山东协和学院《应用逻辑》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页山东协和学院《应用逻辑》

2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、在数字逻辑中，可编程逻辑器件（PLD）为电路设计提供了灵活性。以下关于PLD的描述中，错误的是（）A.PLA由与阵列和或阵列组成，可以实现任意组合逻辑函数B.PAL的或阵列是固定的，与阵列是可编程的C.GAL具有可重复编程和加密的特点D.CPLD的集成度比FPGA高2、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3、对于一个JK触发器，当J=1，K=0，在时钟脉冲上升沿作用下，其输出状态将：（）A.置0B.置1C.翻转D.保持4、对于一个由与非门构成的锁存器，当输入使能信号为低电平时，锁存器的状态会怎样？（）A.保持不变B.随机变化C.置0D.置15、考虑到一个数字信号处理系统，需要对输入的数字信号进行滤波和变换操作。这些操作通常基于特定的数字逻辑算法和电路实现。为了实现高性能的数字信号滤波，以下哪种数字逻辑电路类型是首选？（）A.加法器B.乘法器C.计数器D.寄存器6、对于一个3位的二进制减法计数器，从初始状态111开始计数，经过5个时钟脉冲后，计数器的状态为：（）A.101B.100C.011D.0107、假设要对一个数字信号进行编码，以提高其抗干扰能力和传输效率。以下哪种编码方式在这方面表现较为出色？（）A.不归零编码（NRZ）B.曼彻斯特编码C.差分曼彻斯特编码D.以上编码方式的抗干扰能力和传输效率相同8、在数字逻辑中，奇偶校验码用于检测数据传输中的错误。假设我们正在使用奇偶校验码。以下关于奇偶校验码的描述，哪一项是不正确的？（）A.奇偶校验码分为奇校验和偶校验，通过在数据位中添加校验位来使整个数据的1的个数为奇数或偶数B.奇偶校验码只能检测奇数个错误，无法检测偶数个错误C.奇偶校验码在数据传输中增加了额外的开销，但可以提高数据的可靠性D.奇偶校验码可以纠正数据传输中的错误，而不仅仅是检测错误9、在数字电路中，能够将输入的特定代码转换为高、低电平输出的电路是？（）A.编码器B.译码器C.数据分配器D.数据选择器10、考虑一个数字系统，其中的时序逻辑电路出现了不稳定的输出。经过检查，发现是由于时钟信号的抖动导致的。为了减少时钟抖动的影响，以下哪种方法是可行的？（）A.使用更稳定的时钟源B.增加时钟的缓冲级数C.对时钟信号进行滤波处理D.以上方法都可以有效地减少时钟抖动的影响11、在数字逻辑中，移位寄存器可以实现数据的移位操作。串行输入并行输出移位寄存器可以在一个时钟脉冲下将串行输入的数据并行输出。假设一个8位串行输入并行输出移位寄存器，初始状态为00000000，在经过8个时钟脉冲后，输入的数据为10101010，此时寄存器的输出为：（）A.00000000B.10101010C.01010101D.1111111112、在数字电路中，锁存器和触发器都可以存储数据。假设我们正在比较锁存器和触发器。以下关于锁存器和触发器的描述，哪一项是不准确的？（）A.锁存器是电平敏感的存储器件，触发器是边沿敏感的存储器件B.锁存器在输入信号有效期间，输出会随着输入的变化而变化；触发器在时钟边沿时才会改变状态C.锁存器和触发器的电路结构相似，只是触发方式不同D.锁存器比触发器的抗干扰能力强，更适合在噪声环境中使用13、假设在一个自动化控制系统中，需要根据多个传感器的输入实时计算控制量并输出。由于系统对响应时间要求极高，需要采用并行处理和流水线技术来提高计算速度。以下哪种数字逻辑实现方式能够满足这种高速实时计算的需求？（）A.专用集成电路（ASIC）B.复杂可编程逻辑器件（CPLD）C.现场可编程门阵列（FPGA）D.微控制器（MCU）14、在数字电路中，能够实现将输入的高、低电平编码为二进制代码的电路是？（）A.优先编码器B.普通编码器C.译码器D.数据选择器15、在数字系统中，总线是用于传输数据和信息的重要通道。以下关于总线特点的描述中，错误的是（）A.可以连接多个设备B.总线的数据传输是并行的C.总线上的数据传输需要遵循特定的协议D.同一时刻只能有一个设备向总线发送数据16、在数字电路中，使用ROM（只读存储器）存储一个8位的乘法表，需要多大容量的ROM？（）A.8×8位B.8×16位C.16×8位D.16×16位17、在一个数字电路中，出现了信号的延迟问题，影响了电路的性能。以下哪种方法可能有助于减少信号延迟？（）A.优化电路布局，减少连线长度B.选择速度更快的逻辑器件C.采用流水线技术，将复杂操作分解为多个阶段D.以上方法都可以尝试18、在数字逻辑中，数制的转换是一项基本的操作。将十进制数转换为二进制数时，以下方法错误的是（）A.除2取余法，将每次的余数从右往左排列B.不断将十进制数除以2，直到商为0C.可以先将十进制数转换为八进制，再将八进制转换为二进制D.直接按照二进制的位权展开计算19、已知一个逻辑函数的卡诺图，其中有四个相邻的1格，可进行合并简化，则合并后得到的乘积项包含几个变量？（）A.2B.3C.4D.不确定20、数字系统的设计需要遵循一定的步骤和方法。假设我们正在设计一个简单的数字系统。以下关于数字系统设计的描述，哪一项是不准确的？（）A.首先需要明确系统的功能和性能要求，制定详细的设计方案B.然后进行模块划分和逻辑设计，使用硬件描述语言（HDL）进行描述C.设计完成后需要进行仿真验证，确保系统的功能正确无误D.数字系统的设计不需要考虑成本和可维护性，只要功能实现即可二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）阐述数字逻辑中编码器和译码器的速度和功耗优化方法，举例说明在实际应用中如何平衡性能和功耗。2、（本题5分）详细说明在组合逻辑电路的设计中，如何避免出现逻辑冒险和功能错误。3、（本题5分）详细解释数字逻辑中比较器的工作原理和实现方法，分析其在数据排序和判断中的应用。4、（本题5分）深入解释在触发器的工作原理中，边沿触发和电平触发的区别，以及各自的适用场景。5、（本题5分）阐述数字逻辑中计数器的计数频率限制和提高计数速度的方法，举例说明在高频计数应用中的解决方案。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个能将二进制码转换为余3循环码的组合逻辑电路，输入为8位二进制码，给出逻辑表达式和电路实现。2、（本题5分）利用逻辑门设计一个与或非门。3、（本题5分）设计一个编码器，将262144个输入信号编码为18位二进制输出信号。4、（本题5分）用逻辑门设计一个能实现两个4位二进制数除法运算（商和余数）的电路，画出逻辑图和真值表。5、（本题5分）利用计数器和数据选择器设计一个能产生按位取反数字序列的电路，画出逻辑图和控制信号。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）利用数字逻辑设计一个奇偶校验生成器和校验器电路。全面分析奇偶校验的原理和实现方法，解释如何通过生成的校验位来检测数据传输过程中的错误，以及校验器如何判断数据的正确性。