《数字逻辑与数字系统》期末考试试卷及答案2

北京邮电大学2010——2011学年第一学期

《数字逻辑与数字系统》期末考试试题

一、学生参加考试须带学生证或学院证明,未带者不准进入考场。学生必

考试须按照监考教师指定座位就坐。

注意二、书本、参考资料、书包等与考试无关价J东西一律放到考场指定位置。

事项三、学生不得另行携带、使用稿纸，要遵守■《北京邮电大学考场规则》，有

考场违纪或作弊行为者，按相应规定严肃攵1理。

s琴

课考试时间年月日

题号—■二三四五六七八总分

满分

得分

阅卷

-教师

sI

盘一、选择题(每小题1分，共10分。)

1.逻辑函数尸=4豆+豆。EG+彳豆+3的最简式为()。

A.F=豆B.F=BC.F=OI).F=1

第2.逻辑函数F(ABC)=AOC的最小项标准式为()。

A.F=E(0,3)B.F=AC+ACC.F=m0+m2+m5+m7D.F=E(0,1,6,7)

3.八进制数(573.4)s的十六进制数是()。

A.(17C.4)l6B.(16B.4),6C.(17B.8)16D.(17B.5),6

4.在下列电路中，不是组合逻辑电路的是()。

A.编码器B.锁存器C.全加器D.比较器

盛

15.八路数据分配器，其数据输入端有()个。

SI

A.1B.2C.3D.8

6.n个触发器构成的扭环计数器中，无效状态有（）个。

A.nB.2nC.2"-1D.2"-2n

7.构成数字系统必不可少的逻辑执行部件为（）。

A.控制器B.计数器C.基本子系统D.逻辑门

9.使用256X4位EPROM芯片构成2KX32位存储器，共需EPROM芯片（）片、

A.64B.32C.48D.16

10.在ispLSI1032中，巨块是（）。

A.逻辑宏单元B.输出布线C.时钟设置网络D.GLB及其对应的ORP,I0C等的总称

二、填空题（每小题2分，共20分）

1.用卡诺图判断函数尸=48+8。+4。和6=48+8。+4。之间的逻辑关系是

2.一个逻辑函数如果有n个变量，则有个最小项。任何一个逻辑函数可以化成

一组之和表达式。

3.在ABEL_HDL语言中，等式A=D$（B==C）的两个结果分别是和

_______________________________________________O

4.奇偶校验可以检测出________________（几）位错。若有一个七位二进制数为1000110,

2

其监督码元（奇偶校验位）是时为偶校验。

5.一个山3:8译码器构成的逻辑电路如图2所示，函数F的最小项表达式为

6.某移位寄存器的时钟脉冲频率为lOOKHz,

欲将存放在该寄存器中的数左移16位，完成

YY|YYYYYY

该操作需要.MSoo234567

AA,AO3:8译码器

I2II

7.用计数器产生110010序列，至少需要图2

ABc

___________________个触发器。

8.控制器的控制过程可以用—图表示出来，它能和实现它的

很好地对应起来。

9.1MX4位的RAM芯片，其地址线是.条；数据线是条。

10.从编程功能来讲GAL的与阵列；或阵列O

三、简答题（每小题5分，共10分）

1.描述米里型和摩尔型时序电路的定义。

2.比较定序型控制器和计数型控制器的特点。

3

四、简单分析题（每小题5分，共10分）

1.分析图3所示逻辑电路的功能。

2、分析由74LS90异步计数器构成的电路图4,写出电路采用什么编码？为模几计数器？

功能表如

R()lR02R91R92

CP)CP2QDQCQBQA说明

110XXX0000异步置0

11x0XX0000异步置0

0x11XX1001异步置9

x011XX1001异步置9

x0x010二进制计数由QA输出

x00x0I五进制计数由QDQCQB输出

0xx01QA8421码十进制计数QDQCQBQA输出

0x0xQD15421码十进制计数QAQDQCQB输出

(,4

~QCP〕OAQBQCQD

e74LS90

CP——----------OCP2

R01R021R91R92

图4

4

五、组合电路设计（10分）

设A、B、C为保密锁的3个按键，当A键单独按下时.，锁既不打开也不报警；只有当A、

B、C或者A、B或者A、C分别同时按下时，锁才能被打开，当不符合上述组合状态时，将

发出报警信息，请设计此保密锁的逻辑电路。

①列真值表。

②求最简逻辑表达式。（卡诺图）

③画出用与非门实现的电路图。

5

六、时序电路设计（12分）

某计数器的输出波形如图5所示。

①试确定该计数器的计数循环中有几个状态?

②列出状态转移真值表、画出状态转移图。

③若使用D触发器，写出激励方程表达式。

④画出计数器电路图。

Qi

图5

6

七、硬件描述语言设计（14分）

•位十进制计数器七段数字显示系统如图6所示。计数器是8421BCD码同步计数器，

其输出Q3飞。作为七段译码器的输入，译码器的输出送到七段发光二极

管显示器，它能显示0,1,2,……9十个字符。采用ABEL-HDL语言设计一位十进制计数

器和七段译码器，写出完整的设计源程序。

七段发光二极管

为共阴极电路，即

各段为“1”时亮。

图6

8421BCD七段显示译码真值表

Q3Q2QiQ（）abcdefg显示

000011111100

000101100001

001011011012

001111110013

010001100114

010110110115

011010111116

011111100007

100011111118

100111110119

7

八、小型控制器设计（14分）

有一个数字比较系统，它能连续对两个八位二进制数据进行比较，操作过程如下：先

将两个数存入寄存器A和寄存器B,然后进行比较，最后将大数移入寄存器B中。其方框图

如图7所示。其中Y为输入数据，LDA和LDB为打入控制信号，COMP是三态门使能控制信

号，X是比较器输出信号。假设状态发生变化在“节拍时间，打入寄存器操作发生在Tz节

拍时间,状态周期丁=T,+T2O

①画出ASM流程图。

②列出状态转移真值表

③设计多路选择器型控制器电路。

图7

8

北京邮电大学2010—2011学年第一学期

《数字逻辑与数字系统》期末考试试题标准答案

一、选择题（每小题1分，共10分）

1.D

2.C

3.C

4.B

5.A

6.D

7.C

8.A

9.A

10.D

二、填空题（每小题2分，共20分）

1..F=G

2.2",最小项

3.4="，A=D

4.1位（奇数位），1

5.

F=^（I,2,3,7）

6.160

7.3

8.ASM图,硬件

9.20,4

10.可编程，固定

三、简答题

1、（5分，每个概念各占2.5分）

同步时序逻辑电路按其输入与输出的关系不同，可分为米里型和摩尔型两

类。在输出表达式中包含输入变量和状态变量时，称之为米里型时序逻辑电路。

在输出表达式中只包含状态变量时，称之为摩尔型时序逻辑电路。

9

9分每个椒1令冬占2分转占I分)

'将所’要求的控%」状态按二定原,而进行编码分配，从而设计的状态计数型的

控制器称之为计数器型控制器。这种方法的优点是对于控制状态数较多时，为

了节省触发器数目，采用编码方式组成状态。对n个触发器进行编码最多可代

表2n个状态，也就是可以构成2n个状态编码。缺点是算法流程图中的微小变化,

都要重新逐一计算生成次态激励函数。

定序型控制器需要较多数量的触发器，其基本思想是一对一法，即触发器

的数目代表了状态数，并依赖最新的代码实现状态转换。这种方法的优点是设

计简单，不需要状态译码。

四、简单分析题(每小题5分，共10分)

1.①真值表(2分)

ABcY2Y1

00000

00110

01010

01101

10010

10101

11001

11111

②表达式(2分)

Y,=AB+(A®B)C

Y2=A®B®C

③该电路为全加器(1分)

2.①5421码(2分)，②当QAQDQCQB=1010(7)时置9。从9到。需要一个时钟脉

冲,即

(0)-(1)f(2)f(3)-(4)f(5)f(6)-(7)(9)-(0)

因此为模8计数器(3分)

10

五、组合电路设计（IO分）①真值表（3分）

ABCFG

00000

00101

01001

01101

10000

10110

11010

11110

②表达式（3分）

F=AB+AC

G=AB+AC

00011110

0010

0011

00011110

0100

1100

③画电路图（4分）

F=ABAC

G=A^AC

六、时序电路设计（12分）

①该计数器的计数循环中7个状态。（2分）

②列出状态转移真值表、画出状态转移图。（4分）

11

①f③f⑦f⑥一④f②-⑤

nnQJ"Qon+1

QJQ.Qu

001011

011111

111110

110100

100010

010101

101001

000

③若使用D触发器，写出激励方程表达式。（3分）

Q/

00011110

0X110

10110

Da=Qi

0=&0+0。。+2总

Qon+1

XQ2Q1

、00011110

X100

1101

D()=Q2+Q,Q0

④画出计数器电路图。（3分）

七、硬件描述语言设计（14分）

①程序结构（3分）

②

MODULE8421BCD_LED

TITLE'output8421bedcodeand7LEDcode,

Declarations（2分）

QO,Q1,Q2,Q3nodeistype'reg';

elkpin;