鄂爾多斯職業(yè)學(xué)院《數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(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)鄂爾多斯職業(yè)學(xué)院

《數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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)字邏輯中，需要對(duì)一個(gè)邏輯表達(dá)式進(jìn)行化簡(jiǎn)并轉(zhuǎn)換成最簡(jiǎn)與或表達(dá)式。給定表達(dá)式F=(A+B)(A'+C)，以下哪種化簡(jiǎn)步驟是正確的？（）A.F=A+BCB.F=A+AC+B+BCC.F=A+BD.F=A'+B'2、組合邏輯電路的輸出僅僅取決于當(dāng)前的輸入，不存在存儲(chǔ)元件。以下關(guān)于組合邏輯電路的特點(diǎn)描述，準(zhǔn)確的是（）A.組合邏輯電路的輸出與電路的過(guò)去狀態(tài)無(wú)關(guān)B.組合邏輯電路中可以包含反饋回路C.由于沒(méi)有存儲(chǔ)元件，組合邏輯電路的輸出響應(yīng)速度較慢D.組合邏輯電路的設(shè)計(jì)比時(shí)序邏輯電路簡(jiǎn)單，不需要考慮時(shí)鐘信號(hào)3、在數(shù)字邏輯中，邏輯表達(dá)式的化簡(jiǎn)是一項(xiàng)重要的工作。以下關(guān)于邏輯表達(dá)式化簡(jiǎn)方法的描述中，錯(cuò)誤的是（）A.可以使用公式法進(jìn)行化簡(jiǎn)B.卡諾圖法只能用于化簡(jiǎn)與或表達(dá)式C.代數(shù)法化簡(jiǎn)需要熟練掌握邏輯運(yùn)算的規(guī)則D.無(wú)論使用哪種方法，化簡(jiǎn)的結(jié)果應(yīng)該是唯一的4、數(shù)字邏輯中的編碼器可以分為多種類型，如二進(jìn)制編碼器、十進(jìn)制編碼器等。一個(gè)十進(jìn)制-二進(jìn)制編碼器，當(dāng)輸入為十進(jìn)制數(shù)7時(shí)，輸出的二進(jìn)制編碼是什么？（）A.0111B.1110C.不確定D.根據(jù)編碼器的類型判斷5、在數(shù)字邏輯電路的故障診斷中，有多種方法可以使用。以下關(guān)于故障診斷方法的描述，錯(cuò)誤的是（）A.可以通過(guò)觀察電路的輸出信號(hào)是否符合預(yù)期來(lái)判斷是否存在故障B.可以使用邏輯分析儀等工具對(duì)電路中的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析C.可以采用替換法，逐個(gè)更換可能故障的元器件來(lái)確定故障位置D.故障診斷只需要依靠經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)，不需要遵循任何科學(xué)的方法和流程6、對(duì)于一個(gè)4-16譯碼器，若使能端有效，當(dāng)輸入代碼為1010時(shí)，輸出端哪一位為低電平？（）A.Y10B.Y6C.Y14D.Y27、在數(shù)字電路中，若要實(shí)現(xiàn)一個(gè)能將輸入的10位二進(jìn)制數(shù)的高5位和低5位交換位置的電路，以下哪種方法較為簡(jiǎn)單？（）A.使用多個(gè)數(shù)據(jù)選擇器B.通過(guò)邏輯運(yùn)算C.利用移位寄存器D.以上都不是8、在一個(gè)8位的數(shù)字加法器中，如果發(fā)生了進(jìn)位溢出，那么這個(gè)溢出標(biāo)志位應(yīng)該是第幾位？（）A.第8位B.第9位C.第7位D.第6位9、寄存器是用于存儲(chǔ)一組二進(jìn)制數(shù)據(jù)的時(shí)序邏輯電路。以下關(guān)于寄存器的描述，錯(cuò)誤的是（）A.寄存器可以由多個(gè)觸發(fā)器組成，能夠同時(shí)存儲(chǔ)多位數(shù)據(jù)B.移位寄存器可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行輸入和并行輸出，或者并行輸入和串行輸出C.寄存器在數(shù)字系統(tǒng)中常用于暫存數(shù)據(jù)、緩沖數(shù)據(jù)等D.寄存器的存儲(chǔ)容量是固定的，不能根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展10、在數(shù)字邏輯中，若要判斷一個(gè)數(shù)字電路是否存在競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象，可通過(guò)：（）A.觀察邏輯電路圖B.進(jìn)行功能仿真C.分析邏輯表達(dá)式D.以上都是11、在數(shù)字邏輯中，邏輯表達(dá)式的化簡(jiǎn)對(duì)于電路的優(yōu)化至關(guān)重要。以下關(guān)于邏輯表達(dá)式化簡(jiǎn)方法的描述，錯(cuò)誤的是（）A.可以使用公式法和圖形法相結(jié)合來(lái)化簡(jiǎn)復(fù)雜的邏輯表達(dá)式B.化簡(jiǎn)后的邏輯表達(dá)式功能一定與原始表達(dá)式相同C.邏輯表達(dá)式的化簡(jiǎn)程度越高，電路的成本越低D.任何邏輯表達(dá)式都可以化簡(jiǎn)到最簡(jiǎn)形式12、考慮一個(gè)具有異步清零和同步置數(shù)功能的計(jì)數(shù)器，當(dāng)清零信號(hào)有效時(shí)，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)將：（）A.立即變?yōu)?B.在時(shí)鐘上升沿變?yōu)?C.保持不變D.不確定13、在數(shù)字電路中，組合邏輯電路的輸出僅取決于當(dāng)前的輸入。以下關(guān)于組合邏輯電路的描述中，不正確的是（）A.加法器是一種常見(jiàn)的組合邏輯電路B.組合邏輯電路不存在反饋回路C.編碼器和譯碼器都屬于組合邏輯電路D.組合邏輯電路在工作過(guò)程中，輸出狀態(tài)會(huì)隨輸入的變化而不斷改變14、數(shù)字邏輯中的計(jì)數(shù)器可以按照不同的進(jìn)制進(jìn)行計(jì)數(shù)。一個(gè)六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，需要幾個(gè)觸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)？（）A.三個(gè)B.四個(gè)C.不確定D.根據(jù)計(jì)數(shù)器的類型判斷15、已知邏輯函數(shù)F=(A+B)(C+D)，其反函數(shù)為？（）A.F'=(A'B')(C'D')B.F'=A'B'+C'D'C.F'=(A'+B')(C'+D')D.F'=A'B'C'D'16、在數(shù)字電路的設(shè)計(jì)中，卡諾圖是一種用于化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)的工具。以下關(guān)于卡諾圖化簡(jiǎn)的描述，錯(cuò)誤的是（）A.卡諾圖中的相鄰方格可以合并，以消去變量B.卡諾圖化簡(jiǎn)可以得到最簡(jiǎn)與或表達(dá)式C.卡諾圖只適用于變量較少的邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)D.卡諾圖化簡(jiǎn)的結(jié)果一定是唯一的17、在數(shù)字邏輯中，若要將一個(gè)格雷碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼，以下哪種方法是正確的？（）A.直接轉(zhuǎn)換B.通過(guò)中間編碼轉(zhuǎn)換C.無(wú)法直接轉(zhuǎn)換D.以上都不對(duì)18、當(dāng)研究數(shù)字邏輯中的只讀存儲(chǔ)器（ROM）時(shí)，假設(shè)需要存儲(chǔ)一個(gè)8×8的真值表。以下關(guān)于ROM的容量和地址線、數(shù)據(jù)線的數(shù)量，哪個(gè)是正確的（）A.容量為64位，地址線8條，數(shù)據(jù)線8條B.容量為8位，地址線64條，數(shù)據(jù)線1條C.容量為64位，地址線3條，數(shù)據(jù)線8條D.容量為8位，地址線8條，數(shù)據(jù)線1條19、在數(shù)字邏輯中，布爾代數(shù)是基礎(chǔ)理論之一。假設(shè)我們正在研究一個(gè)邏輯電路的表達(dá)式化簡(jiǎn)。以下關(guān)于布爾代數(shù)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.布爾代數(shù)中的基本運(yùn)算包括與（AND）、或（OR）和非（NOT）B.布爾代數(shù)的定律和規(guī)則可以用于簡(jiǎn)化邏輯表達(dá)式，減少邏輯門的數(shù)量C.布爾代數(shù)中的德摩根定律表明，對(duì)一個(gè)邏輯表達(dá)式取反時(shí)，與運(yùn)算和或運(yùn)算會(huì)相互轉(zhuǎn)換D.布爾代數(shù)只能用于處理二值邏輯，即0和1，無(wú)法處理多值邏輯20、假設(shè)正在研究數(shù)字電路的功耗問(wèn)題。隨著電路規(guī)模的增大和工作頻率的提高，功耗成為一個(gè)重要的考慮因素。如果要降低一個(gè)數(shù)字電路的功耗，以下哪種措施是最有效的？（）A.降低電源電壓B.減少電路中的邏輯門數(shù)量C.降低工作頻率D.以上方法綜合使用，以最大程度降低功耗21、在數(shù)字邏輯中，要用PAL（可編程陣列邏輯）實(shí)現(xiàn)一個(gè)3輸入3輸出的邏輯函數(shù)，需要多少個(gè)可編程的或陣列單元？（）A.3B.6C.9D.1822、在解決競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)問(wèn)題時(shí)，可以采用多種方法。以下方法中，不能有效消除競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)的是（）A.接入濾波電容B.修改邏輯設(shè)計(jì)C.增加冗余項(xiàng)D.提高電源電壓23、在數(shù)字電路中，能夠?qū)崿F(xiàn)將輸入的高、低電平編碼為二進(jìn)制代碼的電路是？（）A.優(yōu)先編碼器B.普通編碼器C.譯碼器D.數(shù)據(jù)選擇器24、組合邏輯電路的輸出僅取決于當(dāng)前的輸入。以下關(guān)于組合邏輯電路的描述，錯(cuò)誤的是（）A.加法器、編碼器和譯碼器都屬于組合邏輯電路B.組合邏輯電路不存在反饋回路C.組合邏輯電路的輸出會(huì)隨著輸入的變化立即改變D.組合邏輯電路的設(shè)計(jì)不需要考慮時(shí)序問(wèn)題25、在數(shù)字邏輯的應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)的CPU設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的領(lǐng)域。以下關(guān)于CPU中數(shù)字邏輯的描述，錯(cuò)誤的是（）A.CPU中的算術(shù)邏輯單元（ALU）使用數(shù)字邏輯電路來(lái)實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)算B.控制單元通過(guò)數(shù)字邏輯電路產(chǎn)生控制信號(hào)，協(xié)調(diào)CPU的工作C.CPU的性能主要取決于數(shù)字邏輯電路的速度和復(fù)雜度D.CPU的設(shè)計(jì)與數(shù)字邏輯的知識(shí)無(wú)關(guān)，只需要考慮軟件的需求二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述如何用邏輯門實(shí)現(xiàn)一個(gè)乘法器的陣列乘法結(jié)構(gòu)。2、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明數(shù)字邏輯中數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的電源管理和低功耗設(shè)計(jì)方法，舉例說(shuō)明在電池供電系統(tǒng)中的應(yīng)用。3、（本題5分）詳細(xì)闡述在數(shù)字電路的信號(hào)調(diào)理中，如放大、濾波等操作的目的和實(shí)現(xiàn)方法。4、（本題5分）深入解釋在數(shù)字電路的芯片選型中，需要考慮哪些參數(shù)和特性，如工作電壓、速度、封裝等。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，判斷輸入的16位二進(jìn)制數(shù)是否能被8整除，輸出結(jié)果為1表示能整除，0表示不能整除，畫(huà)出邏輯圖。2、（本題5分）利用加法器和譯碼器設(shè)計(jì)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)三位格雷碼相加并譯碼輸出的電路，畫(huà)出邏輯圖和運(yùn)算過(guò)程。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)組合邏輯電路，判斷一個(gè)18位二進(jìn)制數(shù)是否滿足特定的數(shù)列條件。4、（本題5分）利用計(jì)數(shù)器和數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計(jì)一個(gè)能產(chǎn)生交替變化數(shù)字序列的電路，畫(huà)出邏輯圖和控制方式。5、（本題5分）使用D觸發(fā)器和編碼器設(shè)計(jì)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)編碼和存儲(chǔ)功能的電路，畫(huà)出邏輯圖和說(shuō)明工作過(guò)程。四、分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）給定一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的面積約束條件，分析如何通過(guò)邏輯化簡(jiǎn)、資源共享和模塊復(fù)用等方法來(lái)減少電路的硬件面積。探討面積優(yōu)化對(duì)系統(tǒng)性能和成本的影響。2、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)