作用。假設(shè)我們正在研究半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。以下關(guān)于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）可以隨時(shí)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，但斷電后數(shù)據(jù)會(huì)丟失B.只讀存儲(chǔ)器（ROM）中的數(shù)據(jù)在制造時(shí)就被固化，無(wú)法修改C.靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）和動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）的讀寫(xiě)速度相同D.半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的容量和存儲(chǔ)速度是選擇存儲(chǔ)器時(shí)需要考慮的重要因素10、對(duì)于一個(gè)由JK觸發(fā)器構(gòu)成的計(jì)數(shù)器，若要實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)范圍為0-7的循環(huán)計(jì)數(shù)，J和K的輸入應(yīng)該如何設(shè)置？（）A.特定的邏輯組合B.隨機(jī)設(shè)置C.保持不變D.以上都不對(duì)11、若一個(gè)ROM存儲(chǔ)的信息為“1010011111000011”，其地址為4位，數(shù)據(jù)線為8位，則其存儲(chǔ)容量為：（）A.16×8位B.8×16位C.4×8位D.8×4位12、在數(shù)字電路中，觸發(fā)器的類(lèi)型多種多樣。以下關(guān)于觸發(fā)器的描述，不正確的是（）A.D觸發(fā)器在時(shí)鐘脈沖的上升沿將輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到輸出端B.JK觸發(fā)器具有置0、置1、保持和翻轉(zhuǎn)的功能C.T觸發(fā)器在時(shí)鐘脈沖作用下，輸出狀態(tài)總是翻轉(zhuǎn)D.不同類(lèi)型的觸發(fā)器可以相互轉(zhuǎn)換13、在數(shù)字電路的分析和設(shè)計(jì)中，建立真值表是重要的步驟之一。以下關(guān)于真值表作用的描述中，錯(cuò)誤的是（）A.可以直觀地反映輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系B.有助于化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)C.是設(shè)計(jì)數(shù)字電路的唯一依據(jù)D.可以驗(yàn)證邏輯電路的功能是否正確14、在數(shù)字邏輯中，數(shù)制轉(zhuǎn)換是基本的操作。假設(shè)我們正在進(jìn)行不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換。以下關(guān)于數(shù)制轉(zhuǎn)換的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制可以通過(guò)位權(quán)相加的方法實(shí)現(xiàn)B.十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制可以使用除2取余的方法，轉(zhuǎn)換結(jié)果是唯一的C.十六進(jìn)制和二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換可以通過(guò)分組對(duì)應(yīng)快速完成D.任何數(shù)制都可以準(zhǔn)確無(wú)誤地轉(zhuǎn)換為其他數(shù)制，并且轉(zhuǎn)換過(guò)程中不會(huì)丟失信息15、對(duì)于一個(gè)12位的逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，完成一次轉(zhuǎn)換所需的時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù)大約為：（）A.12個(gè)B.24個(gè)C.48個(gè)D.不確定16、在數(shù)字電路中，使用比較器比較兩個(gè)8位無(wú)符號(hào)數(shù)的大小時(shí)，若第一個(gè)數(shù)大于第二個(gè)數(shù)，輸出結(jié)果是什么？（）A.00B.01C.10D.1117、計(jì)數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。以下關(guān)于計(jì)數(shù)器的描述，不準(zhǔn)確的是（）A.計(jì)數(shù)器可以按照遞增或遞減的方式計(jì)數(shù)B.異步計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)速度比同步計(jì)數(shù)器快C.計(jì)數(shù)器的模值決定了其計(jì)數(shù)的范圍D.可以通過(guò)觸發(fā)器和邏輯門(mén)來(lái)構(gòu)建計(jì)數(shù)器18、在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中，需要將邏輯表達(dá)式化簡(jiǎn)以減少邏輯門(mén)的數(shù)量。假設(shè)一個(gè)邏輯表達(dá)式為F=AB+AC+BC，以下哪種化簡(jiǎn)方法能夠得到最簡(jiǎn)形式？（）A.運(yùn)用布爾代數(shù)定律B.卡諾圖法C.公式推導(dǎo)法D.以上方法都可以19、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個(gè)用于衛(wèi)星通信的數(shù)字邏輯電路，需要滿足高可靠性、低功耗和抗輻射等特殊要求。由于衛(wèi)星環(huán)境的復(fù)雜性和特殊性，對(duì)電路的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證提出了極高的挑戰(zhàn)。以下哪種設(shè)計(jì)和驗(yàn)證方法在這種情況下是最為關(guān)鍵的？（）A.仿真驗(yàn)證B.硬件在環(huán)測(cè)試C.形式化驗(yàn)證D.實(shí)地測(cè)試20、在數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)中，卡諾圖是一種非常有用的工具。以下關(guān)于卡諾圖用途的描述中，不正確的是（）A.用于化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)B.直觀地表示邏輯函數(shù)的所有最小項(xiàng)C.可以幫助判斷邏輯函數(shù)是否最簡(jiǎn)D.卡諾圖只能用于二變量和三變量的邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，解釋如何進(jìn)行數(shù)字邏輯電路的可靠性設(shè)計(jì)，包括容錯(cuò)技術(shù)和錯(cuò)誤檢測(cè)與糾正碼的應(yīng)用。2、（本題5分）深入分析在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，如何使用卡諾圖來(lái)化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)，給出具體的化簡(jiǎn)步驟，并舉例說(shuō)明其優(yōu)勢(shì)。3、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明數(shù)字邏輯中計(jì)數(shù)器的可編程性和靈活性，舉例說(shuō)明如何通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)不同的計(jì)數(shù)功能。4、（本題5分）詳細(xì)闡述在移位寄存器的應(yīng)用擴(kuò)展中，如在數(shù)據(jù)緩存和流水線中的使用。5、（本題5分）說(shuō)明在數(shù)字電路中如何利用流水線技術(shù)提高復(fù)雜邏輯電路的性能。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)編碼器，將1024個(gè)輸入信號(hào)編碼為10位二進(jìn)制輸出信號(hào)。2、（本題5分）利用譯碼器和觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)彩燈循環(huán)閃爍控制的電路，畫(huà)出邏輯圖和閃爍模式。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)全加器，實(shí)現(xiàn)三個(gè)一位二進(jìn)制數(shù)的相加，并輸出和與進(jìn)位。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)譯碼器，將10位二進(jìn)制輸入信號(hào)譯碼為1024個(gè)輸出信號(hào)。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)編碼器，將16個(gè)輸入信號(hào)編碼為4位二進(jìn)制輸出信號(hào)。四、分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）使用比較器和計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的頻率測(cè)量和范圍判斷。分析頻率測(cè)量的原理和計(jì)數(shù)器的應(yīng)用，以及如何通過(guò)比較器設(shè)置頻率范圍的閾值，輸出相應(yīng)的判斷結(jié)果。2、（本題10分）給定一個(gè)