数字电子技术第一套复测验Word文档格式.docx
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2个8位二进制数按串行进位相加需要______一位全加器。
3.集电极开路的与非门的主要用途是______。
4.16路数据选择器可以实现任意的______个变量以下的逻辑函数。
5.在门电路中、当输入端信号全部为1时输出才为0,此门电路为______门;
当输入端信号不相同时输出为1,相同时输出为0,此门电路为______门。
6.在数字电路中,三极管通常工作在______和______状态。
7.并行(超前)进位加法器工作速度______,但电路______;
串行进位工速度______,但电路______。
8.在门电路中,当输入端信号相同时输出为1,不同时输出为0,此门电路为______门;
当输入端信号全部为0时输出才为1,此门电路为______门。
9.已知某函数
,该函数的反函数
______
10.实现同一功能的数字电路有______形式;
当输出逻辑函数最简时,数字电路通常为______,电路成本______。
三、判断改错题(本大题共10分,共5小题,每小题2分)
1.CMOS传输门的导通电阻只能等于NMOS管的导通电阻。
2.编码与译码是互逆的过程。
3.引起组合电路中竞争与险象的原因是干扰信号。
4.判断图中的电路能否实现输出标注的逻辑功能。
5.判断图中的电路能否实现输出标注的逻辑功能。
四、绘图题(本大题共5分,共2小题,每小题2.5分)
1.画出逻辑函数
的实现电路。
2.在图所示TTL门电路中,已知门电路输出的高电平UOH=3V,输出的低电平UOL=0.3V,输入A、B、C的波形如图(b)所示,试画出Y的波形图。
五、计算题(本大题共20分,共4小题,每小题5分)
1.在下图中,当输入电压VI分别为0.3V时,求输入电流。
2.用卡诺图化简函数
,约束条件
。
3.设计一个路灯控制电路,要求在4个不同的地方都能独立控制路灯的亮和灭。
当一个开关动作后灯亮,另一个开关动作后灯灭。
设计一个能实现此要求的逻辑电路。
4.交通灯的亮与灭的有效组合如图所示,如果交通灯的控制电路失灵,就可能出现信号灯的亮与灭的无效组合,试设计一个交通控制灯失灵检测电路,检测电路要能检测出任何无效组合。
要求用最少与非门实现。
六、简答题(本大题共5分,共5小题,每小题1分)
1.简述组合逻辑电路的特点。
2.简述稳态波形的绘制过程。
3.简述NMOS的开关作用。
4.简述逻辑符号的等效变换。
5.影响三极管开关时间的主要因素什么?
七、问答题(本大题共5分,共5小题,每小题1分)
1.如何提高CMOS门电路的开关速度?
2.什么是组合逻辑电路的设计?
3.简述二极管的开关时间。
4.画出逻辑函数
5.试用代数法判断由逻辑函数
构成的逻辑电路是否有冒险?
八、分析题(本大题共20分,共4小题,每小题5分)
1.分析图所示电路的逻辑功能,写出输出函数Y的逻辑表达式。
2.判断图所示电路能否实现逻辑与?
3.问图中电路的计数长度N是多少?
能自启动吗?
画出状态转换图。
4.试分析下图所示电路中当A、B、C、D单独改变状态时是否存在竞争冒险现象。
如果存在竞争冒险现象,那么都发生在其他变量为何种取值的情况下?
九、设计题(本大题共15分,共3小题,每小题5分)
1.试用单片3线-8线译码器T3138和门电路(如图所示)实现逻辑函数:
2.设计一个10线-4线普通编码器,输出为8421BCD码。
3.用4位加法器T1283和必要的门电路,实现4位减法器。
十、证明题(本大题共5分,共2小题,每小题2.5分)
1.用基本定理和公式证明下列等式:
2.求函数
的对偶式。
答案:
一、单项选择题(5分,共5题,每小题1分)
1.D2.B3.A4.D5.A
二、填空题(10分,共10题,每小题1分)
1.
参考答案:
3.6V;
0.3V;
开关状态
解题方案:
评分标准:
2.
串行进位;
并行(超前)进位;
8个
3.
允许多个集电极开路的输出端并联实现功能扩展(线与)
4.
4
5.
与非门,异或门
6.
饱和、截止
7.
快;
复杂;
慢;
简单
8.
异或门;
或非门
9.
10.
多种;
最简;
最低
三、判断改错题(10分,共5题,每小题2分)
错。
CMOS传输门的导通电阻等于NMOS管和PMOS管导通电阻的并联。
正确
错
能
四、绘图题(5分,共2题,每小题2.5分)
逻辑电路图如下图所示
根据图写出输出逻辑表达式:
五、计算题(20分,共4题,每小题5分)
设四个开关分别用A,B,C,D四个变量表示,开关动闭合1,断开为0。
用变量Y表示灯泡的亮灭,灯亮时为1,否则为0。
(1)列真值表:
由电路的功能得真值表3。
(2)化简逻辑函数:
由真值表画出卡诺图,如图所示,得最简与或式:
(3)逻辑函数变换:
采用与非门,逻辑函数变换为与非与非式:
(1)交通灯由红灯A、黄灯B、绿灯C组成,任意时刻只能有一盏灯亮,其他情况为故障状态。
若设灯亮为逻辑状态1,灯灭为0;
电路输出为Y,故障Y=1,非故障为Y=0。
(2)根据以上分析可得真值表5:
(3)由以上真值表利用卡诺图化简可得
六、简答题(5分,共5题,每小题1分)
组合逻辑电路具有下述特点:
①组合电路是由逻辑门表示的数字器件和电子元件组成的电路,电路中没有反馈,没有记忆元件;
②组合电路实现输入输出间的某种逻辑关系,任一时刻的输出状态仅取决于该时刻各输入的状态组合,而与时间变量无关。
波形图绘制步骤是:
(1)根据输入信号确定每个输入取值组合的时间区域;
(2)按时间顺序,将每一个取值组合代入电路的最简逻辑函数表达式计算,画出输出变量的波形图。
在逻辑功能一致的条件下,逻辑符号可以进行等效变换:
(1)与(&
)变或(≥1),或(≥1)变与(&
);
(2)有圈去圈,无圈加圈。
三极管通断转换的时间既是三极管的开关时间。
影响三极管开关时间的主要因素是基区存储电荷。
七、问答题(5分,共5题,每小题1分)
通过减小NMOS管和PMOS的沟道电阻,减小对负载电容充放电的时间常数,从而提高CMOS输出高低电平的转换速度。
根据需要解决的实际逻辑问题,确定实现其逻辑功能的最佳组合逻辑电路,就是组合逻辑电路的设计。
二极管通断转换的时间既是二极管的开关时间。
由于二极管的PN结具有等效电容,二极管的通断就伴随着电容的充放电,所以,二极管的通断转换需要一定时间。
逻辑电路图如图所示。
当A=1、B=1时,Y=1;
当A=1、B=0时,Y=0;
当A=0、B=1时,Y=0;
当A=0,B=0时,Y=1。
所以该电路不存在竞争-冒险现象。
八、分析题(20分,共4题,每小题5分)
(a)不能,因为当A、B中有一个为低电平时,与非门输出高电平,晶体管导通,电流大于高电平输出最大电流。
(b)能。
(c)能。
(d)不能,因为无上拉电阻。
电路状态方程为:
可见N=5,是五进制计数器,能自启动。
九、设计题(15分,共3题,每小题5分)
将逻辑函数变换为最小项:
逻辑图为图所示:
设输入I9,I8…I0分别表示十进制数码9,8…0,输出Y3,Y2,Y1,Y0分别表示8421码的4个二进制位。
输入低电平有效的编码器真值表如下表所示:
原理:
被减数-减数=被减数+减数的补码=被减数+减数的反码+1
十、证明题(5分,共2题,每小题2.5分)
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