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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《数字电子技术基础》

2023-2024学年第二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1分,共15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、已知逻辑函数F=(A+B)(C+D),其反函数为?()A.F'=(A'B')(C'D')B.F'=A'B'+C'D'C.F'=(A'+B')(C'+D')D.F'=A'B'C'D'2、在数字电路的测试中,故障诊断是一项重要的任务。以下关于数字电路故障诊断的方法,不正确的是()A.可以通过观察电路的输出信号来判断是否存在故障B.可以使用逻辑分析仪来检测电路中的信号C.对电路进行仿真可以预测可能出现的故障D.故障诊断只能在电路制作完成后进行,无法在设计阶段进行3、在数字逻辑电路中,信号的传输会存在延迟,这会对电路的性能产生影响。以下关于信号传输延迟的描述,不正确的是()A.信号传输延迟包括门延迟和布线延迟B.门延迟是由于逻辑门的内部结构导致的,通常是固定的C.布线延迟与电路的布局和连线长度有关,可以通过优化布线来减小D.信号传输延迟对数字电路的影响可以忽略不计,不需要在设计中考虑4、用2输入与非门实现逻辑函数F=AB+CD,至少需要几个与非门?()A.2B.3C.4D.55、在一个多位数字比较器中,如果要比较两个8位的二进制数,需要多少个基本比较单元?()A.8B.16C.64D.2566、数字逻辑是计算机科学和电子工程的重要基础。在数字逻辑中,二进制数是最基本的数值表示方式。以下关于二进制数的描述中,错误的是()A.二进制数只有0和1两个数字B.二进制数的位权是以2为底的幂C.二进制数转换为十进制数时,只需将各位数字乘以相应的位权并相加D.二进制数在进行算术运算时,比十进制数更复杂,效率更低7、在数字逻辑中,代码转换是常见的操作。以下关于二进制编码与格雷码转换的描述中,错误的是()A.格雷码是一种无权码B.二进制码转换为格雷码时,相邻位的变化只有一位C.格雷码转换为二进制码时,可以通过直接按位转换实现D.格雷码常用于减少数字电路中的错误8、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.0109、将十进制数转换为二进制数可以使用除2取余法。关于除2取余法的步骤,以下描述不正确的是()A.将十进制数除以2,取余数作为二进制数的最低位B.不断将商除以2,直到商为0C.除2取余的顺序是从高位到低位D.将所得的余数从右到左排列,即可得到二进制数10、在数字电路的触发器设计中,假设需要一个能够在时钟上升沿触发并且具有异步置位和复位功能的触发器。以下哪种触发器符合这些要求?()A.D触发器B.JK触发器C.T触发器D.SR触发器11、在数字逻辑中,提高数字电路的可靠性可以采用多种措施。以下措施中,不能提高数字电路可靠性的是()A.采用冗余设计B.优化电路布局和布线C.提高工作电压D.选用高质量的元器件12、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13、对于一个T触发器,当T=1时,在时钟脉冲作用下,触发器实现的功能是:()A.保持B.置0C.置1D.翻转14、在数字逻辑的教学中,实验环节对于学生理解和掌握知识非常重要。以下关于数字逻辑实验的描述,错误的是()A.实验可以帮助学生验证理论知识,提高动手能力B.数字逻辑实验通常包括硬件实验和软件仿真实验C.在实验中,学生可以自由修改实验设备和参数,无需遵循任何规则D.实验报告的撰写有助于学生总结实验结果,发现问题并提出改进方案15、在数字逻辑的总线结构中,假设一个系统有多组数据需要通过同一组总线传输。为了避免数据冲突,以下哪种机制是常用的解决方案?()A.三态门B.锁存器C.寄存器D.计数器二、简答题(本大题共4个小题,共20分)1、(本题5分)在数字系统中,解释加法器和减法器的实现原理,分析它们在计算机算术运算中的重要性。2、(本题5分)详细说明在移位寄存器的同步复位与异步复位的区别和应用场景。3、(本题5分)详细阐述在数字电路的可靠性预计中,常用的模型和方法以及对电路设计的指导作用。4、(本题5分)详细阐述如何用硬件描述语言实现一个计数器的计数方向控制功能。三、分析题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)给定一个时序逻辑电路,其中包含多个触发器和组合逻辑电路。分析该电路的状态转换图和时序特性,说明时钟信号如何控制电路的状态变化,以及输入信号对状态转换的影响。同时探讨如何优化电路以减少时序违规和提高工作频率。2、(本题5分)有一个数字显示系统,需要将输入的数字信号转换为对应的七段数码管显示编码。分析七段数码管的显示原理和编码规则,设计相应的数字电路实现编码转换。探讨如何处理多位数字的显示和动态扫描显示技术。3、(本题5分)设计一个数字电路,能够对输入的8位二进制数进行位扩展,将其扩展为16位或32位。仔细分析位扩展的规则和逻辑,说明电路中如何实现高位的填充和数据的扩展。考虑如何根据不同的扩展需求灵活调整电路。4、(本题5分)设计一个数字逻辑电路,用于检测一个12位二进制数中是否存在连续的六个0。详细阐述设计思路,通过逻辑表达式和真值表进行分析,并画出逻辑电路图。探讨该电路在数据检测和错误诊断中的应用和优化。5、(本题5分)用数字逻辑实现一个简单的数字信号压缩感知电路。深入分析压缩感知的原理和算法,解释如何通过数字逻辑实现信号的采样和压缩,研究恢复算法和压缩效果。四、设计题(本大题共4个小题,共40分)1、(本题10分)设计一个数字电路,能够将输入的10位二进制数的前5位和后5位进行交换,输出为10位二进制数,给出逻辑表达式和电路连接。2、(本题10分)利用译码器和比较器设计一个能

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