【数字电路期末考试题及答案】在电子工程与计算机科学的学习过程中，数字电路是一门基础且重要的课程。它不仅涉及逻辑门、触发器、组合逻辑和时序逻辑等基本概念，还广泛应用于现代电子设备的设计与开发中。为了帮助学生更好地掌握相关知识，以下是一份模拟的“数字电路期末考试题及答案”，旨在帮助大家复习和巩固所学内容。
一、选择题（每题2分，共10分）
1. 下列哪种逻辑门可以实现“异或”功能？
A. 与门
B. 或门
C. 异或门
D. 非门
答案：C
2. 在二进制中，1011 的十进制表示为：
A. 9
B. 10
C. 11
D. 12
答案：C
3. 触发器的主要作用是：
A. 存储数据
B. 实现逻辑运算
C. 控制信号传输
D. 放大电压
答案：A
4. 下列哪一项属于组合逻辑电路？
A. 寄存器
B. 计数器
C. 加法器
D. 触发器
答案：C
5. 在卡诺图中，相邻的两个单元格代表的最小项之间相差几个变量？
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
答案：B
二、填空题（每空2分，共10分）
1. 三态门有三种输出状态：高电平、低电平和________。
答案：高阻态
2. 一个8位二进制数的最大值为________。
答案：255
3. JK触发器在 J=1, K=1 时，其状态为________。
答案：翻转
4. 二进制加法器中的半加器只能处理两个________位的加法。
答案：输入
5. 逻辑函数 F = AB + AC 可以简化为 F = A(B + C)，这体现了逻辑代数的________律。
答案：分配
三、简答题（每题5分，共15分）
1. 简述逻辑门与触发器的区别。
答：逻辑门是实现基本逻辑运算的电路，如与、或、非等，属于组合逻辑；而触发器是一种存储元件，具有记忆功能，用于构建时序逻辑电路。
2. 什么是“竞争-冒险”现象？如何避免？
答：竞争-冒险是指由于信号传播延迟不同，导致输出出现短暂的错误状态。可以通过添加冗余项或使用同步电路来避免。
3. 简述译码器的功能及其应用。
答：译码器将输入的二进制代码转换为对应的输出信号，常用于地址解码、控制信号生成等场合。
四、计算题（每题10分，共20分）
1. 将十进制数 47 转换为二进制、八进制和十六进制。
解：
- 二进制：101111
- 八进制：57
- 十六进制：2F
2. 设计一个由三个输入变量 A、B、C 构成的逻辑函数 F，要求当 A 和 B 中至少有一个为 1 时，F 输出为 1，否则为 0。写出逻辑表达式并用最简形式表示。
解：
- 表达式：F = A + B
- 最简形式：F = A + B
五、综合题（15分）
设计一个 4 位二进制加法器，要求能够实现两个 4 位二进制数的相加，并能输出进位信号。请画出逻辑图，并说明各部分的作用。
解答要点：
- 使用全加器（FA）作为基本单元，由 4 个 FA 组成。
- 每个 FA 接收两个输入位和来自前一位的进位。
- 最低位 FA 的进位输入为 0。
- 最高位 FA 的进位输出即为最终的进位信号。
- 逻辑图应包括输入、全加器连接以及输出结果。
通过这份试卷的练习，可以帮助学生系统地复习数字电路的基本原理与应用。希望同学们在考试中发挥出色，取得理想成绩！
