成人教育数字电子技术期末考试复习题及参考答案

1、复习题数字电子技术(课程代码252311 )一、简答题：1、简述组合电路和时序电路各自的特点是什么？答：组合电路的特点：任何时刻电路的稳定输出，仅取决于该时刻各个输入变量的取 值，组合电路是由门电路组合而成，没有输出到输入的反馈连接，也不含记忆性的元 件；时序电路的特点：在数字电路中，凡是任何时刻到来的稳态输出，不仅和该时刻的输 入信号有关，还取决于电路原来的状态者，都叫做时序电路；时序电路中一定含有可 存储电路状态的触发器；2、举例说明三态门的特点？答：三态门是由普通门电路加上使能控制信号构成的，它的输出端除了有高、低电平 两种逻辑状态以外，还有高阻状态。这样，三态门可以有更多的应用，如：可

2、做多路 开关、可用于信号的双向传输、构成数据总线等。3、CMOS门电路与TTL门电路相比有些什么优点？请列举出三点？答：CMOS门电路与TTL门电路比较的优势有：功耗低、电源电压范围宽、抗干扰能力强、输入电阻高、扇出能力强等。4、简述触发器的基本性质？答：(1)具有两个稳定的状态，分别用二进制数码的“1”和“0”表示；(2)由一个稳态到另一稳态，必须有外界信号的触发。否则它将长期稳定在某个 状态，即长期保持所记忆的信息；(3)具有两个输出端：原码输出Q和反码输出Q。一般用Q的状态表明触发器的 状态。如外界信号使Q=Q，则破坏了触发器的状态，这种情况在实际运用中是 不允许出现的。5、什么是竞争冒

3、险，消除它的基本方法有哪些？(至少列举3种方法)答：在组合电路中，当输入信号改变状态时，输出端可能出现虚假信号一过渡干扰 脉冲的现象，叫做竞争冒险；消除竞争冒险的基本方法有四种：引入封锁脉冲、引入 选通脉冲、接入滤波电容、修改逻辑设计增加冗余项。6、简述逻辑函数最小项的基本性质？答：(1)对任何变量的函数来讲，全部最小项之和为1；(2)两个不同最小项之积为0；(3) n变量有2n项最小项，且对每一个最小项而言，有n个最小项与之相邻；7、简述组合逻辑部件中的SSI、MSI和LSI的含义？并说明MSI、LSI与SSI相比具 有哪些优点？答：见教材P74-75SSI：小规模集成电路；MSI：中规模集

4、成电路；LSI：大规模集成电路；MSI、LSI与SSI相比具有如下优点：1、体积小；2、功耗低，速度快；3、可靠性高；4、抗干扰能力强；5、应用MSI、 LSI可以使数字设备的设计过程大大简化；等等二、化简题（一）利用逻辑代数中的公式把下列函数化简成最简与或式:1、 F = A (A + AB + ABC)攵安 F = A (A + AB + ABC) 答案：=A + AB = AF = A + A + B + B + A + B2、F = A + A + B + B + A + B答案:=A + AB + B + AB=A + B + B + A = AB + AB=AB + AB3、F =

5、 (A B)(A + B) + AB ；F = (A B)(A + B) + AB=A (AB + AB) + B (AB + AB) + AB 答案：=AB + AB + AB=A + B4、F = A + B + CD + DBF = A + B + CD + DB=a = A + BCD + D + B 答案：=A + B + D5、F(A,B,C)= A + B + AB + ABCA + B + AB + ABC = A . B + AB + ABC 答案：=B (A + A + AC) = B6、F = AB + ABD + AC + BCDF = AB + ABD + AC +

6、BCD = AB (1+ D) + AC + BCD 答案：=AB + AC + BCD = AB + ACF 1 = Z (3,5,6,7)F 2 工(2,3,6,8,9,12)答案：先画出上面两个函数的卡诺图，然后再分别写出其最简与或式CD00 01 11 10ABC 00 01 1110000010011110111001100011000110010F1F2F 1= AB + BC + ACF2 = AC - D + AB - C + A - BC + ACD（三）观察下列卡诺图，然后分别写出其最简与或式：)X00 01 11 100001110110111010010001ABCD0

7、0 01 11 100001111011111101xxxx11xx（二）利用卡诺图化简下列函数，写出下列函数的最简与或式：F3F4答案：F 3 = A - BD + BC + ABCaBCD00 01 11 10000111000011001110111110F5ABCD00 01 11 10001101100110100111110110F6答案:F5 = AB + BC + ADF 6 = AB + AD + AD三、根据下列电路图，分别写出各输出函数的最简表达式AB答案:F 1 = A + A + B + B + A + B =(A + A+n)(B + A + B) =(A + A

8、B)(B + A B)F 2 = A( B C) + BC =ABC + ABC + BC=AB + A B=C (AB + B) + B (AC + C)=AC + BC + ABF = m D + m D + m D + m D =Ab - C + AiB-1 + AB - 0 + AB C =abc+Ab+AcF 4=匕+丘+工+匚=m 0 + m 2 + m 5 + m 7=m 0 + m 2 + m 5 + m 7=AC+AC教材例题：P3,例1一例9P53,例 22例 25四、画波形题：假设起始状态都是“ 0”，画出下列各图中最后输出c）波形如下图:FFFF（d）d）波形如下图:A

9、CPFF0(e)五、分析题：1、请分析下面电路，写出函数表达式，画出真值表，说明其逻辑功能BC解：F = AB . AC = AB + AC00000010010001101000101111011111ABC F个三变量表决器，A具有否决权。2、请分析下面电路的逻辑功能，画出其状态转换图；1CP解：由于其归零逻辑为： Q3nQ2nQ1nQ0n而74LS161是异步清零，所以其SN 1100，N=12即，此电路为一个12进制加法计数器。其状态转换图：QnQnQnQn32100000-00010010_-0011- 1010 - 10011000 - 0111011

10、03、分析下面电路，写出其时钟方程、驱动房产和输出方程，并画出其状态转换图；FF解：根据电路可得：时钟方程为： 驱动方程：CP 0 = CP 1 = CPj 0=Qn, k0二1 JK触发器的特性方程为：Qn+1= JQn + KQn TOC o 1-5 h z J1=Q0n,K1=Q0n =Qn+1 = Qn - Qn + Qn Qn = Qn所以状态方程：iZo Z10 i _Qn+1 = Qn . Qn + 1 . Qn = Qn . Qn010010状态转换图为：QnQn1000 - 01 10 一11i这是一个三分频电路4、试分析下面电路的逻辑功能，要求：写出表达式，列出真值表，说明

11、逻辑功能。解：由电路可写出表达式：F 1 = C (A B) + AB=ABC + ABC + AB=A (BC + B) + B (AC + A)=AC + BC + AB可得真值表：ABC Y00000010010001111000101111011111上述电路在ABC三个变量中的2个以上为1时，输出为1,其余全为0。可作为一个三人表决电路。5、已知74LS161是采用的异步清零和同步置数方式，分析下面电路的逻辑功能，画出状 态转换图；Q 0 Qi Q 2 Q31 丁 CTTCO _&_Ct CTP 74LS161 LD 1cpCRD 0 D1 D 2 -1D 3解：由于74LS161是

12、异步清零，由电路可得其归零逻辑为：qQQnQn所以有：SN = 1010 贝人N=10即此电路为十进制加法计数器。其状态转换图：QnQnQnQn32100000-0001- 0010-0011-1000011101106、已知74LS161是采用的异步清零和同步置数方式，分析下面电路的逻辑功能，画出状 态转换图；解：因为74LS161的同步置数端，而电路中的归零逻辑为：QnQnQnQn，即S“二 1011时 32 1011计数器归零，则：N=12,所以该电路为十二进制加法计数器，其状态图为：QnQnQnQn32100000-0001- 0010-0011- 010

13、0-010101101011 1010 - 1001 1000 -01117、分析下面电路，说明其逻辑功能；解：由逻辑图可写出函数表达式：Si = m 1 + m 2 + m 4 + m 7 = ABC + ABC + ABC + ABC Ci = m 3 + m 5 + m 6 + m 7 = ABC + ABC + ABC + ABC=AB + AC + BC其真值表为：ABC S ABC Cii10000001001000111100010111101111100000011010101101001101011001111这是一个全加器电路。教材例题：P150,例 8P154,例 9六、

14、设计题：1、用一片74LS138和必要的门电路设计一个三输入表决电路。00000010010001111000101111011111ABC Y解：根据三人表决过程可得真值表： Y = ABC + ABC + ABC + ABC函数表达式为：=m 3 + m 5 + m 6 + m 7=m 3 m 5 - m 6 - m 7用一片74LS138实现上述函数的表达式:可画出连线图如上图所示：2、用一片74LS151设计一个对三位二进制码的检奇电路;解：根据四位二进制码的检测过程可得检奇电路的真值表为：ABCD YABCD Y000000001100101001100100101010011000

15、11111000110010101001011111000110111110111110函数表达式为：y = Abcd + Abcd+Abcd+Abcd+abcd + abcd+abcd+abcd=m 0 D + m1 - D + m 2 D + m 3 D + m 4 D + m 5 D + m 6 D + m 7 D其中m为三变量ABC的最小项。对比74LS151的表达式：F = m 0 D 0 + m1 D1 + m 2 D 2 + m 3 D 3 + m 4 D 4 + m 5 D 5 + m 6 D 6 + m 7 D 7其中的m为地址码A2A1A0的最小项可得，要F=Y,必有：A2

16、=A, A2=B, A0=C, D0=D3=D5=D6=DD1=D2=D4=D7= D可画出连线图：FY3、用JK触发器设计一个三分频电路，并画出其逻辑图。解：根据题意选择电路的状态为：设：编码为：半000 , 01 , 10选择2个上升沿触发的JK触发器，并采用同步方案。时钟方程为：CP0 = CP 1 = CP电路次态卡诺图：次态Qn+1Qn+1的卡诺图10可将它分解为2个卡诺图，从而求得次态方程：Qn+1 = Qn = Qn . Qn + Qn . Qn1_0_ 01 01Qn+1 = Qn Qn = Qn , Qn + 1 Qn01010对比JK触发器的特性方程:Qn+1 = JQn

17、+ KQn可得驱动方程：J0 = Q1n,K0=1J =Qn,K =Qn1010逻辑电路图如下：4、选用适当的数据选择器和反相器实现以下函数，并画出连线图。F(A,B,C)= ABC + A (B + C)Y 1 = ABC + Ab + AC解：=ABC + AB( C + C) + AC( B + B)=ABC + ABC + ABC + ABC + ABC=AB C + AB-1 + AB 0 + AB C对比4选1数据选择器的表达式：F = A1A0 - D 0 + A1A0 - D 1 + A1A0 - D 2 + A1A0 - D 3有：A1 = A, A0 = B, D0 = D

18、3 = C, D 1 = 1,D2 = 0可画出连线图：.用下降沿触发的JK触发器，设计一个同步二、四分频电路。解：选择2个下降沿触发的JK触发器，并采用同步方案。时钟方程为：CP0 = CP 1 = CP 电路次态卡诺图：次态分+甘+的卡诺图可将它分解为2个卡诺图，从而求得次态方程：Q n+1 = Q n - Q n + Q n - Q n = Q n Q n + Q n Q n10100101Qn+1 = Qn = 1 - Qn + 1 - Qn对比JK触发器的特性方程：Qn+1 = JQ + XQn可得驱动方程：J = K = 1J = K = Qn逻辑电路图如下：7、 时序图：略。CP.用译码器和与非门设计一个全加器电路，并画出逻辑电路图；解：根据题意，要实现全加器功能，所以其输入变量应含有两个相加位Ai, Bi和低位来 的进位Ci-1。其输出应含有位的相加结果Si与本次相加是否向高位的进位Ci。由此,画出输入输出关系如下图：输入输出AB.Ci.SC000i00110010100110110010101011100111111其真值表：（2）写出逻辑表达式。Si = A. BC_ 1 + ABC.-1 + ABi- Ci-1+ ABC 、i i i-1=m 1 + m 2 +