陕西国际商贸学院《数字图形设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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、在数字逻辑中，已知一个JK触发器的J=1，K=0，在时钟脉冲的上升沿到来时，触发器的输出状态会如何变化？（）A.置1B.置0C.保持不变D.翻转2、数字逻辑中的加法器可以分为串行加法器和并行加法器。串行加法器和并行加法器的主要区别是什么？（）A.串行加法器逐位进行加法运算，并行加法器同时对多位进行加法运算B.串行加法器的运算速度快，并行加法器的运算速度慢C.不确定D.串行加法器和并行加法器没有区别3、在数字系统中，需要将并行数据转换为串行数据进行传输。以下哪种电路可以实现这个功能？（）A.并行-串行转换器，逐位输出数据B.串行-并行转换器，与需求相反C.计数器，通过计数控制数据输出D.编码器，对输入进行编码4、时序逻辑电路与组合逻辑电路的主要区别在于时序逻辑电路包含存储元件，其输出不仅取决于当前输入，还与电路的过去状态有关。以下关于时序逻辑电路的特点，不正确的是（）A.时序逻辑电路需要时钟信号来同步操作B.时序逻辑电路的分析和设计比组合逻辑电路更复杂C.由于存在存储元件，时序逻辑电路的功耗通常比组合逻辑电路低D.时序逻辑电路可以实现具有记忆功能的逻辑操作5、在数字电路中，竞争冒险现象可能会导致输出出现错误的脉冲。假设一个逻辑电路，输入为A和B，输出为Y=A'B+AB'。以下哪种方法可以有效地消除竞争冒险？（）A.增加冗余项B.改变输入信号的频率C.增加电路的延迟D.以上方法都不行6、若要设计一个能产生101010序列的数字电路，最简的方法是使用：（）A.计数器B.移位寄存器C.数据选择器D.编码器7、考虑一个由D触发器构成的移位寄存器，若要实现串行输入并行输出，至少需要几个D触发器？（）A.2个B.4个C.8个D.16个8、加法器是数字电路中进行加法运算的重要部件。以下关于加法器的描述，错误的是（）A.半加器只能处理两个一位二进制数的相加，不考虑进位输入B.全加器可以处理两个一位二进制数的相加，并考虑进位输入C.多位加法器可以通过级联多个全加器来实现D.加法器在进行加法运算时，速度非常快，不会产生任何延迟9、在数字逻辑电路的设计中，需要进行逻辑综合，将高级描述转换为门级电路。逻辑综合工具可以根据约束条件进行优化。以下关于逻辑综合的描述，错误的是：（）A.可以自动完成逻辑化简B.不能考虑时序约束C.可以优化电路的面积和速度D.可以根据不同的工艺库进行映射10、在数字系统中，计数器的级联可以实现更大范围的计数。例如，将两个4位计数器级联，可以得到一个8位计数器。在级联时，需要注意低位计数器的进位信号连接到高位计数器的计数输入端。当低位计数器从1111计数到0000时，会产生一个进位信号。以下关于计数器级联的描述，正确的是：（）A.级联后的计数器计数速度变慢B.级联后的计数器的最大计数值不变C.级联后的计数器的时钟信号相同D.级联后的计数器的工作方式不变11、数字逻辑是计算机科学与技术的重要基础，它涉及到数字电路的设计和分析。以下关于数字逻辑中数制的描述，错误的是（）A.二进制是计算机中最常用的数制，只有0和1两个数字B.八进制由0-7这8个数字组成，逢8进1C.十进制是我们日常生活中最常用的数制，逢10进1D.十六进制由0-9和A-F组成，其中A-F分别表示10-15，逢16进1，在数字逻辑中，十六进制常用于表示二进制数，以方便阅读和书写12、当研究数字电路中的冒险现象时，假设一个电路在特定输入组合下产生了毛刺。以下哪种技术可以有效地消除这些毛刺？（）A.增加冗余项B.使用滤波电容C.改变电路结构D.以上技术均可13、在数字逻辑的应用领域中，计算机存储系统是一个重要的方面。以下关于数字逻辑在计算机存储系统中的应用，不正确的是（）A.数字逻辑用于实现存储单元的读写控制和地址译码B.存储芯片内部的电路设计大量运用了数字逻辑技术C.数字逻辑在提高存储系统的速度和容量方面没有作用D.不同类型的存储器，如RAM和ROM，其内部的数字逻辑实现方式有所不同14、数字逻辑中的加法器可以实现两个二进制数的相加。一个4位二进制加法器，当两个输入都为最大的4位二进制数时，输出结果会产生进位吗？（）A.会产生进位B.不会产生进位C.不确定D.根据加法器的类型判断15、在数字逻辑电路中，使用逻辑门构建复杂的逻辑功能时，假设要实现一个能判断输入的3个数字是否相等的电路。以下哪种逻辑门的组合和连接方式可能是有效的（）A.仅使用与门B.仅使用或门C.使用与门、或门和非门的组合D.以上组合都无法实现16、数字逻辑中的计数器可以按照不同的计数方式进行计数。一个模10计数器，需要几个触发器来实现？（）A.四个B.五个C.不确定D.根据计数器的类型判断17、若一个计数器的计数状态从0000依次递增到1111，然后又回到0000重新开始计数，这是一个多少进制的计数器？（）A.4B.8C.10D.1618、在数字电路中，使用乘法器实现两个4位二进制数的乘法运算，其输出结果是多少位？（）A.4B.8C.16D.3219、对于数字逻辑中的ROM（只读存储器），假设需要存储一个固定的查找表。以下哪种ROM类型在成本和性能上能够达到较好的平衡？（）A.掩膜ROMB.PROMC.EPROMD.EEPROM20、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状态机的状态跳转条件判断。2、（本题5分）详细说明数字逻辑中移位寄存器的移位速度和时钟频率的关系，举例说明在高速数据传输中的应用。3、（本题5分）详细说明在多路选择器的级联应用中，如何实现更多输入数据的选择。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）用JK触发器设计一个同步4位二进制计数器，画出状态转换图、逻辑电路图，并分析其工作原理。2、（本题5分）设计一个能产生000-111循环序列的计数器电路，采用JK触发器实现，画出逻辑图和状态转换图。3、（本题5分）设计一个组合逻辑电路，对输入的18位二进制数进行求反减1操作，输出结果为18位二进制数，画出逻辑电路图。4、（本题5分）设计一个数据选择器，根据10个控制信号从1024个输入数据中选择一个输出。5、（本题5分）用逻辑门设计一个能实现两个6位二进制数加法运算（考虑进位）的电路，画出逻辑图和真值表。四、分析题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）设计一个数字逻辑电路，实现一个3位的加法计数器，具有异步清零和同步置数功能。详细描述各功能的实现