北京理工大学《数字逻辑》2023-2024学年期末试卷
院(系)_______班级_______学号_______姓名_______
题号
一
二
三
四
五
总分
得分
一、单选题（每题2分，共20分）
1.数字逻辑电路的基本单元是（）
A.二极管B.三极管C.门电路D.电容
2.二进制数1011对应的十进制数是（）
A.10B.11C.12D.13
3.以下哪种逻辑门可以实现“与非”功能？（）
A.AND门B.OR门C.NAND门D.NOR门
4.组合逻辑电路的输出（）
A.仅取决于当前输入B.取决于当前输入和历史状态C.仅取决于历史状态D.以上都不对
5.时序逻辑电路的核心元件是（）
A.触发器B.电阻C.电容D.电感
6.同步时序逻辑电路的状态转换由（）控制
A.输入信号B.时钟信号C.输出信号D.电源信号
7.以下哪种编码方式具有纠错能力？（）
A.二进制编码B.格雷码C.奇偶校验码D.ASCII码
8.数字系统中，用于存储二进制数据的器件是（）
A.编码器B.译码器C.寄存器D.加法器
9.竞争与冒险现象主要出现在（）
A.组合逻辑电路B.时序逻辑电路C.模拟电路D.电源电路
10.可编程逻辑器件（PLD）的主要优势是（）
A.成本低B.灵活性高C.速度快D.功耗低
二、简答题（每题10分，共30分）
11.简述组合逻辑电路与时序逻辑电路的主要区别。
12.说明同步时序逻辑电路的设计步骤。
13.解释竞争与冒险现象，并列举两种消除方法。
三、材料分析题（共20分）
14.分析下图所示的逻辑电路，写出输出表达式并化简。
（注：此处可插入电路图，例如由与门、或门、非门组成的组合逻辑电路）
15.阅读以下材料，回答问题：
“数字逻辑在网络安全中具有重要应用，例如加密算法中的逻辑电路设计。AES算法通过轮函数实现数据加密，其中包含替换字节、行移位、列混淆和轮密钥加等操作。”
结合材料，说明数字逻辑在加密算法中的作用。
分析AES算法中轮函数的逻辑实现原理。
四、论述题（共20分）
16.论述数字逻辑在现代通信系统中的应用。
要求：结合具体案例（如5G通信、量子通信），分析数字逻辑在信号处理、加密传输等方面的作用，字数不少于500字。
五、实践题（共10分）
17.设计一个3位二进制加法器，使用全加器模块，并画出电路图。
要求：
说明设计原理；
标注输入输出信号；
简述测试方法。