上海濟(jì)光職業(yè)技術(shù)學(xué)院《DSP原理及應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)上海濟(jì)光職業(yè)技術(shù)學(xué)院《DSP原理及應(yīng)用》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、乘法器在數(shù)字運(yùn)算中也有重要應(yīng)用。假設(shè)我們正在分析乘法器的工作原理。以下關(guān)于乘法器的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.移位相加乘法器通過(guò)逐位相乘和移位相加來(lái)實(shí)現(xiàn)乘法運(yùn)算B.陣列乘法器通過(guò)多個(gè)乘法單元并行工作，提高了乘法運(yùn)算的速度C.乘法器的設(shè)計(jì)需要考慮速度、面積和功耗等因素D.所有的乘法器都具有相同的結(jié)構(gòu)和性能，只是在實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)上有所不同2、對(duì)于一個(gè)用邏輯門實(shí)現(xiàn)的加法器，若要提高其運(yùn)算速度，可以采取什么措施？（）A.減少門的級(jí)數(shù)B.增加門的級(jí)數(shù)C.提高電源電壓D.降低電源電壓3、在數(shù)字邏輯中，已知一個(gè)邏輯函數(shù)的真值表，如何用最小項(xiàng)之和的形式表示該函數(shù)？（）A.直接列出B.通過(guò)化簡(jiǎn)C.無(wú)法表示D.以上都不對(duì)4、假設(shè)正在研究數(shù)字電路的功耗問(wèn)題。隨著電路規(guī)模的增大和工作頻率的提高，功耗成為一個(gè)重要的考慮因素。如果要降低一個(gè)數(shù)字電路的功耗，以下哪種措施是最有效的？（）A.降低電源電壓B.減少電路中的邏輯門數(shù)量C.降低工作頻率D.以上方法綜合使用，以最大程度降低功耗5、在數(shù)字邏輯中，數(shù)制的轉(zhuǎn)換是一項(xiàng)基本的操作。將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)時(shí)，以下方法錯(cuò)誤的是（）A.除2取余法，將每次的余數(shù)從右往左排列B.不斷將十進(jìn)制數(shù)除以2，直到商為0C.可以先將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制，再將八進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制D.直接按照二進(jìn)制的位權(quán)展開計(jì)算6、數(shù)字邏輯中的寄存器可以用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和移位操作。一個(gè)雙向移位寄存器，在時(shí)鐘上升沿到來(lái)時(shí)，可以進(jìn)行左移和右移操作。如果當(dāng)前寄存器的值為1010，控制信號(hào)為左移，輸入為1，時(shí)鐘上升沿到來(lái)后，寄存器的值會(huì)變成什么？（）A.0101B.1101C.不確定D.根據(jù)其他因素判斷7、當(dāng)研究數(shù)字邏輯中的鎖存器時(shí)，假設(shè)一個(gè)鎖存器在輸入信號(hào)消失后仍然保持其輸出狀態(tài)。以下關(guān)于鎖存器的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景，哪個(gè)說(shuō)法是正確的（）A.常用于臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)B.不能用于數(shù)據(jù)的同步C.輸出狀態(tài)只能由時(shí)鐘信號(hào)改變D.以上說(shuō)法都不正確8、在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路是兩種基本類型。假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)電路，用于判斷兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)是否相等。如果只考慮當(dāng)前輸入的兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)，不考慮之前的輸入和狀態(tài)，那么應(yīng)該采用哪種邏輯電路？（）A.組合邏輯電路，因?yàn)槠漭敵鰞H取決于當(dāng)前輸入B.時(shí)序邏輯電路，能夠存儲(chǔ)之前的輸入信息C.既可以是組合邏輯電路，也可以是時(shí)序邏輯電路，取決于具體設(shè)計(jì)D.無(wú)法確定，需要更多的條件才能選擇9、用4個(gè)全加器實(shí)現(xiàn)兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)的加法運(yùn)算，需要考慮的進(jìn)位方式是？（）A.串行進(jìn)位B.并行進(jìn)位C.串并結(jié)合進(jìn)位D.以上都可以10、在數(shù)字邏輯電路中，信號(hào)的傳輸和延遲會(huì)對(duì)電路的性能產(chǎn)生影響。以下關(guān)于信號(hào)延遲的描述，錯(cuò)誤的是（）A.信號(hào)在導(dǎo)線中傳輸會(huì)存在一定的延遲，延遲時(shí)間與導(dǎo)線長(zhǎng)度和信號(hào)傳播速度有關(guān)B.邏輯門的輸入到輸出也存在延遲，不同類型的邏輯門延遲時(shí)間可能不同C.信號(hào)延遲可能導(dǎo)致時(shí)序邏輯電路出現(xiàn)錯(cuò)誤，需要在設(shè)計(jì)中進(jìn)行考慮D.可以通過(guò)增加電路的復(fù)雜度來(lái)完全消除信號(hào)延遲的影響11、在數(shù)字邏輯電路的可靠性設(shè)計(jì)中，假設(shè)一個(gè)電路需要在惡劣的環(huán)境條件下長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，例如高溫、高濕度和強(qiáng)電磁干擾。為了提高電路的可靠性和容錯(cuò)能力，以下哪種技術(shù)或方法是經(jīng)常采用的？（）A.冗余設(shè)計(jì)B.電磁屏蔽C.散熱優(yōu)化D.以上都是12、對(duì)于一個(gè)同步時(shí)序邏輯電路的狀態(tài)表，若存在兩個(gè)狀態(tài)在同一輸入下轉(zhuǎn)換到同一后繼狀態(tài)，則這兩個(gè)狀態(tài)是？（）A.等價(jià)狀態(tài)B.不等價(jià)狀態(tài)C.不確定D.以上都不對(duì)13、在數(shù)字邏輯的總線結(jié)構(gòu)中，假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)有多組數(shù)據(jù)需要通過(guò)同一組總線傳輸。為了避免數(shù)據(jù)沖突，以下哪種機(jī)制是常用的解決方案？（）A.三態(tài)門B.鎖存器C.寄存器D.計(jì)數(shù)器14、已知一個(gè)數(shù)字電路的功耗主要由靜態(tài)功耗和動(dòng)態(tài)功耗組成，當(dāng)電路的工作頻率增加時(shí)，哪種功耗會(huì)顯著增加？（）A.靜態(tài)功耗B.動(dòng)態(tài)功耗C.靜態(tài)和動(dòng)態(tài)功耗都會(huì)增加D.靜態(tài)和動(dòng)態(tài)功耗都不變15、在數(shù)字邏輯電路中，數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)多個(gè)控制信號(hào)選擇不同的輸入數(shù)據(jù)。一個(gè)16選1數(shù)據(jù)選擇器，需要多少個(gè)控制信號(hào)？（）A.4個(gè)B.5個(gè)C.不確定D.根據(jù)數(shù)據(jù)選擇器的類型判斷16、在數(shù)字邏輯中，對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的邏輯電路，需要進(jìn)行故障診斷和排除。以下哪種方法可能是最常用的故障定位手段？（）A.觀察輸出信號(hào)的異常B.測(cè)量關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的電壓和波形C.替換可疑的元器件D.以上方法都經(jīng)常使用17、在一個(gè)數(shù)字電路中，使用了PLA（可編程邏輯陣列）來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯功能。與傳統(tǒng)的邏輯門電路相比，PLA的主要優(yōu)勢(shì)是什么？（）A.可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯功能，并且易于修改B.速度更快，能夠處理高頻信號(hào)C.成本更低，使用的器件更少D.功耗更低，適合低功耗應(yīng)用18、在數(shù)字邏輯中，對(duì)于一個(gè)時(shí)序邏輯電路，其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖是分析和設(shè)計(jì)的重要工具。假設(shè)給定一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，以下哪種方法可以最準(zhǔn)確地判斷該電路的功能是否正確？（）A.對(duì)照輸入輸出關(guān)系表進(jìn)行檢查B.進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)和計(jì)算C.通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)并實(shí)際測(cè)試D.憑借經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)判斷19、譯碼器是數(shù)字電路中的另一種重要器件。關(guān)于譯碼器的功能和應(yīng)用，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.譯碼器可以將輸入的編碼轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)B.譯碼器常用于地址譯碼和指令譯碼C.二進(jìn)制譯碼器輸入的編碼位數(shù)和輸出的信號(hào)數(shù)量相同D.譯碼器只能對(duì)特定的編碼進(jìn)行譯碼，不能處理任意的輸入20、在數(shù)字電路中，需要存儲(chǔ)一位二進(jìn)制信息。以下哪種存儲(chǔ)元件可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，并且具有簡(jiǎn)單可靠的特點(diǎn)？（）A.觸發(fā)器，能夠保持狀態(tài)B.寄存器，多位存儲(chǔ)單元C.計(jì)數(shù)器，用于計(jì)數(shù)操作D.譯碼器，將輸入編碼轉(zhuǎn)換為輸出二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）說(shuō)明在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中如何處理信號(hào)的延遲和時(shí)序偏差，以保證電路的正確性。2、（本題5分）詳細(xì)闡述如何用邏輯門實(shí)現(xiàn)一個(gè)優(yōu)先編碼器，確定輸入信號(hào)的優(yōu)先級(jí)。3、（本題5分）解釋數(shù)字邏輯中的三態(tài)門的工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景，為什么需要三態(tài)門。4、（本題5分）說(shuō)明在數(shù)字系統(tǒng)中如何進(jìn)行可測(cè)試性設(shè)計(jì)，增加電路的可測(cè)試性。5、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明數(shù)字邏輯中數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的可測(cè)試性設(shè)計(jì)，包括測(cè)試向量生成和故障覆蓋率評(píng)估。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)譯碼器，將19位二進(jìn)制輸入信號(hào)譯碼為524288個(gè)輸出信號(hào)。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)能將8421BCD碼轉(zhuǎn)換為余3碼的組合邏輯電路，寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式，畫出邏輯圖。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)組合邏輯電路，實(shí)現(xiàn)將輸入的10位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)的ASCII碼，輸出為8位二進(jìn)制數(shù)，畫出邏輯圖。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路，能夠判斷輸入的9位二進(jìn)制數(shù)中是否存在連續(xù)的4個(gè)0，輸出結(jié)果為1表示存在，0表示不存在，畫出邏輯電路圖。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)組合邏輯電路，判斷一個(gè)15位二進(jìn)制數(shù)是否為阿姆斯壯數(shù)。四、分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）給定一個(gè)數(shù)字邏輯電路的性能測(cè)試結(jié)果，分析電路存在的性能瓶頸和問(wèn)題。提出改進(jìn)性能的建議和措施，包括邏輯優(yōu)化、時(shí)序調(diào)整和硬件資源利用等方