玉林师范学院《数值计算与语言》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《数值计算与语言》2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30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、已知一个计数器的计数时钟频率为20MHz，要计满1000个数，大约需要多长时间？（）A.50μsB.50msC.500μsD.500ms2、数字逻辑中的PAL（可编程阵列逻辑）具有固定的或阵列和可编程的与阵列。假设设计一个PAL实现一个特定的逻辑功能，以下哪个步骤对于确保功能的正确性最为关键？（）A.确定或阵列的连接B.编程与阵列的连接C.选择合适的PAL芯片D.测试PAL的输出3、数字逻辑中的计数器可以按照不同的进制和计数方式进行计数。一个模12的可逆计数器，当控制信号为加法计数时，从0开始计数，经过多次时钟脉冲后，计数器的值会变成多少？（）A.11B.12C.不确定D.根据计数器的类型判断4、对于一个由与非门组成的基本逻辑电路，若输入为A=1，B=0，则输出为：（）A.1B.0C.不确定D.取决于其他输入5、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.56、或门是另一种常见的逻辑门，其逻辑功能为只要有一个输入为高电平，输出就为高电平。关于或门的特点，以下说法不正确的是（）A.或门的逻辑表达式为Y=A+BB.或门可以用于实现多个条件中只要满足一个就执行的逻辑C.或门的输出电平与输入电平的变化是同步的，没有延迟D.或门在组合逻辑电路中起着重要的作用，常用于数据选择和控制信号生成7、若一个数字电路的输入信号为连续变化的模拟信号，需要经过什么处理才能被数字电路识别？（）A.滤波B.放大C.量化D.编码8、在数字电路中，若要将一个4位的并行数据转换为串行数据输出，以下哪种方法是可行的？（）A.使用数据选择器B.使用移位寄存器C.使用加法器D.使用计数器9、在数字电路中，若要实现一个能将并行数据转换为串行数据的电路，并且数据在时钟的上升沿进行转换，以下哪种触发器较为合适？（）A.D触发器B.JK触发器C.T触发器D.以上都可以10、已知逻辑函数F=(A+B')(C+D')，用摩根定律展开后为？（）A.A'C+A'D'+B'C+B'D'B.A'C+A'D'+BC+BDC.AC'+AD'+B'C'+B'D'D.AC'+AD'+BC'+BD'11、对于一个T触发器，若T输入端一直为0，则触发器的功能相当于？（）A.D触发器B.JK触发器C.RS触发器D.以上都不对12、在数字系统中，总线是用于传输数据和控制信号的公共通道。关于总线的特点和类型，以下说法不正确的是（）A.总线可以分为数据总线、地址总线和控制总线B.总线的带宽决定了数据传输的速度C.并行总线比串行总线的数据传输速度快D.总线上的设备可以同时发送和接收数据13、在数字系统中，计数器是常见的功能模块。假设我们正在设计一个计数器。以下关于计数器的描述，哪一项是不正确的？（）A.计数器可以按照二进制、十进制等不同的进制进行计数B.同步计数器和异步计数器在计数速度和稳定性上可能存在差异C.可以通过级联多个计数器来实现更大范围的计数D.计数器的计数容量是固定的，不能通过外部控制信号进行改变14、数字逻辑中的状态机有多种类型，如摩尔型和米利型。假设一个状态机用于检测输入序列中连续的1，以下哪种类型的状态机更适合？（）A.摩尔型B.米利型C.两者都可以D.两者都不适合15、在一个8位的数字加法器中，如果发生了进位溢出，那么这个溢出标志位应该是第几位？（）A.第8位B.第9位C.第7位D.第6位二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细阐述如何用硬件描述语言实现一个有限状态机的异常处理机制。2、（本题5分）深入分析在数字逻辑电路的热仿真中，使用的软件和仿真流程以及结果分析。3、（本题5分）解释在数字逻辑中如何分析逻辑电路的扇入和扇出，以及对电路性能的影响。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个译码器，将4位二进制输入译码为16个输出信号。详细阐述译码原理，通过真值表和逻辑表达式进行分析，并画出逻辑电路图。分析该译码器在地址译码和显示驱动中的应用，以及如何优化译码速度和减少译码错误。2、（本题5分）设计一个同步时序电路，用于实现一个数字时钟系统，能够显示小时、分钟和秒。分析时钟系统的计时逻辑和显示控制，考虑如何实现时钟的校准和调整功能，以及如何提高时钟的精度和稳定性。3、（本题5分）给定一个由多个编码器、译码器和寄存器组成的数字通信协议转换系统，分析系统的协议转换过程和数据格式变换，评估系统的兼容性和效率。讨论在不同通信协议之间转换时的关键问题和解决方案。4、（本题5分）设计一个数字电路，能够实现对输入的多位二进制数进行排序，例如冒泡排序或快速排序算法的硬件实现。分析排序算法在数字电路中的实现方式，以及如何优化排序过程的速度和资源利用。5、（本题5分）给定一个由多个编码器和译码器组成的数字通信系统，分析系统的编码和解码过程，计算信号的传输效率和误码率。讨论在通信系统设计中如何选择合适的编码方式和提高系统的抗干扰能力。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）设计一个数字电路，能够对输入的15位二进制数进行奇偶校验，若1的个