数字电子技术基础

2024/5/19数字电子技术基础信息科学与工程学院·基础电子习题课2024/5/19实验考试安排：2012.612（星期二）内容：①利用160和有关的门电路设计一个29进制(显示00~28）的计数器②利用160和有关的门电路设计一个31进制(显示00~30）的计数器时间：信息L101班上午8:00~8:50信息L102班上午8:50~9:40信息L103班上午9:40~10:30信息L104班上午10:30~11:20

信息L105班上午10:30~11:20地点：1、2、3、4班C1045班C102

2024/5/191．在数字电路中三极管工作在（）和（）状态，所以数字电路只有（）种状态。

2．写出JK触发器的特性方程

Q*=（）。3．A=（-59)10，A的原码为（），A的补码（）。4．（10101110）2421=（）10。5．时序逻辑电路根据输出信号的特点分（）型和（）型。饱和截止两种JQ'+K'Q1111011100010148米利穆尔2024/5/196．一个门电路的输出端能带同类门的个数称为（）。7．RS、JK、D

和T四种触发器中，唯有（）触发器存在输入信号的约束条件。8．用555构成的施密特触发器，当VCC=18V时，ΔVT=（）V。9．使用与非门时多余的输入端应接（）电平，或非门多余的输入端应接（）电平。10．F=A⊕A⊕A⊕A=（）。扇出系数RS6高低02024/5/1911.（F8)16=（）10=（）2。12．5个变量可构成()个最小项，全体最小项之和为()。13．函数F=A'+((AB)'+A(C+D))'，其反函数F'=_________________________；对偶式F*=

。14．优先编码器74LS148输入为I0'～I7'，输出为Y2'、Y1'、Y0'。当选通输入端S'=0,I1'=I5'=I6'=0,其余输入端为1时，Y2'Y1'Y0'应为（）。(P170)24811111000321001A((A'+B')'(A'+C'D'))'A'((A+B)'(A+CD))'2024/5/1915．RS触发器有____个稳态，它可记录____位二进制码。若存储8位的二进制信息，需要___个触发器。16．要构成5进制计数器，至少需要（）个触发器，其无效状态有（）个。17．如果对72个符号进行二进制编码，则至少需要（）位二进制代码。18．在本征半导体中加入（）价元素可形成N型半导体，加入（）价元素可形成P型半导体。218337532024/5/19二、选择题（将答案填入每小题前的括号内）1．一个具有N个地址端的数据选择器的功能是

。A．N选1B．2N选1C．2N

选1D．（2N－1）选12．当JK触发器在时钟CLK作用下，欲使Q*=Q'，则必须使

。A．J＝0，K=1B．J＝1，K=0C．J＝K=0D．J＝K=1CD2024/5/193．在4变量函数F（W，X，Y，Z）中，和最小项WX'YZ'相邻的项是

。A．W'X'Y'Z'B．WX'Y'Z'

C．W'XY'ZD．WXYZ4．下列一组数中，（）是等值的。①（A7)16②（10100110)2③（166)10A.①和③B.②和①C.②和③D.都不对5．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()。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D.乘积项和乘积项因子两者皆少6．在下列各种电路中，属于组合电路的有()。A.编码器B.触发器C.寄存器D.计数器BCCA2024/5/197．74LS138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

Y7'Y6'Y5'

Y4'Y3'Y2'Y1'

Y0'

=

。A.00010000B.11101111C.11110111D.000010008．或非门构成的RS触发器当R=S=0时，Q*=

。A.0B.1C.QD.Q'9．施密特触发器常用于对脉冲波形的

。A.延时和定时B.计数与寄存C.整形与变换D.产生电路10．今测得NPN三极管各电极对地的电位分别为VC=6V，VB=－0.6V，VE=0V，该三极管工作状态为

。A.放大状态B.截止状态C.饱和状态D.击穿状态BCCB2024/5/19二、判断题1.计数器的主要作用就是计数。（）2.多谐振荡器是脉冲波形的整形电路。（）3.施密特触发器有两个稳定状态所以又称为双稳态电路。（）4.穆尔型电路输出状态仅取决存储电路状态。（）5.TTL与非门输入端可接任意电阻，但逻辑功能不受影响。（）6.TTL门电路和CMOS门电路是完全兼容的。（）7.与非门无记忆功能而由与非门构成的触发器具有记忆功能。（）8.只有OD门可实现线与逻辑。（）9.组合电路的特点是输出状态只与输入信号有关。（）10.Q*=TQ'+T'Q是所有T触发器的特性方程。（）√╳√√╳╳√╳√√2024/5/19三、化简题1．Y1

(A,B,C)=A'C+B'C+AC

解：Y1

(A,B,C)=C+B'C=C2.Y2

(A,B,C,D)=Σ(m1,m4,m5,m6,m9)给定的约束条件为：m3+m7+m11+m12+m13+m14+m15=0解：画卡诺图如图进行化简Y2

(A,B,C,D)=B+D2024/5/193．若函数F1(A、B、C、D)=Σm(2、3、5、6、7、8、9)约束条件Σm(10、11、12、14、15)=0（1）试求：F1

的最简与或表达式解：逻辑函数的卡诺图为：利用卡诺图化简成最简与或表达式为：F1=C+AB'+A'BD2024/5/19F1(A、B、C、D)=Σm(2、3、5、6、7、8、9)约束条件Σm(10、11、12、14、15)=0（2）试求：F1

的最简或与表达式解：逻辑函数的卡诺图为：利用卡诺图化简成最简或与表达式为：F1=(A'+B')(A+C+D)(A+B+C)4.利用公式法化简逻辑函数

F=A'B+ABC'+ABC解：F=A'B+ABC'+ABC

=A'B+AB=B2024/5/19四、分析电路回答问题1．分析下图电路,写出驱动方程、输出方程、状态方程，画出状态转换图，并判断该电路是否能自启动。解：驱动方程为：J1=Q2'K1=1

J2=Q1

K2=1

输出方程为：Y=Q22024/5/19JK触发器的特性方程为：Q*=JQ'+K'QJ1=Q2'K1=1

J2=Q1

K2=1所以电路的状态特性方程为：Q2*=Q1Q2'Q1*=Q2'

Q1'电路状态转换图：根据状态转换图可知电路能够自启动。2024/5/192．下图为74系列TTL门电路，请根据输入写出输出状态.00高阻态Y1=

Y2=

Y3=2024/5/193．分析组合电路写出逻辑函数式，并化简，列出真值表01110100Y=A'B+A'C+B'C=A'B+B'C列出真值表如图。解：根据电路写出逻辑函数式A'B'BA'BA'CB'C2024/5/194．如图所示为由边沿JK

触发器组成的电路。（1）分别写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程（2）画出状态转换图，并判断能否自启动解：(1)驱动方程为：J0=K0=1

J1=K1=Q1'输出方程为：Z=Q1'Q0'2024/5/19（2）画出状态转换图，并判断能否自启动驱动方程为：J0=K0=1J1=K1=Q0'状态方程为：Q0*=Q0'

Q1*=Q0Q1+Q0'Q1'输出方程为：Z=Q1'Q0'则状态转换图为：电路能够自启动，逻辑功能是一个四进制减法计数器。2024/5/192．分析下图由74160构成的计数器为几进制计数器。画出有效状态转换图。解：计数器为四进制计数器。：有效状态转换图2024/5/193.写出图示逻辑电路的输出H和Y的逻辑函数表达式，列出真值表，说明电路的逻辑功能。解：H的逻辑函数表达式：

H=A⊕B⊕C

Y的逻辑函数表达式：

Y=(A⊕B)C+AB真值表如图。逻辑功能为一位二进制全加器。2024/5/19五、设计题1．利用一片74160和必要的门电路完成6进制计数器(采用异步清零法)。2024/5/192．利用3线—8线译码器74LS138和必要的门电路完成函数Y1=A'C+BCY2

=A'B'C'+BC解：Y1=

A'C+BC=A'B'C+A'BC+ABC=m1+m3+m7=(m1'm3'm7')'Y2=

A'B'C'+BC

=A'B'C'+A'BC+ABC

=(m0'm3'm7')'2024/5/19解：Y1=

A'C+BC=(m1'm3'm7')'Y2=

A'(BC)'+BC=(m0'm3'm7')'2024/5/193．用JK

触发器完成13进制计数器,并判断所设计的电路是否能够实现自启动。（逻辑图可省）解：以S0、S1、S2、……S12分别表示13种状态因为：M=13，则n=4需要4个JK触发器，以000、0001、……、1100分别表示S0、S1、S2、……S12分别表示13种状态。2024/5/19以0000、0001、……、1100分别表示S0、S1、S2、……S12分别表示13种状态,则状态转换图为：0000000100100011010001010110011110001001110010111010Q3*Q2*Q1*Q0*对应次态卡诺图为：2024/5/190000000000000000000000000000000000000000000000000000Q3*Q2*Q1*Q0*对应次态卡诺图为：2024/5/192024/5/19Q3*=Q2'Q3+Q2Q1Q0Q3'Q2*=(Q3'

Q1'+Q1Q0')Q2+Q1Q0Q2'

2024/5/19Q1*=Q0Q1'+Q0'Q1Q0*=Q3'Q0'+Q2'Q0'

=(Q3'+Q2')Q0'2024/5/19Q3*=Q2Q1Q0Q3'+Q2'Q3Q2*=Q1Q0Q2'

+(Q3'

Q1'+Q1Q0')Q2Q1*=Q0Q1'+Q0'Q1Q0*=(Q3'+Q2')Q0'得到电路的驱动方程为：J3=Q2Q1Q0

K3=Q2J2=Q1Q0

K2=(Q3'

Q1'+Q1Q0')'J1=Q0

K1=Q0J0=(Q3'+Q2')

K0=1又根据卡诺图或状态方程：110100101110011011110000所以该电路能够自启动。（电路图省略)2024/5/194.用74LS160及少量与非门组成显示00~23，M=24的计数器。2024/5/195.试用图示的3线-8线译码器74LS138和必要的门电路产生如下多输出逻辑函数，要求（1）写出分析过程；（2）在给定的逻辑符号图上完成最终电路图。解：（1）

Y1=ABC+AB'C=m5+m7

=(m5'm7')'2024/5/19解：(1)Y1=ABC+AB'C=m5+m7

=(m5'm7')'Y2=A'B'C+AB'C'+BC=(m1'm3'm4'm7')'Y3=B'C'+AB'C=(m0'm4'm5')'2024/5/19Y1Y2Y3CAB1•••Y1=(m5'm7')'Y2=(m1'm3'm4'm7')'Y3=(m0'm4'm5')'（2）2024/5/196.试用D功能触发器，完成状态如下转换的同步时序逻辑电路（不画逻辑图）。要求：（1）列出次态卡诺图；（2）写出状态方程；（3）写出驱动方程。解:(1)次态卡诺图为Q2*Q1*Q0*2024/5/19解:(2)状态方程

Q2*=Q1Q0+Q0'Q2

Q1*=Q2'Q0Q1'+Q0'Q1Q0*=Q0'(3)驱动方程（D触发器的特性方程为Q*=D)

D2=Q1Q0+Q0'Q2

D1=Q2'Q0Q1'+Q0'Q1D0=Q0'2024/5/19五、画图题1.根据下图所示分别画出Q1和Q2的波形（Q=0）。解：Q1*=Q1'

Q2*=(AB)'

Q2'+(AB)Q22024/5/19

Q2*=(AB)'Q2'+(AB)Q2Q1*=Q1'2024/5/192.用555定时器及电阻R，电容C构成一个单稳电路。画出电路连线图，并求出脉冲宽度tW

输出脉宽为2024/5/191．试写出各图示电路逻辑表达式,并画出各输出端的波形图（触发器初态为0）。Q1*

=()Q2*=()1Q2'2024/5/192．用555定时器及电阻R1，R2，电容C

构成一个多谐振荡器电路。画出电路逻辑图，并求出脉冲周期T。••••••VCCvO•T=(R1+R2)Cln22024/5/19七、综合应用题利用74161及74LS152（8选1数据选择器）设计一个产生8位序列信号11011100（顺序为自左而右）的序列信号发生器。CLK2024/5/191．A＝（－31）10，A的原码

111111

，A的补码

100001

。2．电源电压为＋9V的555定时器，接成施密特触发器,控制端开路，则该触发器的回差电压△VT为

3V

。3．时序逻辑电路中，输出信号仅是当前状态的函数，而与

输入信号

无关的电路称为Moore（穆尔）型时序电路。4．一个门电路的输出所能连接的下一级同类门电路的个数称为该电路的扇出系数。2024/5/195.在逻辑电路中，三极管主要工作在饱和和

截止两种状态。6.写出JK触发器的特性方程

Q*=JQ'+K'Q

。7.已知逻辑函数，使函数F=0的输入变量取值（ABC）的组合有：

000、010、110

。2024/5/199.已知逻辑函数,其最大项表达式

。

10已知逻辑函数的卡诺图如下，写出最简与或式

，该函数的约束条件表达式为

。

D2024/5/19二、判断题（√）1．OC门的输出端可以实现线与功能。（✕

）2．TTL与非门输出端可以并联使用。（✕

）3．译码器、计数器、全加器、寄存器都是组合逻辑电路。（✕

）4．