北京工业大学《数字逻辑》2021-2022学年期末试卷

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2021-2022学年期末试卷题号一二三总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、数字逻辑中的寄存器可以用于存储数据和移位操作。一个双向移位寄存器，在时钟上升沿到来时，可以进行左移和右移操作。如果当前寄存器的值为1010，控制信号为左移，输入为1，时钟上升沿到来后，寄存器的值会变成什么？A.0101。B.1101。C.不确定。D.根据其他因素判断。2、对于一个同步时序逻辑电路，时钟脉冲的作用是？A.决定电路的状态转换时刻B.改变电路的输入信号C.控制电路的输出信号D.以上都不是3、在数字电路中，使用译码器和与门实现逻辑函数，若译码器的输出有高电平也有低电平，那么最终的输出由什么决定？A.与门的输入B.译码器的输入C.与门的输出D.以上都不对4、已知一个计数器的计数模为16，若要实现一个模为8的计数器，可以通过？A.改变计数器的时钟频率B.对计数器的输出进行适当的反馈C.增加计数器的位数D.以上都不对5、在数字逻辑设计中，寄存器可以存储数据。一个8位寄存器，能够存储的最大二进制数是多少？A.255。B.256。C.不确定。D.根据寄存器的类型判断。6、在数字电路中，下列哪种逻辑门的输出不仅取决于当前的输入，还取决于之前的输出状态？A.与门B.或门C.非门D.触发器7、在数字系统中，能够根据控制信号从多个输入数据中选择一个输出的电路是？A.编码器B.译码器C.数据选择器D.数据分配器8、在数字系统中，要实现一个8位的数值比较器，可以使用多个：A.半加器B.全加器C.编码器D.比较器9、对于一个由多个逻辑门组成的电路，已知输入信号A、B、C的变化顺序为000->001->010->011，输出信号的变化顺序为1->0->1->0，该电路实现的是什么逻辑功能？A.与B.或C.非D.异或10、在数字逻辑中，已知一个逻辑函数的卡诺图，如何判断该函数是否可以化简？A.观察是否有相邻的1格B.观察是否有相邻的0格C.观察是否有对称的1格D.以上都不对11、对于一个用VHDL描述的数字逻辑电路，以下哪种数据类型通常用于表示二进制数？A.integerB.std_logic_vectorC.bitD.boolean12、在数字逻辑设计中，如何用卡诺图化简一个六变量的逻辑函数？A.将逻辑函数表示为卡诺图中的方格，通过合并相邻的方格化简逻辑函数。B.将逻辑函数表示为卡诺图中的线条，通过连接线条化简逻辑函数。C.不确定。D.卡诺图不能用于六变量逻辑函数的化简。13、对于一个异步时序电路，其状态转换取决于什么？A.输入信号和时钟信号B.仅输入信号C.仅时钟信号D.以上都不是14、对于一个由D触发器构成的计数器，若要实现模5计数，至少需要几个D触发器？A.2B.3C.4D.515、在数字逻辑电路中，移位寄存器可以实现数据的移位操作。一个8位左移寄存器，当输入为特定的二进制数时，经过多次时钟脉冲后，输出会发生什么变化？A.输出的数据依次向左移动。B.输出的数据依次向右移动。C.不确定。D.输出的数据保持不变。16、在组合逻辑电路中，消除竞争冒险的方法不包括：A.接入滤波电容B.增加冗余项C.引入选通脉冲D.提高电源电压17、已知一个数字系统的时钟频率为50MHz，要实现一个周期为40ns的信号，需要经过几级计数器分频？A.2B.3C.4D.518、在数字系统中，若要将一个8位的二进制补码表示的数转换为原码，以下哪个步骤是正确的？A.先取反，再加1B.直接取反C.先减1，再取反D.以上都不对19、在数字逻辑设计中，如何用逻辑门实现一个3输入的与非门？A.可以用与门和非门组合实现。B.可以用或门和非门组合实现。C.不确定。D.与非门不能用其他逻辑门实现。20、在组合逻辑电路设计中，要实现一个两输入异或逻辑功能，如果用与非门和或非门来实现，最少需要几个门？A.3B.4C.5D.6二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）深入分析在数字逻辑中的计数器的计数精度提高方法和影响因素。2、（本题10分）详细阐述在移位寄存器的应用扩展中，如在数据缓存和流水线中的使用。3、（本题10分）在数字系统中，解释如何利用数字逻辑实现数字信号的加密和解密的硬件优化，分析优化方法和性能提升。4、（本题10分）详细说明在多路选择器的可靠性分析中，考虑的故障模式和影响。三、设计题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）设计一个数据