数字电路复习题及答案资料.docx

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数字电路复习题及答案资料

《数字电子技术基础》复习题

一.选择填空题（以下每小题后均给出了几个可供选择的答案，请选择其中一个最合适的答案填入空格中）

1.处理b的电子电路是数字电路。

（a）交流电压信号（b）时间和幅值上离散的信号

（c）时间和幅值上连续变化的信号（d）无法确定

2.用不同数制的数字来表示2004，位数最少的是d。

（a）二进制（b）八进制（c）十进制（d）十六进制

3.最常用的BCD码是b。

（a）5421码（b）8421码（c）余3码（d）循环码

4.格雷码的优点是c。

（a）代码短（b）记忆方便（c）两组相邻代码之间只有一位不同（d）同时具备以上三者

5.两个开关控制一盏灯，只有两个开关都闭合时灯才不亮，则该电路的逻辑关系是a。

（a）与非（b）或非（c）同或（d）异或

6.已知F=ABC+CD，选出下列可以肯定使F=0的取值d

（a）ABC=011（b）BC=11（c）CD=10（d）BCD=111

7.2004个1连续异或的结果是a。

（a）0（b）1（c）不唯一（d）逻辑概念错误

二、填空题（请在空格中填上合适的词语，将题中的论述补充完整）

1.5的5421BCD码是0101这个是8421码的。

2.逻辑表达式中，异或的符号是⊕，同或的符号是⊙。

3.逻辑函数常用的表示方法有真值表、逻辑函数式、逻辑图和卡诺图。

4.用代数法化简逻辑函数需要一定的经验和技巧，不容易确定化简结果是否是最简。

5.用卡诺图化简逻辑函数，化简结果一般是最简与－或式。

一.选择填空题（以下每小题后均给出了几个可供选择的答案，请选择其中一个最合适的答案填入空格中）

1.实体（ENTITY）描述一个设计单元的CD的信息。

（a）行为、元件及连接关系（b）元件、子程序、公用数据类型

（c）名称和端口的引脚等（d）可编译的设计单元

2.结构体（ARCHITECTURE）用于描述设计单元的AD。

（a）行为、元件及连接关系（b）元件、子程序、公用数据类型

（c）名称和端口的引脚等（d）可编译的设计单元

3.在VHDL语言中，ARCHITECTURE中的语句都是B执行的语句。

（a）顺序（b）并行（c）即可顺序也可并行（d）无法确定

4.在VHDL程序设计中，下面4个部分，C不是可编译的源设计单元。

（a）ARCHITECTURE（b）ENTITY（c）PROCESS（d）PACKAGE

5.在VHDL程序中，以下4个部分，BC可以有顺序执行语句。

（a）结构体（ARCHITECTURE）（b）进程（PROCESS）中的关键词BEGIN前（c）进程（PROCESS）中的关键词BEGIN后（d）程序包（PACKAGE）

6.结构体中的变量应在VHDL程序中D部分给予说明。

（a）结构体对应的实体的端口表中（b）结构体中关键词BEGIN前（c）结构体中关键词BEGIN后（d）程序包（PACKAGE）

7.VHDL中的各种逻辑运算中，运算符D的优先级别最高。

（a）AND（b）OR（c）XOR（d）NOT

8.在VHDL语言中，不同类型的数据是D的。

（a）可以进行运算和直接代入（b）不能进行运算和直接代入

（c）不能进行运算但可以直接代入（d）可以进行运算但不能直接代入

9.在VHDL语言中，信号赋值语句使用的代入符是C。

（a）=（b）:

=（c）＜=（d）==

10.在VHDL语言中，变量的赋值符是B。

（a）=（b）:

=（c）＜=（d）==

二、填空题（请在空格中填上合适的词语，将题中的论述补充完整）

1.两种复合数据类型是记录和集合。

2.进程启动、触发的条件是敏感信号发生变化。

3.进程的语句是顺序执行的。

4.要使用VHDL的程序包时，要用use语句说明。

5.能与逻辑电路图中的器件一一对应的VHDL描述方式是结构化描述。

1.简述VHDL语言的主要优点。

答：

VHDL语言的主要优点是：

（1）覆盖面广，描述能力强，是一个多层次的硬件描述语言；

（2）可读性好，既能够被计算机接受，也容易被人理解；（3）生命期长，它的硬件描述与工艺技术无关，不会因工艺变化而过时；（4）支持大规模设计的分解和已有设计再利用，有利于由多人或多项目组来共同完成一个大规模设计；（5）已成为IEEE承认的一个工业标准，成为一种通用的硬件描述语言。

2.判断如下VHDL的操作是否正确，如不正确，请改正。

字符a和b的数据类型是BIT，c是INTEGER，执行c＜=a+b。

答：

操作不正确，应把a和b的数据类型改为INTEGER。

3.一个VHDL模块是否必须有一个实体和一个结构体？

是否可以有多个实体和结构体？

简述它们的作用。

答：

一个VHDL模块必须有一个实体，可以有一个或多个结构体。

实体描述一个设计单元的外部接口以及连接信号的类型和方向；结构体描述设计单元内部的行为，元件及连接关系，结构体定义出了实体的功能。

一.选择填空题（以下每小题后均给出了几个可供选择的答案，请选择其中一个最合适的答案填入空格中）

1.标准TTL门开门电平Uon之值为D。

（a）0.3V（b）0.7V（c）1.4V（d）2V

2.TTL与非门输出高电平的参数规范值是C。

（a）Uoh≥1.4V（b）Uoh≥2.4V（c）Uoh≥3.3V（d）Uoh=3.6V

3.TTL与非门输出低电平的参数规范值是C。

（a）Uol≤0.3V（b）Uol≥0.3V（c）Uol≤0.4V（d）Uol=0.8V

4.TTL与非门阈值电压UT的典型值是B。

（a）0.4V（b）1.4V（c）2V（d）2.4V

5.TTL与非门输入短路电流IIS的参数规范值是C。

（a）20μA（b）40μA（c）1.6mA（d）16mA

6.TTL与非门高电平输入电流IIH的参数规范值是B。

（a）20μA（b）40μA（c）1.6mA（d）16mA

7.TTL与非门低电平输出电流IOL的参数规范值是D。

（a）20μA（b）40μA（c）1.6mA（d）16mA

8.TTL与非门高电平输出电流IOH的参数规范值是B。

（a）200μA（b）400μA（c）800μA（d）1000μA

9.某集成电路封装内集成有4个与非门，它们输出全为高电平时，测得5V电源端的电流为8mA，输出全为0时，测得5V电源端的电流为16mA，该TTL与非门的功耗为CmW。

（a）30（b）20（c）15（d）10

10.TTL电路中，B能实现“线与”逻辑。

（a）异或门（b）OC门（c）TS门（d）与或非门

二、填空题（请在空格中填上合适的词语，将题中的论述补充完整）

1.二极管最重要的特性是单向导电。

2.逻辑电路中，电平接近于零时称为低电平，电平接近Vcc时称为高电平。

3.数字电路中，三极管工作于开关状态。

4.三极管进入饱和后，若继续增加IB，集电极电流IC减小。

5.在三极管c、b极间并接肖特基二极管，可提高三极管开关速度。

试分析TTL非门输入端接法如下时，相当于接什么电平？

（1）（a）接地；（b）接低于0.8V的电压；（c）接另一TTL电路的输出低平（0.3V）。

（2）（a）悬空；（b）接高于2V的电压；（c）接另一TTL电路的输出高电平（3.6V）。

解：

（

（1）（a）、（b）、（c）中的输入均小于TTL门的关门电平Uoff（UIILmax=0.8V），因此，相当于接低电平。

（2）（a）输入端悬空，相当于入端对地接无穷大电阻，它远大于开门电阻RON，TTL门输入悬空，相当于接高电平；（b）、（c）中的输入电压大于或等于TTL门的开门电平Uon（UIHmin=2V），因此，相当于接高电平。

设计一个发光二极管（LED）驱动电路，设LED的参数为UF=2.2V，ID=10mA；若Vcc=5V，且当LED发亮时，电路的输出为低电平，选择集成门电路的型号，并画出电路图。

解：

根据题意，可画电路图

（1）决定限流电阻R之值（取UOL=0.4V）

R=

=

×103Ω=240Ω

（2）选用门电路的型号：

由于电路输出为低电平时LED发光，要求所选门电路的IOLmax≥ID=10mA，可选74系列TTL门7404非门。

一.选择填空题（以下每小题后均给出了几个可供选择的答案，请选择其中一个最合适的答案填入空格中）

1.10-4线优先编码器允许同时输入D路编码信号。

（a）1（b）9（c）10（d）多

2.74LS138有B个译码输入端和C个译码输出端。

（a）1（b）3（c）8（d）无法确定

3.利用2个74LS138和1个非门，可以扩展得到1个C线译码器。

（a）2-4（b）3-8（c）4-16（d）无法确定

4.用原码输出的译码器实现多输出逻辑函数，需要增加若干个B。

（a）非门（b）与非门（c）或门（d）或非门

5.七段译码器74LS138的输入是4位D，输出是C。

（a）二进制码（b）七段码（c）七段反码（d）BCD码

6.多路数据选择器MUX的输入信号可以是D。

（a）数字信号（b）模拟信号（c）数模混合信号（d）数字和模拟信号

7.与4位串行进位加法器比较，使用超前进位全加器的目的是C。

（a）完成自动加法进位（b）完成4位加法（c）提高运算速度（d）完成4位串行加法

8.功能块电路内部一般是由C组成。

（a）单片MSI（b）多片MSI（c）各种门电路（d）无法确定

9.某逻辑电路由一个功能块电路组成，整体电路的逻辑功能与这个功能块原来的逻辑功能D。

（a）一定相同（b）一定不同（c）不一定相同（d）无法确定

二、填空题（请在空格中填上合适的词语，将题中的论述补充完整）

1.所谓组合逻辑电路是指：

在任何时刻，逻辑电路的输出状态只取决于电路各输入信号的组合，而与电路原有状态无关。

2.在分析门级组合电路时，一般需要先从卡诺图写出逻辑函数式。

3.在设计门级组合电路时，一般需要根据设计要求列出布尔表达式，再写出逻辑函数式。

4.要扩展得到1个6-64线译码器，需要9个74LS138。

5.基本译码电路除了完成译码功能外，还能实现逻辑函数发生和DMUX逻辑函数发生和DMUX功能。

试用译码器设计1位二进制数全减运算电路。

解：

本题的目的是练习用译码器实现多输出逻辑电路。

（1）规定逻辑变量

设输入逻辑变量Ai为被减数、Bi为减数、Ci-1为低位的借位，输出逻辑函数Si为差、Ci为本级的借位输出信号。

根据设计要求写出逻辑真值表。

（2）设计电路

由于本设计有Ai、Bi和Ci-1共3个输入量，故选用3-8线译码器实现电器最为简便。

首先将输出逻辑表达式写为最小项和的形式

Si=

Ci=

选用3-8线译码器74LS138和双4输入与非门74LS20实现的逻辑电路设计见图，将Ai、Bi、Ci-1接译码器的输入A2A1A0，74LS138的输出为低电平有效，故在输出端接与非门。

试设计一个码制转换电路。

K为控制信号，K=0时，输入DCBA为8421码，输出L3L2L1L0为循环码。

K=1时，输入为循环码，输出S3S2S1S0为8421码。

解：

（1）规定逻辑变量和列代码转换表

当控制量K=0时，输入DCBA为8421码，输出L3L2L1L0为循环码；当控制量K=1时，输入DCBA为循环码，输出S3S2S1S0为8421码。

列出代码转换表。

（2）电路设计

分析上述逻辑关系，电路可用2个功能电路实现。

其一为最小项产生电路，用4-16线译码器74154实现较为方便；另一为控制、输出电路，在控制信号K作用下，输出不同的码制，选用SSI器件实现。

将输入输出逻辑式用译码器的逻辑函数形式写出。

表和公式略

简述用译码器或多路选择器实现组合逻辑电路的不同之处。

答：

不同器件都各具特点，如译码电路除具有译码功能外，还可实现多输出逻辑函数的电路功能以及作为多路分配电路使用；多路选择器可实现单输出逻辑函数功能电路，还可将并行数据转换为串行输出。

根据什么判断简单电路中的险象存在？

答：

方法如下：

（1）代数法。

代数法是通过电路的逻辑表达式来检查电路中是否存在险象的方法。

对于n个变量的逻辑表达式L=f（X1,X2…，Xn），当任选其中n-1个输入变量之值为0或1，使表达式仅为某一单变量X的函数，并可写为L=XX或L=X+X的形式时，可判定险象存在。

（2）卡诺图法。

在卡诺图中，某两项所对应的包围圈存在相邻而不相交的关系，则可判断逻辑电路中存在险象。

一.选择填空题（以下每小题后均给出了几个可供选择的答案，请选择其中一个最合适的答案填入空格中）

1.两个与非门构成的基本RS触发器，当Q=1、Q=0时，两个输入信号R=1和S=1。

触发器的输出Q会B。

（a）变为0（b）保持1不变（c）保持0不变（d）无法确定

2.同步RS触发器的两个输入信号RS为00，要使它的输出从0变成1，它的RS应为B。

（a）00（b）01（c）10（d）11

3.基本RS触发器的输入直接控制其输出状态，所以它不能被称

为C触发器。

（a）直接置1、清0（b）直接置位、复位（c）同步（d）异步

4.如果把D触发器的输出Q反馈连接到输入D，则输出Q的脉冲波形的频率为CP脉冲频率f的D。

（a）二倍频（b）不变（c）四分频（d）二分频

5.某触发器的2个输入X1、X2和输出Q的波形如图所示，试判断它是触发器。

（a）基本RS（b）JK（c）RS（d）D

6.要使JK触发器的输出Q从1就成0，它的输入信号JK就为B。

（a）00（b）01（c）10（d）无法确定

7.如果把触发器的JK输入端接到一起，该触发器就转换成B触发器。

（a）D（b）T（c）RS（d）T′

8.如果触发器的次态仅取决于CPA时输入信号的状态，就可以克服空翻。

（a）上升（下降）沿（b）高电平（c）低电平（d）无法确定

二、填空题（请在空格中填上合适的词语，将题中的论述补充完整）

1.JK触发器的特性方程为Qn+1=JQn+KQn。

2.同步触发器在一个CP脉冲高电平期间发生多次翻转，称为空翻。

3.在时钟脉冲CP=1期间，主从JK触发器中主触发器状态只能变化一次的现象被称为一次翻转现象（一次变化）。

4.维持阻塞D触发器的状态由CP上升沿D的状态决定，所以它是上升沿触发器。

5.教材中介绍了两种可防止空翻的触发器是主从RS触发器和边沿D触发器。

6.利用串行输入、并行输出的移位寄存器可以方便的实现串并变换。

什么是触发器的不定状态，如何避免不定状态的出现？

答：

基本RS触发器中，当R=0、S=0时，触发器两个输出都为1，不再是互补关系，且在输入低电平信号同时变为高电平后，触发器的状态不能确定。

此时称为触发器的不定状态。

在正常工作时，不允许输入端R和S同时为0，即要求输入信号遵守R+S=1的约束条件。

可通过控制R、S输入信号或选用其他无约束条件的触发器。

什么是触发器的空翻现象，如何避免空翻？

答：

同步触发器在CP=1期间，输入信号都能影响触发器的输出状态。

这种触发方式（称电平触发方式）中，在一个CP脉冲期间触发器发生两次或两次以上翻转的现象称为空翻。

在数字电路中，为保证电路稳定可靠地工作，要求一个CP脉冲期间，触发器只能动作一次。

为防止空翻，须对CP持续时间有严格规定或对电路结构进行改进，如采用主从结构触发器或边沿D触发器等可克服空翻。

一.选择填空题（以下每小题后均给出了几个可供选择的答案，请选择其中一个最合适的答案填入空格中）

1.欲增加集成单稳电路的延迟时间tw，可以C。

（a）提高Vcc（b）降低Vcc（c）增大CX（d）减小RX

2.为了检测周期性复现的脉冲列中是否丢失脉冲或停止输出脉冲，可用A电路。

（a）可重触发单稳（b）单触发单稳（c）施密特触发器（d）555定时器

3.顺序加工控制系统的控制时序可用B电路实现。

（a）施密特触发器（b）单稳态触发器（c）多谐振荡器（d）集成定时器

4.在环形振荡器中，为了降低振荡频率，通常在环形通道中串入C。

（a）更多非门（b）电感L（c）RC环节（d）大容量电容

5.门电路与RC元件构成的多谐振荡器电路中，随着电容C充电、放电，受控门的输入电压u1随之上升、下降，当u1达到B时，电路状态迅速跃变。

（a）Uoff（b）UT（c）Uon（d）UOH

6.在对频率稳定性要求高的场合，普遍采用D振荡器。

（a）双门RC（b）三门RC环形（c）555构成（d）石英晶体

7.555集成定时器构成的施密特触发器，当电源电压为15V时，其回差电压△UT值为C。

（a）15V（b）10V（c）5V（d）2.5V

8.555集成定时器构成的单稳态触发器，其暂态时间tw=C。

（a）0.7RC（b）RC（c）1.1RC（d）1.4RC

9.改变D之值不会影响555构成单稳态触发器的定时时间tw。

（a）电阻R（b）电容C（c）C-U端电位（d）电源Vcc

10.改变A值，不会改变555构成的多谐振荡器电路的振荡频率。

（a）电源Vcc（b）电阻R1（c）电阻R2（d）GND

二、填空题（请在空格中填上合适的词语，将题中的论述补充完整）

1.根据制作工艺的不同，集成施密特触发器可分为TTL和CMOS两大类。

2.要消除脉冲顶部和底部的干扰信号，可用施密特触发器电路。

3.脉冲整形电路能把幅度满足要求的不规则波形变换成前后沿陡峭的矩形波。

4.TTL与非门构成的微分单稳电路中，若出现tw1＞tw时，可采用微分电路解决。

5.TTL集成单稳态电路中，定时元件RX取值范围为，CX取值范围为，暂稳时间tw的范围为0.7RXCX。

6.CMOS精密单稳中，定时元件RX、CX可在范围选择，定时时间tw的范围为。

7.门电路和定时元件RC构成的振荡电路中，随着电容C的充电、放电，是路不停地在两个态之间转换，产生波。

8.RC振荡器的频率稳定性仅为10-5，而石英晶体振荡器的频率稳定性可达10-6~10-8。

试用集成定时器555设计一个100HZ，占空比为60%的方波发生器。

解：

T0=t1+t2=0.7

+0.7

=0.7（R1+2R2）C=

=0.01s

占空比q=

=

=

=0.6

由①得70（R1+2R2）C=ls③

由②得R2=2R1④

取C=1μF，再将④代入③得R1=2.86kΩ，R2=5.72kΩ。

一.选择填空题（以下每小题后均给出了几个可供选择的答案，请选择其中一个最合适的答案填入空格中）

1.从电路结构上看，时序电路必须含有B。

（a）门电路（b）存储电路（c）RC电路（d）译码电路

2.下面描述同一逻辑电路内、外输入输出逻辑关系的方程中，C表明该电路为时序逻辑电路。

（a）Z（tn）=F[X（tn）,Q（tn）]（b）W（tn）=H[X（tn）,Q（tn）]

（c）Q（tn+1）=G[W（tn）,Q（tn）]（d）Y（tn）=G[X（tn）,Q（tn）]

3.时序电路的逻辑功能不能单由A来描述。

（a）时钟方程（b）状态方程（c）状态转换表（d）状态转换图

4.每经十个CP脉冲状态循环一次的计数电路，知其有效状态中的最大数为1100，则欠妥的描述是D。

（a）模10计数器（b）计数容量为10（c）十进制计数器（d）十二进制计数器

5.欲把36kHz的脉冲信号变为1Hz的脉冲信号，若采用十进制集成计数器，则各级的分频系数为B。

（a）（3，6，10，10，10）（b）（4，9，10，10，10）

（c）（3，12，10，10，10）（d）（6，3，10，10，10）

6.用集成计数器设计n进制计数器时，不宜采用D方法。

（a）置最小数（b）反馈复位（c）反馈预置（d）时钟禁止

7.欲把一脉冲信号延迟8个TCP后输出，宜采用C电路。

（a）计数器（b）分频器（c）移位寄存器（d）脉冲发生器

8.欲把并行数据转换成串行数据，可用C。

（a）计数器（b）分频器（c）移位寄存器（d）脉冲发生器

二、填空题（请在空格中填上合适的词语，将题中的论述补充完整）

1.全同步集成计数器是指除构成计数器的所有触发器公司同一CP源外，其他任何操作都必须借助于的计数器。

2.用集成计数器实现任意进制时，采用N进制控制计数循环的方法实现的电路工作较为可靠。

3.用异步操作控制计数循环的方法实现任意进制计数电路时存在瞬态。

4.X进制计数电路中，若所有Q同时输出，则为功能；若仅由最高位输出，则为功能。

5.的计数器称为可逆计数器。

6.首尾相连的n位移位寄存器被称为寄存器，其工作循环的独立状态数为。

7.n位移位寄存器最高位Qn-1取非后再反馈到串行数据输入DSR，被称为寄存器，其工作循环的独立状态数为。

8.顺序脉冲分配器分为型和型。

现有异步十进制加法集成计数器74290，要求

（1）试用74290设计5421码十进制计数器；

（2）列出计数器态序表；

（3）画出各Q的波形图。

解：

本题的目的是让学习者了解74290构成十进制计数器的另一种方法，了解5421BCD码，认识其计数态序表和工作波形图。

（1）只要将外CP送入74290的CP1，而将Q3接到CP0，即可构成5421BCD计数器，电路逻辑图如图。

此时，其输出高低位顺序与前不同，为Q0Q3Q2Q1，如外端子标注Q3Q2Q1Q0。

（2）计数态序表

CP

Q3Q2Q1Q0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0000

0001

0010

0011

0100

1000

1001

1010

1011

1100

（3）5421BCD计数器的波形如图。

试用同步十进制集成计数器74160设计同步六十进制计数器。

解：

本题的目的是为了进一步练习用M进制集成计数器增模设计N＞M的任意进制计数器时，级间连接（控制）方式。

（1）N=60=6×10=N2×N；

（2）LD2=Q6Q4CO1，D6D5D4=S0=000，（N1=10，自然完成十进制，无需控制）。

（3）画逻辑图

一.选择填空题（以下每小题后均给出了几个可供选择的答案，请选择其中一个最合适的答案填入空格中）

1.半导体存储器可分为a和c两大类。

（a）RAM（b）DRAM（c）ROM（d）EPROM

2.随机存储器可分为a和c两大类。

（a）SRAM（b）ROM（c）DRAM（d）EPROM

3.小容量RAM内部存储矩阵的字数与外部地址线数n的关系一般为a。

（a）2n（b）22n