大学数字电路与逻辑设计考试试题

得分1.用公式法化简函数得分1.用公式法化简函数Y1=A?B?C+AC+BC（5分）试卷编PF VIlli1 1| 1 ■ I I p F114 11111 1 >1 1 1 1 III11审核人：试卷分类（A卷或B卷） B学期：2010至2011学年度第一学期课程： 数字电路与逻辑设计 课程代号：005A1080使用班级：信息工程学院08级姓名：学号：题号一二三四五六七八九十总分得分、基本题（30分）=C（B+A）+BC（1分）j答案：Y1=A?B?C+AC+BC=C（A?B+A）+BC（1=C（B+A）+BC（1分）=C?B+CA+BC（1分）=C（B+A+B）（1分）=C（1分）j2.试用卡诺图法将下面逻辑函数化成最简与—或式。（必须画出卡诺图，圈“ 1”，8分）i!答案：Y2=BC+B?Ci”.已知74LS00为四个2输入与非门，其Iol=20mA,I°H=1mA,Iil=2mA,1卜=50只，i计算74LS00最多可驱动几个同类门。（6分）iIol 一 IohI答案：Iol>NlIil,Nl二10（2分）；Ioh>2NhIih,Nh<-=10（2分）；故Nh=10j IIL 211Hi（2分）；4.画出图1.1所示D触发器对应CLK、、D的Q端波形。（4分）；答案：i5.8位数模转换器DAC0832构成的电路如图1.2所示。（1）写出输出电压V。的计算公式；（2）! 若输入数VREF°-DAC0832图1.2；字量为100000时，输出模拟电压VREF°-DAC0832图1.2答案：（1）vO=-REF^jDi2i（3分）2i0⑵3.6=-VREFX27;28VREF=-7.2V（2分）时，7.2 7 5 3Vo=--8-（27+25+23）=4.725V（2分）二（10分）、得分图2（a）由集成3线-8线译码器74HC138构成的逻辑电路，试分析其逻辑功能。要求：（ 1）写出输出端的逻辑表达式；（2）写出输出和输入真值表；（ 3）说明电路的作用。74HC138的功能i表如图（b）所示。I!答案：（1）Y1=m1+m2+m4+m7（2分）;Y2=m3+m5+m6+m7（2分）ABCY1Y20i表如图（b）所示。I!答案：（1）Y1=m1+m2+m4+m7（2分）;Y2=m3+m5+m6+m7（2分）ABCY1Y20000000110得行10100110110010101011100111111全（14分）8选1数（4分）此电路为（2分）输入输出据选择希Y21&&Y7Y6Y5Y4Y3，Y1 Yo74HC138A2A1a0ABC（a）i要求：（1）i答案：（1）G1G2AG2B74HC138的功能表YiG2+G0X1X11mi10注：mi为A2、A1、A0的最小项组合VCCA-B-C-Y74HC151的逻辑符号如图3所示，试用74HC151和逻辑门实现下面逻辑函数：Y2（A,B,C,D）=4（0,1,3,7,9,13,14）A产2a2A1A0G（b）W74HC151D0DiD2D3D4D5D6D7确定地址输入；（2）写出数据输入端方程；（3）画出实现电路连线图。设a2=a,a=b,A）=c（3分）Y2（A,B,C,D）=A?B?C?D+A?B?CD+A?BCD+ABCD+AB?CD+ABCD+ABCD=m0?D+m0?D+mH?D+m3?D+m4?D+m6?D+m7?D（3分）则 D0=1,D7=D,D1=D3=D4=D6=D,D5=D2=0（4分）（3）连线图（4分）四、（14分）得分；同步时序逻辑电路如图 4所示电路，要求：（1）写出电路的驱动方程；（2）状态方程；（3）画出状态转换真值表；（4）说明电路的逻辑功能；（5）判断电路能否自启动。答案：（1）驱动方程：（3分）D1=Q2®Q3, Di=Q1, 答案：（1）驱动方程：（3分）D1=Q2®Q3, Di=Q1, Di=Q2D触发器的特性方程为 Qn+1=D（1分）状态方程：（3分）Q1n+1=D1=Q2n®Q3nCLK1图4Q3状态转换表（3”电路为七进制计数总2分）（5）电路不能自启动（2（5）电路不能自启动（2分）五、（14分）|得分|〔一利用下降沿jK触发器疝附加门必十三进制同步加法计数器。要求状态为00-01—10—00,且］能自启动。（1）确定触发器的数目，画出状态转换图，写出电路的状态方程；（!驱动方程；（3）检查自启动；（4）画出实现的电路。2）列出电路的j答案：（1）触发器数目为2（1分）；其状态转换图如图（i新态卡诺图（1］能自启动。（1）确定触发器的数目，画出状态转换图，写出电路的状态方程；（!驱动方程；（3）检查自启动；（4）画出实现的电路。2）列出电路的j答案：（1）触发器数目为2（1分）；其状态转换图如图（i新态卡诺图（1分）；次态卡诺图（2分）1分）状态方程：（2分）n+1nn-nnTTnQ2 =Qi（Q2+Q2）=Q1Q2；⑵JK触发器的特性方程为Qn+1=JQn+KQn（1分）।则驱动方程为J2=Q1n,K2=1；J2=Q2n,K2=1（4分）CLK1JQ4C11KQQ1-1JGC11KQ2|（3）将11带入状态方程得Qn+1Q1n+1=01,故电路可以自启动。2分）六、（6分）得分集成同步十六批制加法计数储74LS160的功能表及构成的电路如图 6集成同步十六批制加法计数储数器，写出清零端CLR的逻辑式，并画出状态转换图图6i答案：（1）为10进制计数器（2分）；i（2）状态转换图如图（2分）（3）CLR=QdQb（2分）七、（6七、（6分）得分I由4片2114（1024X41位的RAM）和3线-8线译码器74LS138组成电路如图7所示，试说明扩i展的容量有多大？写出i展的容量有多大？写出2114（2）的地址范围。图7：答案：（1）：答案：（1）容量为4096X4；（2）2114（2）的地址范围为（4分）400〜7FFH;（2分）I八、I八、（6分）得分j如图8所示电路，（1）试分析CB555构成的是什么电路？（2）若要求扬声器在开关S闭合后,i持续响22s,试确定电阻R的阻值.!答案：（1）CB555构成的是单稳态触发器。 （3分）；（2）根据tW=1.1RC=22S（1分）得1可彳1可彳#R=1WC2MQ（2分））。试卷编号审核人:试卷分类（A卷或B卷）_B学期:审核人:试卷分类（A卷或B卷）_B学期:2012至2013学年度学期课程： 数字电路与逻辑设计课程代号： 005A1690使用班级： 信息工程学院10级姓名：学号:题号一二三四五六七总分得分

得分―触%器数码寄存器需填空题（每题2分，共16分）,得分―触%器数码寄存器需填空题（每题2分，共16分）,是组成寄存器和移位寄存器的基本单元电器,一个由n 个触发器组成。!2、时序逻辑电路按照其触发器是否有统一的时钟控制分为同步n位的时序电;路和 1 0.039V时序电路。5.312V「、已知原函数为F1=aBc+a+C ，则它的反函数为—（ABC+A）C!5、施密特触发器有两个 稳定 状态；单稳态触发器有一个U!还 状态和暂态；多谐振荡器只有两i个 萱 态。16、利用卡诺图化简法化简逻辑函数时，两个相邻项合并，消去一个变量，四个;相邻项合并，消去两个变量等。一般来说，2n个相邻一方格合并i时，可消去n 个变量。，7、将模拟信号转换为数字信号，需要经过—采样—、—保持—、—量|化—、—编码—四个过程。[8、一个同步RS触发器在正常工作时，不允许输入R=S=1的信号，因此它的约束!条件是SR=0 。1二、|得分 |单项选择题（每小题1分，共8分）!1、若/编码词中有5。个编码对象,则要求输出二进制代码位数为（B）位。! A、5B、6C、10D、50[2、某RAM有8位数据线、13位地址线，则其存储容量为（B）。!A、4KB B、8KBC、16KBD、64KB|3、以下各电路中，（B）可以完成延时功能。iA、多谐振荡器 B、单稳态触发器! C、施密特触发器 D、石英晶体多谐振荡器;4>下面几种逻辑门中，可以用作双向开关的是（A）oiA、CMOS传输门B、OD门 C、异或门 D、三态门!5、利用异步清零端构成N进制加法计数器，则应将（A）所对应的状态;译码后驱动清零控制端。iANB、N—1 C、N+1D、0!6>555定时器的阈值为（C）。!A、1/3VCCB、2/3VCCC、1/3VCC和2/3VCCD、1/3VCC和VCC;7、OCH在使用时须在（B ）之间接一个电阻。A、输出与地 B、输出与电源 G输出与输入D、输入与电源8、欲将容量为128X8的RAMT展为1024X8,则需要控制各片选端的辅助译码得分i器的输出端数为（! Ai器的输出端数为（! A、1：3B2 C、D8判断题，如果错误在括号内画“父”，正确画“V”（每小题1分，共8分）i（M）1、若两个函数具有不同的逻辑函数式，则两个逻辑函数必然不相等。!（x）2、时序逻辑电路不含有记忆功能的器件。

i（V）3、共阴接法发光二极管数码显示器需选用有效输出为高电平的七段显! 示译码器来驱动。;（父）4、已知逻辑函数AB=AC,贝UB=C。，（父）5、优先编码器的编码信号是相互排斥的，不允许多个编码信号同时有;效。1（，）6、普通的逻辑门电路的输出端不可以并联在一起，否则可能会损坏器1!（父）7、D触发器的特性方程为Qn+1=D,与Qn无关，所以它没有记忆功能得分四、简答题（每题6分，共24分）i（，|）得分四、简答题（每题6分，共24分）;1、如图1所示各门电路均为74系列TTL电路，分别指出电路的输出状态（高i电平、低电平或高阻态）!答案：Y1输出低电平（2分）；Y2输出高电平（2分）；Y3输出高组态（2分）2、用卡诺图化简法化简下列式答案：Y=A'D'+CD'+B'（1）填写“1”，2分；（2）画圈，2分；（3）写出结果，2分。3、如图2所示电品（1）试分析CB555构成的是什么电路？（2）若要求扬声器在开关S闭合后，持续响33s,试确定电阻R的阻值。可彳导r=J^=3MQ可彳导r=J^=3MQ（2分））。1.1C（2）根据tW=1.1RC=33s（1分）得A为1和0时电路各为几进制计数器,A为1和0时电路各为几进制计数器,状态表（3分）由状态表可知，A=0为10进制计数器，计数A=0A=1A=1为12进制计数器（3分）脉冲顺序Q3Q2QiQoQ3Q2Q1Q0图3得分00 0 00 0 0 0V.电路0诚写由 P1图4是由3线-8线译码器和P2的表达式，列出真值表，说明其逻辑功能。S1S2'S30x1Liltoemu74LS138的真值表74LS1138不（10分）3C地A10喻构成的00 1000 11674LY7Y67Y5（注：mi为A2A1A0组合的最小项）（a）0si1S2）~S1S0381 1 0Y40Y31Y2MY011r10110&0P1P2（b）［答案］（1）写出输出的表达式，即Pi=Em（0,7）=儿8c+ABC（2分）P2=Em（1,2,3,4,5,6）= AB+BC+4C（3分）⑵真值表如表所列。（3分）ABCP1P2000100010100101010；01[01101

10001101：。1\11010111110⑶该电路为一致性判别电路，当A、RC相同时，R=1;不同时B=1。（2分）得分三相步进马达正转时，三相绕A、B、C的信号顺序通电100-110—010得分一011-001-101—100。同时，三相绕组在任何时候都不允许同时通电或断电。试用边沿 D触发器设计一个控制步进马达正转的三相脉冲分配电路（1）画出状态转换表或者状态转换4）写出驱动方程；（5）验证能否自启图；（2）画出次态卡诺图；（3）图；（2）画出次态卡诺图；（3）写出状态方程；（动。（18分）控制状态与初态次态1 0 01 1 0]1 1 00 1 00 1 00 1 10 1 10 0 「0 0 11 0 11 0 11 0 00 0 0X X X1 1 1XXX故可自启动（1）状态转换图或表为：（4分）（2）次态卡诺图为：（4分）（3）状态方程：（3分）（4）驱动方程：（3分）与D触发器的状态方程Qin1=D比较，得驱动方程：（5）由状态方程，有：（2分）000m111 —000故不可自启动。（6）修改任意一个状态方程：（2分）有：000——►011 111^^100七、得分某实验室用两个灯显示三台设备的故障情况，当一台设备有故障时黄灯ABCL1L200七、得分某实验室用两个灯显示三台设备的故障情况，当一台设备有故障时黄灯ABCL1L20000000110010100110110010101011100111111并化C试卷编P■ n1 P l> >1 11 1 1 ■ ■ ■ H1 > 1 1 P 1 >1 1 1 1 1 V f11(a)请设计该［亮；当两台设备同时有故障时红灯亮；当三台设备同时有故障时黄、红两灯都亮。请设计该逻辑电路。（14分）।［答案］i解：1.根据逻辑问题找出输入变量和输出变量，并列出真值表。 （4分）!在题所述逻辑问题中，可确定A、B、C为输入变量，它们代表三台设备的故障情况，并设定：|有故障时，对应逻辑“1”；无故障时，对应逻辑“0”。确定Li、L2为输出变量，它们分别i表示黄灯和红灯的亮、灭情况，我们设定：灯亮时，对应逻辑“1”；灯灭时，对应逻辑“0”。3.由真值表写出逻辑表达式（2分），并化简（4分）。!用卡诺图法化简L2：将真值表中的函数值填入卡诺图（a）,【简。可直接得到最简表达式：L2=AB+BC+AC若采用与非门实现，则应将函数转换为与非-与非式： （2分）14.根据表达式画出逻辑电路如图解（b）所示。（2分）； 审核人：试卷分类（A卷或B卷）一B一i学期：2012至2013学年度第」 学期IIi课程： 数字电路与逻辑设计 课程代号： 005A1690I

题号一二三四五六七总分得分使用班级:信息工程学院10级姓名:学号:!四、i1、得分使用班级:信息工程学院10级姓名:学号:!四、i1、得分触力器[2、i和需由n个触发器组成。时序逻辑电路按照其触发器是否有统一的时钟控制分为同步时序电路时序电路。0.039V5.312V。14、已知原函数为F1=abc+a+[2、i和需由n个触发器组成。时序逻辑电路按照其触发器是否有统一的时钟控制分为同步时序电路时序电路。0.039V5.312V。14、已知原函数为F1=abc+a+c5、施密特触发器有两个稳定,则它的反函数为—（ABCA）C状态；单稳态触发器有一个 稳定i态和态；多谐振荡器只有两个!6、利用卡诺图化简法化简逻辑函数时，两个相邻项合并，消去—态。个变量，四个相邻项合并,个变量等。一般来说，2n个相邻一方格合并时，可消个变量!7、将模拟信号转换为数字信I码—四个过程。.0号，需要经过—采样保持量化8、一个同步RS触发器在正常工作时，不允许输入R=S=1的信号，因此它的约束条件SR=0得分 0单项选择题（每小题1分，共8分）1、若在编码帽中有50个编码对象,则要求输出二进制代码位数为（B）位。A、5 B、6C、10D、502、某RAM有8位数据线、13位地址线，则其存储容量为（2、13、4、[5、A、4KBB、8KBC、16KBD、64KB以下各电路中，（

A、多谐振荡器13、4、[5、A、4KBB、8KBC、16KBD、64KB以下各电路中，（

A、多谐振荡器C、施密特触发器下面几种逻辑门中，A、CMOS传输门利用异步清零端构成B）可以完成延时功能。B、单稳态触发器D、石英晶体多谐振荡器可以用作双向开关的是（ A）B、OD门 C、异或门N进制加法计数器，则应将（AD、）三态门所对应的状态译码后驱动;清零控制端。iANB、N—1|6>555定时器的阈值为C、N+1D、0A、1/3VCCB、2/3VCC!7、OC门在使用时须在（i A、输出与地）。C、1/3VCC和2/3VCC）之间接一个电阻。D、1/3VCC和VCCR输出与电源G输出与输入D、输入与电源[8、欲将容量为128X8的RAMT展为1024X8,则需要控制各片选端的辅助译码器的输出端数为（D）o数为（D）oA1六、得分B、2 C、3 D8判断题，如果错误在括号内画“父”，正确画“V”（每小题1分,共8分）i（父）1、若两个函数具有不同的逻辑函数式，则两个逻辑函数必然不相等。i（x）2、时序逻辑电路不含有记忆功能的器件。!（V）3、共阴接法发光二极管数码显示器需选用有效输出为高电平的七段显示译码器来i 驱动。i（父）4、已知逻辑函数AB=AC,则B=C0|（父）5、优先编码器的编码信号是相互排斥的，不允许多个编码信号同时有效。i（，）6、普通的逻辑门电路的输出端不可以并联在一起，否则可能会损坏器件。"父）7、D触发器的特性方程为Qn+1=D,与Qn无关，所以它没有记忆功能。j（i四、得分简答题（每题6分，共24分）j（i四、得分简答题（每题6分，共24分）1、如图1所示各门电路均为74系列TTL电路，分别指出电路的输出状态（高电平、低j电平或高阻态）i答案：Y1输出低电平（2分）；Y2输出高电平（2分）；Y3输出高组态（2分）：2、用卡诺图化简法化简下列式I答案：Y=A'D'+CD'+B'I1 （1）填写“1”，2分；i（2）画圈，2分；! （3）写出结果，2分。i3、如图2所示电品（1）试分析CB555构成的是什么电路？（2）若要求扬声器在开关S!闭合后，持续响33s,试确定电阻R的阻值。|答案：（1）CB555构成的是单稳态触发器。 （3分）!⑵根据tw=1.1RC=33s（1分）得 可彳^R=M=3MCQ分6I1 图2II4、图3电路是可变进制计数器。试分析当控制变量A为1和0时电路各为几进制计数器,j并画出状态转换表。I! 图3I状态表（3分）i由状态表可知，A=0为10进制计数器,!A=1为I状态表（3分）i由状态表可知，A=0为10进制计数器,!A=1为12进制计数器（3分）五、 图4是由3线-8线译码器和P2的表达式，列出真值表，说明其逻辑功能。计数A=0脉冲顺序Q3Q2Q1Qo•A000 0 074LS1W10%构成的（10分）00 10300 1140 10 050 10 160 11070 111810 0 0-910 0 110110100000111A=1Q3Q2Q1Qo00 0 0v：电路0试写由P；1110000110010101S1S2^3二0|mi74LS138的真值表j（注：S1S2^3二0|mi74LS138的真值表（a）CBA1(b)图4!［CBA1(b)图4（1）写出输出的表达式，即Pi=Em（0,7）=+AB+ABC（2分）P2=Em(1,2,3,4,5,6)= AB+BCM。(3分)|（2）真值表如表所列。（3分）ABCP1P2000p0[00110100101010：01[01101100011010111010111110⑶该电路为一致性判别电路，当A、BC相同时，R=1;不同时B=1。（2分