Câu hỏi: DIC201 Kỹ thuật số – Bộ ôn tập cuối kỳ số 1

Đáp án đúng: "AOI". Biểu thức gồm ba tích: tích của A với B, tích của C với D, và tích của E với F; sau đó các tích được OR rồi đảo toàn bộ kết quả; cấu trúc đó đúng với AND-OR-Invert, viết tắt AOI. "NAND" chỉ mô tả một AND nhiều đầu vào có đầu ra đảo và không thể hiện riêng cấu trúc nhiều tích được OR trước. "NOR" đảo kết quả OR của các đầu vào, nhưng không bao gồm ba nhánh tích được nêu. "XOR" cho đầu ra theo tính chẵn lẻ của các đầu vào khác nhau, không phải phép OR các tích rồi đảo. Dấu nháy sau ngoặc biểu thị phép đảo của toàn biểu thức, là đặc trưng quyết định của AOI.

Đáp án đúng: "Two NAND gates". Một cổng NAND tạo (AB)′; cổng NAND thứ hai được mắc như bộ đảo bằng cách nối hai đầu vào chung, nên tạo ((AB)′)′ = AB. "Three AND gates" không cần thiết để dựng AND từ một họ cổng khác; nếu đề hỏi đúng nghĩa bất kỳ mạch nào tạo AND thì cấu hình nhiều AND cũng có thể làm được, vì vậy cách diễn đạt này còn mơ hồ. "One NOR gate" chỉ tạo (A+B)′, không phải AB. "Three OR gates" chỉ kết hợp phép OR và không tạo tích A·B nếu thiếu phép đảo hoặc AND. Cấu hình NAND minh họa tính phổ dụng của NAND.

Đáp án đúng: "All of these answers are true.". Trong ký hiệu logic kép, bubble biểu thị phép đảo. "Bubble outputs are connected to bubble inputs" giúp hai phép đảo ở đầu ra và đầu vào triệt tiêu khi nối tầng. "The NAND symbols produce the AND operations" đúng khi dùng ký hiệu kép và diễn giải cực tính theo quy tắc De Morgan. Tương tự, "The negative-OR symbols produce the OR operations" mô tả cổng có cực tính âm được đọc như phép OR tương ứng. "None of these answers is true." phủ định các quy tắc đang áp dụng nên không đúng; do đó lựa chọn tổng hợp khẳng định cả ba phát biểu đều đúng.

Đáp án đúng: "56.625". Phần nguyên 111000₂ bằng 32 + 16 + 8 = 56. Phần lẻ .101₂ bằng 1/2 + 0/4 + 1/8 = 0.625, nên tổng giá trị thập phân là 56.625. "56.25" chỉ cộng 0.01₂, tức 1/4, và bỏ mất bit cuối có trọng số 1/8. "56.5" chỉ giữ bit đầu tiên của phần lẻ. "57.25" vừa tính sai phần nguyên vừa không chuyển đúng các bit phân số. Mỗi vị trí sau dấu chấm nhị phân có trọng số giảm một nửa: 1/2, 1/4, 1/8; áp dụng đúng quy tắc này cho kết quả đã nêu.

Đáp án đúng: "1100". Trong phép nhân nhị phân, nhân với 10₂ tương đương nhân với 2₁₀, tức dịch trái một vị trí. Kết quả 1100₂ là 12₁₀; kiểm tra ngược bằng 110₂ × 2 = 12. Dịch trái thêm một bit giữ nguyên giá trị nhị phân và nhân đôi giá trị thập phân. "1010" không bằng tích 110₂ nhân 10₂; nhân với 2 chỉ dịch trái một bit và cho đúng 1100₂. "1000" không bằng tích 110₂ nhân 10₂; nhân với 2 chỉ dịch trái một bit và cho đúng 1100₂. "1110" không bằng tích 110₂ nhân 10₂; nhân với 2 chỉ dịch trái một bit và cho đúng 1100₂.

Đáp án đúng: "15". Với bốn bit không dấu có 2⁴ = 16 tổ hợp, bắt đầu từ 0000 bằng 0 và kết thúc ở 1111 bằng 15. Vì vậy giá trị lớn nhất là 2⁴−1, không phải số tổ hợp; phân biệt số lượng mã với mã lớn nhất giúp tránh chọn nhầm giá trị 16. "14" bỏ sót trạng thái cuối 1111. "16" là số lượng giá trị có thể biểu diễn, nhưng bản thân 16 cần năm bit ở dạng nhị phân. "31" là giá trị cực đại của năm bit không dấu, nên vượt quá khả năng của bốn bit.

Đáp án đúng: "0111". Trừ nhị phân trực tiếp từ phải sang trái: ở hàng thấp nhất, 0 không trừ được 1 nên mượn 1 từ bit kế bên; các hàng còn lại lần lượt cho kết quả 1, 1 và 0. Có thể kiểm tra bằng giá trị thập phân: 1010₂ = 10, 0011₂ = 3, hiệu 7 = 0111₂ trên bốn bit. "0110" biểu diễn 6, "0101" biểu diễn 5, còn "0011" là số trừ 3 chứ không phải hiệu. Căn cứ đã chốt cũng ghi nhận khóa in chọn chính số bị trừ; đáp án được giữ theo phép tính đúng. Phép mượn đảm bảo bit kết quả không bị nhầm với phép XOR từng cặp bit.

Đáp án đúng: "10". Chữ số 7 trong 1979 đứng ở hàng chục, vì vậy trọng số (place value) của vị trí là 10. Giá trị đóng góp của chữ số là 7 × 10 = 70, nhưng câu hỏi chỉ hỏi trọng số vị trí chứ không hỏi giá trị đóng góp. "100" là trọng số của hàng khác trong hệ thập phân, trong khi chữ số 7 nằm ở hàng chục. "1000" là trọng số của hàng khác trong hệ thập phân, trong khi chữ số 7 nằm ở hàng chục. "10000" là trọng số của hàng khác trong hệ thập phân, trong khi chữ số 7 nằm ở hàng chục.

Đáp án đúng: "Half-duplex-in Full-duplex-out". Shift register thường phân loại theo cách dữ liệu vào và ra. "Serial-in Serial-out (SISO)" là dịch nối tiếp vào và ra; "Serial-in Parallel-out (SIPO)" nạp nối tiếp rồi đọc đồng thời; "Parallel-in Parallel-out (PIPO)" nạp và đọc song song. Đây đều là các chế độ thanh ghi dịch thường gặp. "Half-duplex-in Full-duplex-out" dùng thuật ngữ truyền thông hai chiều, không mô tả cách nạp và lấy dữ liệu của thanh ghi. Vì vậy chỉ mệnh đề này không thuộc nhóm mode shift register.

Đáp án đúng: "In the propagation delay time of one flip-flop". Nạp song song đưa cả tám bit tới các tầng tương ứng của thanh ghi cùng lúc; thao tác không dịch bit lần lượt qua tám tầng. Độ trễ tới đầu ra phụ thuộc vào thời gian lan truyền của một flip-flop trong đường dữ liệu, nên tần số clock 1 MHz không biến nó thành tám chu kỳ. "In 8 μs" là thời gian cần cho tám chu kỳ clock nếu nạp nối tiếp từng bit. "In the propagation delay time of eight flip-flops" cộng dồn độ trễ qua tám tầng dù chúng hoạt động song song. "In 1 μs" bằng một chu kỳ ở 1 MHz, không nhất thiết bằng độ trễ lan truyền của phần tử. Câu hỏi phân biệt rõ nạp song song với dịch nối tiếp.

Đáp án đúng: "Eight flip-flops". Bộ đếm vòng (ring counter) chuyển một bit 1 qua từng flip-flop rồi quay lại đầu chuỗi. Để có modulus 8, tức tám trạng thái khác nhau trước khi lặp, cần tám flip-flop; mỗi tầng bổ sung tạo thêm một vị trí cho bit 1. "Four flip-flops" không tạo tám trạng thái trong bộ đếm vòng cơ bản, vì số trạng thái bằng số tầng flip-flop. "Five flip-flops" không tạo tám trạng thái trong bộ đếm vòng cơ bản, vì số trạng thái bằng số tầng flip-flop. "Twelve flip-flops" không tạo tám trạng thái trong bộ đếm vòng cơ bản, vì số trạng thái bằng số tầng flip-flop.

Đáp án đúng: "A device programmer". EPROM được nạp dữ liệu bằng thiết bị lập trình, thiết bị này áp dụng trình tự và mức điện áp cần thiết cho loại chip tương ứng; với EPROM xoá bằng tia cực tím, dữ liệu đã nạp có thể được xoá trước khi lập trình lại. "Transistors" và "Diodes" là loại linh kiện có thể có trong cấu trúc mạch nhưng không phải công cụ nạp chip. "A multiprogrammer" không phải tên thiết bị cụ thể trong cách phân loại này; thiết bị lập trình là phương tiện trực tiếp để ghi mẫu bit vào EPROM.

Đáp án đúng: "JTAG". JTAG là giao diện kiểm tra và cấu hình trong hệ thống, dùng chuỗi quét để truy cập các thanh ghi thiết bị và nạp cấu hình cho nhiều PLD/FPGA mà không cần tháo chip khỏi bo mạch. "USB" là chuẩn bus ngoại vi phổ biến nhưng không phải giao diện lập trình trong chip đặc trưng của PLD. "SPI" có thể được một số thiết bị dùng để nạp cấu hình, song không phải đáp án thường gặp cho cơ chế in-system programming của PLD trong câu này. "UART" là giao tiếp nối tiếp không đồng bộ dùng trao đổi dữ liệu, không phải cổng cấu hình chuẩn được hỏi. Đặc điểm boundary-scan và các đường TCK, TMS, TDI, TDO nhận diện JTAG.

Đáp án đúng: "It goes LOW at t = 0 and back HIGH at t = 3 ms.". Cổng NOR cho đầu ra HIGH chỉ khi cả hai đầu vào LOW "It goes LOW at t = 0.8 ms and back HIGH at t = 3 ms." không phù hợp vì không thỏa định nghĩa hoặc điều kiện đang xét; phép đối chiếu với nguyên lý vừa nêu cho thấy nội dung này không thể thay cho đáp án. "It goes LOW at t = 0.8 ms and back HIGH at t = 1 ms." không phù hợp vì không thỏa định nghĩa hoặc điều kiện đang xét; phép đối chiếu với nguyên lý vừa nêu cho thấy nội dung này không thể thay cho đáp án. "It goes HIGH at t = 0.8 ms and back LOW at t = 1 ms." không phù hợp vì không thỏa định nghĩa hoặc điều kiện đang xét; phép đối chiếu với nguyên lý vừa nêu cho thấy nội dung này không thể thay cho đáp án.

Đáp án đúng: "An oscilloscope". Chu kỳ là khoảng thời gian giữa hai điểm lặp tương ứng của dạng sóng, nên cần quan sát tín hiệu theo trục thời gian; oscilloscope hiển thị dạng sóng và cho phép đo khoảng đó. "A DMM" chủ yếu đo các giá trị điện như điện áp, dòng và điện trở, không hiển thị chu kỳ xung như một dạng sóng. "A logic probe" chỉ báo mức logic hoặc hoạt động xung cơ bản. "A logic pulser" tạo xung kiểm tra để kích mạch, không đo chu kỳ của tín hiệu đang xét.

Đáp án đúng: "Fuses". Trong SPLD kiểu cầu chì, ma trận liên kết ban đầu có các đường nối khả dụng; khi lập trình, các cầu chì được chọn bị đốt để ngắt những kết nối không cần. Trạng thái sau lập trình vì vậy tạo ra mẫu nối cố định, không thể phục hồi bằng thao tác ghi thông thường. "Switches" gợi ý phần tử chuyển mạch có thể điều khiển lặp lại, không phải liên kết permanent của ma trận cầu chì. "Gates" là phần tử thực hiện hàm logic chứ không phải cơ chế tạo liên kết hàng-cột. "Transistors" có thể cấu thành phần tử chuyển mạch khả trình ở một số công nghệ, nhưng câu hỏi về kiểu SPLD dùng kết nối vĩnh viễn đang nhắm tới cầu chì.

Đáp án đúng: "1024 memory addresses". Bus địa chỉ 10 bit có 2^10 tổ hợp nhị phân khác nhau, tức 1024 địa chỉ "1,000,000 memory addresses" không phù hợp vì không thỏa định nghĩa hoặc điều kiện đang xét; phép đối chiếu với nguyên lý vừa nêu cho thấy nội dung này không thể thay cho đáp án. "100 memory addresses" không phù hợp vì không thỏa định nghĩa hoặc điều kiện đang xét; phép đối chiếu với nguyên lý vừa nêu cho thấy nội dung này không thể thay cho đáp án. "1000 memory addresses" không phù hợp vì không thỏa định nghĩa hoặc điều kiện đang xét; phép đối chiếu với nguyên lý vừa nêu cho thấy nội dung này không thể thay cho đáp án.

Đáp án đúng: "Sum = 0, Cout = 1". Full-adder cộng hai bit đầu vào cùng carry-in: 0 + 1 + 1 = 2, còn số nhị phân 2 là 10. Bit thấp nhất là sum 0 và bit kế tiếp là carry-out 1. "Sum = 1, Cout = 0" biểu diễn tổng bằng 1 nên thiếu một đơn vị. "Sum = 1, Cout = 1" biểu diễn tổng bằng 3, còn "Sum = 0, Cout = 0" biểu diễn tổng bằng 0. Mỗi cặp sum/carry tạo thành số nhị phân hai bit, vì vậy chỉ cặp đã chọn khớp với tổng số học bằng 2.

Đáp án đúng: "110". Priority encoder xuất mã của đầu vào đang hoạt động có độ ưu tiên cao nhất. Trong các đầu vào 0, 2, 5 và 6, đầu vào 6 có giá trị ưu tiên cao nhất theo quy ước encoder octal; biểu diễn nhị phân ba bit của 6 là 110, nên đầu ra active-HIGH là mã đó. "010" là mã của đầu vào 2, "101" là mã của đầu vào 5, còn "000" là mã của đầu vào 0. Các mã ấy chỉ xuất hiện nếu đầu vào tương ứng thắng ưu tiên, nhưng đầu vào 6 cũng đang ở mức hoạt động và có ưu tiên cao hơn. Encoder ưu tiên xử lý nhiều yêu cầu đồng thời bằng cách chọn mức ưu tiên lớn nhất.

Đáp án đúng: "Two inputs and two outputs". Half-adder cộng hai bit dữ liệu, nên có hai đầu vào hai đầu vào "Three inputs and two outputs" không phù hợp vì không thỏa định nghĩa hoặc điều kiện đang xét; phép đối chiếu với nguyên lý vừa nêu cho thấy nội dung này không thể thay cho đáp án. "Two inputs and three outputs" không phù hợp vì không thỏa định nghĩa hoặc điều kiện đang xét; phép đối chiếu với nguyên lý vừa nêu cho thấy nội dung này không thể thay cho đáp án. "Two inputs and one output" không phù hợp vì không thỏa định nghĩa hoặc điều kiện đang xét; phép đối chiếu với nguyên lý vừa nêu cho thấy nội dung này không thể thay cho đáp án.