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数字电子技术典型题选
一、填空题(基础型)
1.在数字电路中,逻辑变量的值只有个。
2.在逻辑函数的化简中,合并最小项的个数必须是2、个。
3.化简逻辑函数的方法,常用的有公式和卡诺图。
4.逻辑函数A、B的同或表达式为AOB=/A/B+AB。
T触发器的特性方程Qn+1=T/Qn+/TQn。
5.已知函数n*,反函数无=(A+/B)*/(/A+C),对偶式Y'=(/A+B)
*/(A+/C)o
6.4线一10线译码器又叫做进制译码器,它有4个输入端和个输出端,6个不用的状态。
7.组合逻辑电路的输出仅取决于该电路当前的输入信号,与电路原来的状态<
关O
8.TTL三态门的输出有三种状态:
高电平、低电平和高阻态状态。
9.组成计数器的各个触发器的状态,能在时钟信号到达时同时翻转,它属于同步计数器。
10.四位双向移位寄存器74LS194A的功能表如表所示。
由功能表可知,要实现保持
功能,应使,当RD=1;S1=1,S0=0时,电路
实现功能。
74LS194A的功能表如下:
瓦
Si
So
工作状态
0
X
X
置零
1
0
0
保持
1
0
1
右移
1
1
0
左移
1
1
1
并行输入
11.若要构成七进制计数器,最少用个触发器,它有个无效状态。
12.根据触发器结构的不同,边沿型触发器状态的变化发生在CP边沿时,
其它时刻触发器保持原态不变。
13,用中规模集成计数器构成任意进制计数器的方法通常有三种,它们是级连法,
和O
14,由555定时器构成的单稳态触发器,若已知电阻R=500KQ,电容C=10nF,则该单稳态触发器的脉冲宽度tW%O
15,在555定时器组成的施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器三种电路中,
电路能自动产生脉冲信号,其脉冲周期fo
16.用555定时器组成的三种应用电路如图所示,其中图(a)、(b)、(c)分别对应
17.
.四个步骤。
17.A/D转换器的转换过程包括
一、填空题(综合提高型)
1,施密特触发器有个稳定状态.,单稳态触发器有个稳定状态.,多谐振荡器有个稳定状态。
2,欲对160个符号进行二进制编码,至少需要位二进制数;16路数据分配
器,其地址输入端有个;2"选1的MUX,其地址端有个,其数据输
入端有个.
3,欲构成可将1kHZ的脉冲转化为50HZ的脉冲的分频器,该电路至少需要用5个
触发器;该电路共有20个有效状态。
某计数器的状态转换图如图所示,该计数器为进制法计数,它有个有效状态,该电路(有或
无)自启动能力?
4,随机存储器RAM的电路结构主要由、和三部分组成。
为构成4096X8的RAM,需要片1024X4的RAM芯片,并需要用位地址
码以完成寻址操作。
5,8位移位寄存器,串行输入时经个CP脉冲后,将得到8位数据的并行输出;
欲将其串行输出,需经个CP脉冲后,数码才能全部输出。
6,分别写出图1(a)、(b)、(c)、(d)所示电路中的输出函数表达式:
Y1=T®Qn丫2=/(AB);Y3=/(AB);Y4=/(AB)*/(BC);
7.
如图所示电路的逻辑表达式F=F=1时的全部输入变量取值组合
F1=Y0+Y1+Y2=F2=Y4+Y7=
9.
图3是某ROM存储阵列的点阵图,A3、A2、A1、A0为地址线,D3、D2、D1、DO为数据线。
试分别写出D3、D2、D1关于A3、A2、A1、A0的逻辑表达式。
图中的点'•'表示在行线和列线交叉处连接了存储元件。
Y4=AB'+CD
10.由四位并行进位加法器74LS283如图所示,当A=0时,X3X2XlXo=O111,Y3Y2YlYo=O100,
21/1狂,W=o
电路功能为有符号数求和运算(加减运算):
W=Co®A.Z=X+Y®A+A
A=0时:
Z=X+Y=1011;W=Co=0;
74LS283
A3A?
A】A°B3B?
B]B°Cj
x3X3XiXnY3Y2YiYnA
二、选择题:
请将正确答案的序号填在横线上。
1.下列一组数中,是等值的。
①(A7)16②(10100110)2③(166)10
A.①和③B.②和①C.②和③
2.在逻辑函数中的卡诺图化简中,若被合并的最小项数越多(画的圈越大),则说明
化简后O
A.乘积项个数越少B.实现该功能的门电路少
C,该乘积项含因子少
3.指出下列各式中哪个是四变量A、B、C、D的最小项()
A、ABC;B、A+B+C+D;C、ABCD;D、A+B+D
4.Y=AB+AC的最小项之和的形式是。
A.Y=AB+AB+AB+AB
B.Y=ABC+ABC+AC
C.Y=ABC+ABC+A03
5.在下列各种电路中,属于组合电路的有o
A.编码器B.触发器C.寄存器
6.74LS138是3线-8线译码器,译码输出为低电平有效,若输入A2A1A0=100时,输出LEiKE嘉。
A.00010000,B.11101111C.11110111
7.8线一3线优先编码器74LS148的优先权顺序是I7,I6,11,I0,输出Y2Y1
Y0,输入低电平有效,输出为三位二进制反码输出。
当I7I6,……1110为11100111时,输出Y2Y1Y0为o
A,011B.100C.110
8.在以下各种电路中,属于时序电路的有o
A.反相器B.编码器
C.寄存器D.数据选择器
9.RS触发器当R=S=0时,Qn+1=。
A.0B.1C.QnD.Q
10.施密特触发器常用于对脉冲波形的O
A.延时和定时B.计数与寄存C.整形与变换
11.CPLD是基于,FGPA是基于
A乘积项,查找表B查找表,乘积项
C乘积项,乘积项D查找表,查找表
12.以下单元电路中,具有“记忆”功能的单元电路是
A、加法器;
C、TTL门电路;D、
13.对于CMOS与门集成电路,
A接高电平
C悬空
如果TTL电路的输入端开路,
B、触发器;
译码器;
多余的输入端应该
B接低电平
D接时钟信号
相当于接入
A逻辑1B逻辑0
C无法预测D有可能是逻辑1,也有可能是逻辑0。
14..摩根定律(反演律)的正确表达式是j
AA+B=AB;b、A+B^A+B;
C、A+B=A+B;d、A+B=AB;
15.JK触发器实现T触发器的功能时,J,K应该怎样连接
A.J=K=TB.J=K=D.
C.J=0,K=1D.J=D,K=。
16.同步时序电路和异步时序电路比较,其差异在于后者o
A.没有触发器B.没有统一的时钟脉冲控制
C.没有稳定状态D.输出只与内部状态有关
17.要使JK触发器的输出Q从1变成0,它的输入信号JK应为(
A.00B.01C.10D.无法确定
18.对于T触发器,若原态Qn=1,欲使新态Qn+1=1,应使输入T=
A.0B.1C.QD.Q
19.下列触发器中,没有约束条件的是o
A.基本RS触发器B.主从RS触发器C.同步RS触发器D.边沿D触发器
20.逻辑函数的表示方法中具有唯一性的是o
A.真值表B.表达式C.逻辑图Q母图
21.8—3线优先多四圣(74LS148)中,8条输入线【艾匕同时有效时,优先级最高为
I7线,则输出匕K最是()
A.000B.010
B、
)。
C.101
D.111
22.七段显示译码器是指()的电路。
A.将二进制代码转换成0~9个数字
C.将0~9个数转换成BCD码
逻辑数f=aC+A^+B。
,当变量的取值为
23.
A.
24.
A.
B.
D.
将BCD码转换成七段显示字形信号将七段显示字形信号转换成BCD码()
B=C=1B.B=C=0C.A=1,C=0D.
用n个触发器构成计数器,可得到最大计数模值是
nB.2-1C.2nD.2n-1
时,将出现冒险现象。
A=0,B=0
()
三、逻辑函数化简与变换:
1.试求逻辑函数F的反函数的最简与或式,
解:
F=Z〃z(2,4,6,8)
ABC+ABCD=O
F=D+AB+AC
(b)
2.证明下列各逻辑函数式:
{A+B}(A+C}=AB+AC
左式=AA+AC+BA+BC
=AC+AB+(A+A)BC
=AB(1+C)+AC(1+B)
-AB+AC-右式
原式成立
3.将下列逻辑函数化简成最简与或及与非-与非表达式(答案略)
Y,=AC+ACD+AB+BCD
匕s,3C。
;(4,5,8,12,13,15)+£,(1,6)
4.组合逻辑电路的分析与设计
1、4选1数据选择器74LS153的功能表达式为
YI=(OioMA+D\+D\iA.\An+/^逆田少晶
试写出下图电路输出Z的逻辑函数式。
/A/B+/AC+A/C
A。
Y
74LS153(1/2)Si
Dio
DmDi?
Db
2、设计一位8421BCD码的判奇电路,当输入码中,1的个数为奇数时,输出为1,否则为Oo
(1)画出卡诺图,并写出最简“与一或表达式
(2)用一片8选1数据选择器74LS151(功能符号见图)加若干门电路实现,画出电路图。
—
AOY
—
Al74LS151S
——
DoDiD?
D;IXDiD»D?
解:
(1)卡诺图:
®CD
AB\OO011110
0
1
0
1
1
0
1
0
X
X
X
X
1
0
X
X
最简,,与—或式,,:
Y=ABCD+ABCD+BCD+BCD+BCD.
(2)电路图:
3、某组合逻辑电路的芯片引脚图如题图所示。
1.分析题图所示电路,写出输出函数E、F2的逻辑表达式,并说明该电路功能。
2,假定用四路数据选择器实现题图所示电路的逻辑功能,请确定下图所示逻辑电路中各数据输入端的值,画出完善的逻辑电路图。
解:
1.写出电路输出函数F|、F2的逻辑表达式,并说明该电路功能。
耳=A©B©C=ABC+ABC+ABC+ABC
F2=ACABBC=AC+AB+BC
该电路实现全减器的功能功能。
2.假定用四路数据选择器实现该电路的逻辑功能,请确定给定逻辑电路中各数据输入端的值,完善逻辑电路。
耳:
Do=C,Di=C,D2=C,D3=C
F2:
Dq=0,D]=A,D2=A,Dj=1
4.3线-8线译码器74LS138逻辑功能表达式为No=&A4,
Y1=AiAlAss,,Ys=A2A1A),Yt=AiAiAq,正常工作时,Si=1,s2=s3=q。
1、试写出Zl和Z2的逻辑函数式。
5、用3线-8线译码器74LS138芯片设计一位全加器,可附加门电路,要求写出真值表、逻辑表达式,画出逻辑电路图。
解:
真值表(略).逻辑表达式如下:
S=ABC,+ABCi+ABCj+ABCi
=Yl+Y2+Y4+Y,
=匕•匕•匕•匕
Co=ABC,+ABC,+ABC,+ABC,
=匕+匕+匕+匕=匕•&•匕•匕
逻辑电路图如下:
6,试用最少的与非门设计实现一个一位十进制数(用8421BCD码表示)的四舍五入电路,当数码大于等于5时输出为1,否则输出为0。
要求列出真值表、卡诺图,写出最简表达式,并画出逻辑电路图:
(1)直接用门电路实现;
(2)用两片3-8线译码器74138实现;(3)用4-1MUX及必要的门电路实现。
解:
逻辑表达式为:
『=£〃7(5,6,7,8,9)=板人2&・人2人
(1);
(2)(3)答案略,自己做!
7、由四位并行进位加法器74LS283构成下图所示电路:
(1).当A=0时,X3X2X|X°=OO11,丫3丫2丫,丫。
=0100求Z3Z2Z|Z°=?
w=?
(2)当A=1时,X3X2XlXo=1OO1,丫3丫2丫,丫。
=0101求Z3Z2ZZ=?
W=?
(3)写出XgXzXX)、丫(丫3丫2丫"A与ZCZs^Zo).W之间的算法公式,并指出其功能。
wz3
=1
A3A?
A】AqB3B2B]BqCj
=1=1=1=1
x3X3XiXoY3Y2YiYoa
解:
(1)A=0时:
Z=X+Y=O111;W=Co=0;
(2)A=1时:
Z=X+y+l=O1OO;W=Co=0.
(3)电路功能为有符号数求和运算(加减运算):
W=Co®A.Z=X+Y®A+A
8、用74283及门电路构成一位8421BCD码加法器
解:
大于9或有进位输出,就加6同时输出进位
设电路初态0,02=11,且不计传输时延.
q2
2、在数字系统设计时,常用如下左图所示电路来检测输入信号的上升沿,已知输入信号Din如下右图所示,设触发器初态为
3、试对图5所示电路在输入波形作用下,画出相应的输出波形(假设初态Q102=00).
cp—FLnLFLnLnLnLnLnL
DiI
0
们
y
.■•■
■1■i
.■•i
.■■
Lh:
:
:
:
.■■I
:
,.
&|;|;
ai1
Y
六.时序逻辑电路分析与设计
1、试分析如图所示的时序逻辑电路,要求:
(1)列出驱动方程、状态方程
(2)Q2、Q1、Q0状态表,画出状态图
(3)画出在/脉冲作用下三个触发器的状态信号和K的波形图,设三个触发器的初态均为Oo
解:
(1)驱动方程:
/=%2o+1=2?
(2)状态表
=1』=鬲=0'妇&=00
0g=0以+欢0=g瑟+两以
oran&
000
001
001
010
010
011
011
100
100
101
101
110
110
111
111
000
数据选择器74151产生所需序列10001111
触发器构成模8计数器,
2、如图6所示电路中X为控制端;试分析当X=0和X=1时电路的逻辑功能;写出驱动方程、状态方程和状态图,并画出当X=1时的时序图;(设初始状态QlQ0=11)o
=Ko=1
Jl=K1=X®Q0
Z=XQlQ0
解:
输出方程和激励方程:
状态方程
Qr'=JlQl+KlQi=(X®Q0)Ql+X®Q0Ql=X®Q0®Ql
状态图
当外部输入KO时,状态转移按OOT01T10-M1TOOT…规律变化,实现模4加法计数器的功能;当时,状态转移按00T11-M0T01T00T…规律变化,实现模4减法计数器的功能。
所以,该电路是一个同步模4可逆计数器。
X为加/减控制信号,Z为借位输出
3、分析如题图所示时序逻辑电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图和时序图。
并说明电路能否自启动(设初始状态均为零)。
4、电路如题图所示,其中RA=RB=10kQ,C=0.1口千,试问:
1).在Uk为高电平期间,由555定时器构成的是什么电路,其输出U0的频率千0=?
2),分析由JK触发器FF1、FF2、FF3构成的计数器电路,要求:
写出驱动方程和状态方程,列出状态转换表,画出完整的状态转换图;
3),设Q3、Q2、Q1的初态为000,Uk所加正脉冲的宽度为Tw=6/f0,脉冲过后Q3、
Q2、Q1将保持在哪个状态?
图7
解:
1).多谐振荡器fO=476Hz;
2),写出驱动方程、状态方程,列出状态转换000->100->110->111->011->001->回到100;
Ji=Q;;A=2";L=宓;
匕=宓匕=评;吗=0”
页+0'0'=0'
。
尸=房评+如;
3).Q3Q2Q1=100;
4、画出题图(a)、(b)的状态转换图,分别说明它们是几进制计数器。
解:
11进制,12进制,67进制
5、同步4位二进制集成计数器CT74161的常用符号和功能表如图示
1).说明图示电路为几进制计数器,并画出其主循环状态图;
2)
.用反馈清零法将其构成一个同步38进制计数器。
解:
1)7进制
2)先同步级联再反馈清零,
清零逻辑:
CR=Q5Q2Q1(38=00100110)图略6、给出同步十进制集成计数器CT74160的功能表。
74LS138为3线一8线译码器;
(1)说明题图所示电路中CT74160构成的是几进制计数器?
并画出其有效循环状态图;
(2)画出在图8给定的CP脉冲作用下输出丫的波形图
(3)用整体清零法将两片CT74160构成一个同步36进制BCD码计数器。
±CP
解:
(1)5进制,0000—0001—0010—0011—0100-0000
(2)
8_|~|_|~|_|~|_|~|_|~|_|~|_|~|_|~|_
|!
!
:
ii1I
Y1II
(3)先同步级联再反馈清零,清零逻辑:
CR=Q5Q4Q2Q1(0011,0110)
7、在图示电路中,Ra、Rb、R1、R2分别为四个4位移位寄存器,其移位方向如图示为右移,设Ra、Rb内已存有二进制数码(见图),则在第四个CP脉冲作用后,移位寄存器R1中的数码为,R2中的数码为;
8.试用JK触发器攻叶一个I可步三进制加法叶数器。
解:
状态图如下:
00—>01—10
由K图得Q广=Q°n;Qon+1=/Q1n*/Qon
得:
Ji=Qo,K,=/Qo;
七.现有如下图所示的4X4字位容量RAM若干片,如需把它们扩展成8X8字位RAM。
1).试问需用几片4X4字位容量RAM?
2)画出扩展后的电路图(可用少量与非门)。
解:
1)用4X4RAM扩展成8X8RAM时,需要进行字扩展和位扩展,所以需要4片4
整形
八.脉冲波形的产生与
1、图示电路是由555定时器和计数器构成的一个定时电路,试回答下列问题:
(1)电路中555定时器接成何种电路?
(2)
设计数器的初态为Q3Q2Q1Q0=0000,当开关S接通后经过多少时间发光二极管LED变亮?
JMl—01&02~\
Q3
LED「
2、如图vi为施密特反相器输入信号,请画出输出信号vo波形。
3、所示电路是由555定时器构成的施密特触发器,VCC=12V,Ci=O.OWFo
(1)计算Vt+、Vt-及回差电压
(2)画出Uo的波形。
4、由5G555构成的多谐振荡器如图所示。
1)说明A的逻辑值为何值时,电路起振;
2)设R1、R2、C为已知,求u。
的振荡频率;
3)求波形的占空比。
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