哈工大年数电期末试题+答案.docx
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哈工大年数电期末试题+答案
得分
一、选择与填空(共8分)
1.函数表达式Y=
,则其对偶式为(不必化简):
Y'=。
2.图1-2为CMOS工艺数字逻辑电路,写出F的表达式:
F=。
图1-2图1-3
3.图1-3为4位(逐次逼近型、双积分型、流水线型)A/D转换器的转换示意图,转换结果为。
4.对于一个8位D/A转换器,若最小输出电压增量为0.01V,当输入代码为01001101时,输出电压uo=V,分辨率=。
5.已知时钟脉冲频率为fcp,欲得到频率为0.25fcp的矩形波,哪种电路一定无法实现该功能()
A.四进制计数器;B.四位二进制计数器;
C.单稳态触发器;D.施密特触发器。
6.某EPROM有8条数据线,10条地址线,其存储容量为字节。
一、(8分)每空1分
1.
;2.
或
;3.逐次逼近型,0101;
4.0.77V,
或0.0039;5.D;6.210
得分
二、回答下列问题(共10分)
1.电路如图2-1所示。
,R取值合适,写出F的表达式(不必化简)。
图2-1
解:
————————————————3分
2.卡诺图化简:
,约束条件为:
解:
——————————2分
——————————————1分
3.在图2-3中,用一片74LS160和一片74LS161,配合必要的逻辑门电路,构成128进制计数器。
要求:
使用置数方式,且74LS160为低位芯片,74LS161为高位芯片。
图2-3
解:
——4分
得分
三、(10分)一个保险箱有3个按键,当3个键都不按下时,保险箱关闭,不报警;当只有一个按键按下时,保险箱仍关闭,但报警;当有2个按键按下时,保险箱打开,不报警;当三个按键同时按下时,保险箱打开,但要报警。
试设计此逻辑电路。
要求:
输入变量为A、B、C,按键按下取值为“1”,否则取值为“0”。
输出变量分别为保险箱开锁信号X和报警信号Y,保险箱打开时X=1,关闭时X=0;报警时Y=1,不报警时Y=0。
1.列写真值表,并用输入变量A,B,C最小项和的形式分别表示输出X和Y(按照ABC的顺序确定最小项下标);
2.在图3(a)中,用最小项译码器74LS138和与门实现该逻辑电路;
3.在图3(b)中,用双4选1数据选择器74LS153和非门实现该逻辑电路(要求变量A,B接入选择变量输入端)。
图3(a)图3(b)
三、(10分)
1.
真值表————————2分
A
B
C
X
Y
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
0
0
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
————————1分
—————————1分
2.————————————————————3分
3.————————————————————3分
得分
四、(8分)电路如图4所示,设电路均为TTL工艺,74LS85为四位数码比较器。
其中A4和B4为高位;当[A4A3A2A1]=[B4B3B2B1]时,YA=B=1,否则YA=B=0。
1.说明虚线框中电路作为独立电路模块时的功能;
2.若希望以[Q4Q3Q2Q1]作为输出,电路构成七进制计数器,则[I4I3I2I1]应取多少?
并画出完整的状态转换图,判断电路能否自启动。
图4
四、(8分)
1.十六进制异步减法计数器————————2分
2.若I4I3I2I1=1001————————————2分
则当A4A3A2A1为1001时,
,
,计数器异步清零。
状态1001不能稳定存在,不是有效状态。
故该电路有7个有效状态,为七进制减法计数器。
其状态转换图为
————————3
该电路可以自启动。
——————————————————1
得分
五、由中规模16进制加法计数器74LS163和2/8分频异步计数器74LS93构成的电路如图5所示。
(10分)
1.给出虚线框内电路中74LS163的输出[QdQcQbQa]的完整状态转换表和完整状态转换图,并说明构成几进制计数器;
2.用D触发器和必要的门电路实现虚框内的电路功能,给出最简与或形式的驱动方程即可,不必画出电路图;
3.若图中时钟CP的频率为1792Hz,计算74LS163的输出Qd的频率和占空比;
4.分别计算图中74LS93的输出
和
的频率。
图5
五、(10分)
1.——————————————————————3分
状态转换表
14进制计数器。
2.——————————————————3分
状态方程:
驱动方程:
3.——————————————————2分
,占空比D=50%。
4.——————————————————2分
;
。
得分
六、(10分)由2/5分频异步计数器74LS90和存储器构成的电路如图6(a)所示。
1.画出[QDQCQBQA]的状态转换图(画出正常计数循环内的状态即可);
2.设初始时刻[QDQCQB,QA]=[0000],给定时钟CP,D3、D2、D1、D0的波形如图6(b)所示。
请用A3、A2、A1、A0的与或标准型分别表示D3、D2、D1、D0(按A3A2A1A0的顺序确定最小项编号),并在图6(a)中画出ROM阵列中的存储内容。
3.图6(a)中检测电路的输入如图6(b)所示,D3与D2,D1与D0分别为两组方波信号,试设计该检测电路,要求当X接D0、Y接D1时,Z稳定后输出为1;当X接D2,Y接D3时,Z稳定后输出为0。
图6(a)
图6(b)
六、(10分)
1.————————————————2分
2.————————————————6分
3————————————————2分
还有X、Y颠倒,下降沿触发也对
得分
七、(共6分)
1.请在图7-1中将下列Verilog程序描述的逻辑电路图补充完整。
(3分)
modulecircuit1(clk,Dsr,Q,Qsr);
inputclk,Dsr;
outputQsr;
output[4:
1]Q;
reg[4:
1]Q;
regQsr;
always@(posedgeclk)
begin
Q[1]<=Dsr;图7-1
Q<=Q<<1;
Qsr<=Q[4];
end
endmodule
2.根据下面的Verilog语言描述的电路功能,在图7-2中画出Q的波形(设起始时刻Q为高电平)。
(3分)
modulecircuit2(Q,clk,rst);
inputrst,clk;
outputQ;
regQ;
always@(negdgeclk)
begin
if(rst)
Q<=0;
else
Q<=~Q;
end
endmodule
图7-2
七、(6分)
1.——————————————3分
2.——————————————3分
得分
八、图8所示是一个时钟发生电路。
设触发器的初始状态Q=0,二极管为理想二极管。
1.分析该电路中虚线框内为何种电路;
2.画出图中u1、u2及u3的波形;
3.计算u1、u2及u3的时钟频率。
(8分)
图8
八、
1.555构成多谐振荡器;——————————————2分
2.——————————————3分
3.——————————————3分
u1频率为50kHz;u2及u3的频率为25kHz。
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