大學(xué)數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)考試試題

1、試卷編號(hào)審核人： 試卷分類（A卷或B卷） B 學(xué)期： 2010 至 2011 學(xué)年度第 一 學(xué)期課程： 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì) 課程代號(hào)： 005A1080使用班級(jí)： 信息工程學(xué)院08級(jí) 姓名： 學(xué)號(hào)： 題號(hào)一二三四五六七八九十總分得分得分一、基本題（30分）1. 用公式法化簡(jiǎn)函數(shù)（5分）答案：（1分）=（1分） =（1分） =（1分）=（1分）2. 試用卡諾圖法將下面邏輯函數(shù)化成最簡(jiǎn)與或式。（必須畫出卡諾圖，圈“1”，8分）答案： 3. 已知74LS00為四個(gè)2輸入與非門，其mA，mA，mA，計(jì)算74LS00最多可驅(qū)動(dòng)幾個(gè)同類門。（6分）答案：，(2分)；，（2分）；故（2分） 4. 畫出圖1.

2、1所示D觸發(fā)器對(duì)應(yīng)CLK、D的Q端波形。（4分）答案： 5. 8位數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC0832構(gòu)成的電路如圖1.2所示。（1）寫出輸出電壓的計(jì)算公式；（2）若輸入數(shù)字量為100000時(shí)，輸出模擬電壓為3.6V，計(jì)算輸入數(shù)字量為10101000時(shí)，輸出電壓時(shí)多少?（7分）答案：（1）-（3分）（2）-；-7.2V（2分）輸入數(shù)字量為10101000時(shí)，-（2分）得分二（10分）、圖2（a）由集成3線-8線譯碼器74HC138構(gòu)成的邏輯電路，試分析其邏輯功能。要求：（1）寫出輸出端的邏輯表達(dá)式；（2）寫出輸出和輸入真值表；（3）說(shuō)明電路的作用。74HC138的功能表如圖（b）所示。答案：（1）（2分）

3、（2分）（2）（4分）（3）此電路為全加器。（2分）得分三、（14分）集成8選1數(shù)據(jù)選擇器74HC151的邏輯符號(hào)如圖3所示，試用74HC151和邏輯門實(shí)現(xiàn)下面邏輯函數(shù)：要求：（1）確定地址輸入；（2）寫出數(shù)據(jù)輸入端方程；（3）畫出實(shí)現(xiàn)電路連線圖。答案：（1）設(shè)，（3分）（2）（3分）則 （4分）（3）連線圖（4分）得分四、（14分）同步時(shí)序邏輯電路如圖4所示電路，要求：（1）寫出電路的驅(qū)動(dòng)方程；（2）狀態(tài)方程；（3）畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表；（4）說(shuō)明電路的邏輯功能；（5）判斷電路能否自啟動(dòng)。答案：（1）驅(qū)動(dòng)方程：（3分），（2）D觸發(fā)器的特性方程為 （1分）狀態(tài)方程：（3分） （3）狀態(tài)轉(zhuǎn)換表（

4、3分）（4）電路為七進(jìn)制計(jì)數(shù)器（2分）（5）電路不能自啟動(dòng)（2分）得分五、（14分）利用下降沿JK觸發(fā)器和附加門設(shè)計(jì)一三進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器。要求狀態(tài)為00011000，且能自啟動(dòng)。（1）確定觸發(fā)器的數(shù)目，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，寫出電路的狀態(tài)方程；（2）列出電路的驅(qū)動(dòng)方程；（3）檢查自啟動(dòng)；（4）畫出實(shí)現(xiàn)的電路。答案：（1）觸發(fā)器數(shù)目為2（1分）；其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖（1分）新態(tài)卡諾圖（1分）；次態(tài)卡諾圖（2分）狀態(tài)方程：（2分） （2）JK觸發(fā)器的特性方程為（1分）則驅(qū)動(dòng)方程為；（4分）（3）將11帶入狀態(tài)方程得，故電路可以自啟動(dòng)。（2分） 得分六、（6分）集成同步十六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS160的功能

5、表及構(gòu)成的電路如圖6所示，試分析為多少進(jìn)制計(jì)數(shù)器，寫出清零端的邏輯式，并畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖圖6答案：（1）為10進(jìn)制計(jì)數(shù)器（2分）；（2）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖（2分）（3） （2分）得分七、(6分)由4片2114（1024×4位的RAM）和3線-8線譯碼器74LS138組成電路如圖7所示，試說(shuō)明擴(kuò)展的容量有多大？寫出2114（2）的地址范圍。圖7答案：（1）容量為4096×4（4分）（2）2114（2）的地址范圍為 4007FFH；（2分）得分八、(6分)如圖8所示電路，（1）試分析CB555構(gòu)成的是什么電路？（2）若要求揚(yáng)聲器在開(kāi)關(guān)S閉合后，持續(xù)響22s，試確定電阻R的阻值. 答案

6、：（1）CB555構(gòu)成的是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。(3分)（2）根據(jù)（1分）得可得 (2分)。試卷編號(hào) 審核人： 試卷分類（A卷或B卷） B 學(xué)期： 2012 至 2013 學(xué)年度第 1 學(xué)期課程： 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì) 課程代號(hào)： 005A1690 使用班級(jí)： 信息工程學(xué)院10級(jí) 姓名： 學(xué)號(hào)： 題號(hào)一二三四五六七總分得分得分一、 填空題(每題2分，共16分)1、 觸發(fā)器 是組成寄存器和移位寄存器的基本單元電器，一個(gè)n位的數(shù)碼寄存器需由 n 個(gè)觸發(fā)器組成。2、時(shí)序邏輯電路按照其觸發(fā)器是否有統(tǒng)一的時(shí)鐘控制分為    同步      時(shí)序

7、電路和    異步     時(shí)序電路。3、8位D/A轉(zhuǎn)換器當(dāng)輸入數(shù)字量10000000時(shí)為5V。若只有最低位為高電平，則輸出電壓為 0.039 V；若輸入為10001000，則輸出電壓為 5.312 V 。4、已知原函數(shù)為 ，則它的反函數(shù)為 5、施密特觸發(fā)器有兩個(gè)   穩(wěn)定    狀態(tài)；單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有一個(gè)  穩(wěn)定     狀態(tài)和   暫   態(tài)；多諧振蕩器只有兩個(gè)&#

8、160;   暫    態(tài)。6、利用卡諾圖化簡(jiǎn)法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)時(shí)，兩個(gè)相鄰項(xiàng)合并，消去一個(gè)變量，四個(gè)相鄰項(xiàng)合并，消去   兩     個(gè)變量等。一般來(lái)說(shuō)，2n個(gè)相鄰一方格合并時(shí)，可消去   n     個(gè)變量。7、將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，需要經(jīng)過(guò)  采樣  、  保持 、  量化 、  編碼 四個(gè)過(guò)程。8、一個(gè)同步RS觸發(fā)器在正

9、常工作時(shí)，不允許輸入R=S=1的信號(hào)，因此它的約束條件是   SR=0       。得分二、 單項(xiàng)選擇題（每小題1分，共8分）1、若在編碼器中有50個(gè)編碼對(duì)象，則要求輸出二進(jìn)制代碼位數(shù)為（ B   ）位。 A、5  B、6  C、10  D、502、某RAM有8位數(shù)據(jù)線、13位地址線，則其存儲(chǔ)容量為（  B  ）。A、4KB         B、 8KB&

10、#160;     C、16KB         D、 64KB3、以下各電路中，（  B  ）可以完成延時(shí)功能。 A、多諧振蕩器        B、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器  C、施密特觸發(fā)器     D、石英晶體多諧振蕩器4、下面幾種邏輯門中，可以用作雙向開(kāi)關(guān)的是（ A ）。A、CMOS傳輸門     &#

11、160;  B、OD門、異或門 D、三態(tài)門5、利用異步清零端構(gòu)成N進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，則應(yīng)將（  A  ）所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)譯碼后驅(qū)動(dòng)清零控制端。 A、N  B、N1  C、N+1 D、06、555定時(shí)器的閾值為（  C ）。 A 、1/3VCC B、2/3VCC   C、1/3VCC和2/3VCC   D、1/3VCC和VCC7、OC門在使用時(shí)須在(   B   )之間接一個(gè)電阻。A、輸出與地  

12、0; B、輸出與電源       C、輸出與輸入 D、輸入與電源8、欲將容量為128×8的RAM擴(kuò)展為1024×8，則需要控制各片選端的輔助譯碼器的輸出端數(shù)為（ D ）。A、1         B、2           C、3           

13、D、8得分三、 判斷題，如果錯(cuò)誤在括號(hào)內(nèi)畫“ ”，正確畫“ ”（每小題1分，共8分）（    ） 1、若兩個(gè)函數(shù)具有不同的邏輯函數(shù)式，則兩個(gè)邏輯函數(shù)必然不相等。 （    ） 2、時(shí)序邏輯電路不含有記憶功能的器件。（ ） 3、共陰接法發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器需選用有效輸出為高電平的七段顯示譯碼器來(lái)驅(qū)動(dòng)。（    ） 4、已知邏輯函數(shù)AB=AC，則B=C。（    ） 5、優(yōu)先編碼器的編碼信號(hào)是相互排斥的，不允許多個(gè)編碼信號(hào)同時(shí)有效。（ ） 6、普通的邏輯門電路的輸出端不可以并聯(lián)在一起，否則可能會(huì)損壞器件。（  

14、;  ） 7、D觸發(fā)器的特性方程為Qn+1=D，與Qn無(wú)關(guān)，所以它沒(méi)有記憶功能。（ ） 8、若兩個(gè)函數(shù)具有相同的真值表，則兩個(gè)邏輯函數(shù)必然相等。得分四、 簡(jiǎn)答題(每題6分，共24分)1、如圖1所示各門電路均為 74 系列 TTL 電路，分別指出電路的輸出狀態(tài)（高電平、低電平或高阻態(tài)）答案：Y1輸出低電平（2分）；Y2輸出高電平（2分）；Y3輸出高組態(tài)（2分）2、用卡諾圖化簡(jiǎn)法化簡(jiǎn)下列式:答案：（1）填寫“1”，2分；（2）畫圈，2分；（3）寫出結(jié)果，2分。3、如圖2所示電路，（1）試分析CB555構(gòu)成的是什么電路？（2）若要求揚(yáng)聲器在開(kāi)關(guān)S閉合后，持續(xù)響33s，試確定電阻R的阻值。

15、答案：（1）CB555構(gòu)成的是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。(3分)（2）根據(jù)（1分）得可得 (2分)。圖24、圖3電路是可變進(jìn)制計(jì)數(shù)器。試分析當(dāng)控制變量A為1和0時(shí)電路各為幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器，并畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。圖3狀態(tài)表（3分）由狀態(tài)表可知，A0為10進(jìn)制計(jì)數(shù)器，A1為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器（3分） 得分 五、 圖4是由3線-8線譯碼器74LS138和門電路構(gòu)成的電路，試寫出P1和P2的表達(dá)式，列出真值表，說(shuō)明其邏輯功能。 （10分）)(bS11X10X110組合的最小項(xiàng)）為注：012(AAAmi的真值表13874LS)(a32SS¢+¢iY¢im¢ 圖4答案 (1)寫出輸出的表達(dá)

16、式，即 P1=m(0,7)=  +ABC（2分）           P2=m(1,2,3,4,5,6)=  +BC+（3分）(2)真值表如表所列。（3分）A   B   CP1   P20   0    01    00   0    10    10

17、60;  0    10    10   1    00    10   1    10    11   0    00    11   0    10    11   1 

18、60;  00    11   1    11    0(3)該電路為一致性判別電路，當(dāng)A、B、C相同時(shí)，P1=1；不同時(shí)P2=1。（2分）得分六、 三相步進(jìn)馬達(dá)正轉(zhuǎn)時(shí)，三相繞A、B、C的信號(hào)順序通電100110010011001101100。同時(shí)，三相繞組在任何時(shí)候都不允許同時(shí)通電或斷電。試用邊沿D觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)控制步進(jìn)馬達(dá)正轉(zhuǎn)的三相脈沖分配電路（1）畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或者狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；（2）畫出次態(tài)卡諾圖；（3）寫出狀態(tài)方程；（4）寫出驅(qū)動(dòng)方程；（5）驗(yàn)證能否自啟動(dòng)。（18分）

19、控制狀態(tài)與初態(tài)次  態(tài)       1   0    01     1     0  1   1    00     1     0  0   1    00   

20、60; 1     1  0   1    10     0     1  0   0    11     0     1  1   0    11     0 

21、0;   0  0   0    0X     X     X  1   1    1X     X     X答案（1）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或表為：（4分）（2）次態(tài)卡諾圖為：（4分）（3）狀態(tài)方程：（3分） （4）驅(qū)動(dòng)方程：（3分）與D觸發(fā)器的狀態(tài)方程比較，得驅(qū)動(dòng)方程： （5） 由狀態(tài)方程，有：（2分）0

22、00 111 111 000故不可自啟動(dòng)。（6）修改任意一個(gè)狀態(tài)方程：（2分）有： 000 011 111 100故可自啟動(dòng)。得分七、 某實(shí)驗(yàn)室用兩個(gè)燈顯示三臺(tái)設(shè)備的故障情況，當(dāng)一臺(tái)設(shè)備有故障時(shí)黃燈亮；當(dāng)兩臺(tái)設(shè)備同時(shí)有故障時(shí)紅燈亮；當(dāng)三臺(tái)設(shè)備同時(shí)有故障時(shí)黃、紅兩燈都亮。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)該邏輯電路。（14分） 答案解：1. 根據(jù)邏輯問(wèn)題找出輸入變量和輸出變量，并列出真值表。（4分）在題所述邏輯問(wèn)題中，可確定A、B、C為輸入變量，它們代表三臺(tái)設(shè)備的故障情況，并設(shè)定：有故障時(shí)，對(duì)應(yīng)邏輯“1”；無(wú)故障時(shí)，對(duì)應(yīng)邏輯“0”。確定L1、L2為輸出變量，它們分別表示黃燈和紅燈的亮、滅情況，我們?cè)O(shè)定：燈亮?xí)r，對(duì)應(yīng)邏輯“1

23、”；燈滅時(shí)，對(duì)應(yīng)邏輯“0”。A BCL1L2 0 0 00 0 0 0 11 0 01 01 0 0 1 10 1 1 0 01 0 1 0 10 1 1 100 1 1 1 11 13. 由真值表寫出邏輯表達(dá)式（2分），并化簡(jiǎn)（4分）。用卡諾圖法化簡(jiǎn)L2：將真值表中的函數(shù)值填入卡諾圖(a)，并化簡(jiǎn)?？芍苯拥玫阶詈?jiǎn)表達(dá)式：                      L2=AB+BC+AC

24、若采用與非門實(shí)現(xiàn)，則應(yīng)將函數(shù)轉(zhuǎn)換為與非與非式：（2分）                     4. 根據(jù)表達(dá)式畫出邏輯電路如圖解(b)所示。（2分）                (a)      

25、                    (b)試卷編號(hào) 審核人： 試卷分類（A卷或B卷） B 學(xué)期： 2012 至 2013 學(xué)年度第 1 學(xué)期課程： 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì) 課程代號(hào)： 005A1690 使用班級(jí)： 信息工程學(xué)院10級(jí) 姓名： 學(xué)號(hào)： 題號(hào)一二三四五六七總分得分得分四、 填空題(每題2分，共16分)1、 觸發(fā)器 是組成寄存器和移位寄存器的基本單元電器，一個(gè)n位的數(shù)碼寄存器需由 n 個(gè)觸發(fā)器組成

26、。2、時(shí)序邏輯電路按照其觸發(fā)器是否有統(tǒng)一的時(shí)鐘控制分為    同步      時(shí)序電路和    異步     時(shí)序電路。3、8位D/A轉(zhuǎn)換器當(dāng)輸入數(shù)字量10000000時(shí)為5V。若只有最低位為高電平，則輸出電壓為 0.039 V；若輸入為10001000，則輸出電壓為 5.312 V 。4、已知原函數(shù)為 ，則它的反函數(shù)為 5、施密特觸發(fā)器有兩個(gè)   穩(wěn)定    狀態(tài)；單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有一個(gè)  穩(wěn)定&#

27、160;    狀態(tài)和   暫   態(tài)；多諧振蕩器只有兩個(gè)    暫    態(tài)。6、利用卡諾圖化簡(jiǎn)法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)時(shí)，兩個(gè)相鄰項(xiàng)合并，消去一個(gè)變量，四個(gè)相鄰項(xiàng)合并，消去   兩     個(gè)變量等。一般來(lái)說(shuō)，2n個(gè)相鄰一方格合并時(shí)，可消去   n     個(gè)變量。7、將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，需要經(jīng)過(guò) 

28、 采樣  、  保持 、  量化 、  編碼 四個(gè)過(guò)程。8、一個(gè)同步RS觸發(fā)器在正常工作時(shí)，不允許輸入R=S=1的信號(hào)，因此它的約束條件是   SR=0       。得分五、 單項(xiàng)選擇題（每小題1分，共8分）1、若在編碼器中有50個(gè)編碼對(duì)象，則要求輸出二進(jìn)制代碼位數(shù)為（ B   ）位。 A、5  B、6  C、10  D、502、某RAM有8位數(shù)據(jù)線、13位地址線，則其存儲(chǔ)容量為（&#

29、160; B  ）。A、4KB         B、 8KB      C、16KB         D、 64KB3、以下各電路中，（  B  ）可以完成延時(shí)功能。 A、多諧振蕩器        B、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器  C、施密特觸發(fā)器    

30、; D、石英晶體多諧振蕩器4、下面幾種邏輯門中，可以用作雙向開(kāi)關(guān)的是（ A ）。A、CMOS傳輸門        B、OD門、異或門 D、三態(tài)門5、利用異步清零端構(gòu)成N進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，則應(yīng)將（  A  ）所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)譯碼后驅(qū)動(dòng)清零控制端。 A、N  B、N1  C、N+1 D、06、555定時(shí)器的閾值為（  C ）。 A 、1/3VCC B、2/3VCC   C、1/3VCC和2/3VCC   D、1/3V

31、CC和VCC7、OC門在使用時(shí)須在(   B   )之間接一個(gè)電阻。A、輸出與地    B、輸出與電源       C、輸出與輸入 D、輸入與電源8、欲將容量為128×8的RAM擴(kuò)展為1024×8，則需要控制各片選端的輔助譯碼器的輸出端數(shù)為（ D ）。A、1         B、2       &#

32、160;   C、3           D、8得分六、 判斷題，如果錯(cuò)誤在括號(hào)內(nèi)畫“ ”，正確畫“ ”（每小題1分，共8分）（    ） 1、若兩個(gè)函數(shù)具有不同的邏輯函數(shù)式，則兩個(gè)邏輯函數(shù)必然不相等。 （    ） 2、時(shí)序邏輯電路不含有記憶功能的器件。（ ） 3、共陰接法發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器需選用有效輸出為高電平的七段顯示譯碼器來(lái)驅(qū)動(dòng)。（    ） 4、已知邏輯函數(shù)AB=AC，則B=C。（    ） 5

33、、優(yōu)先編碼器的編碼信號(hào)是相互排斥的，不允許多個(gè)編碼信號(hào)同時(shí)有效。（ ） 6、普通的邏輯門電路的輸出端不可以并聯(lián)在一起，否則可能會(huì)損壞器件。（    ） 7、D觸發(fā)器的特性方程為Qn+1=D，與Qn無(wú)關(guān)，所以它沒(méi)有記憶功能。（ ） 8、若兩個(gè)函數(shù)具有相同的真值表，則兩個(gè)邏輯函數(shù)必然相等。得分四、 簡(jiǎn)答題(每題6分，共24分)1、如圖1所示各門電路均為 74 系列 TTL 電路，分別指出電路的輸出狀態(tài)（高電平、低電平或高阻態(tài)）答案：Y1輸出低電平（2分）；Y2輸出高電平（2分）；Y3輸出高組態(tài)（2分）2、用卡諾圖化簡(jiǎn)法化簡(jiǎn)下列式:答案：（1）填寫“1”，2分；（2）畫圈，2分；

34、（3）寫出結(jié)果，2分。3、如圖2所示電路，（1）試分析CB555構(gòu)成的是什么電路？（2）若要求揚(yáng)聲器在開(kāi)關(guān)S閉合后，持續(xù)響33s，試確定電阻R的阻值。 答案：（1）CB555構(gòu)成的是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。(3分)（2）根據(jù)（1分）得可得 (2分)。圖24、圖3電路是可變進(jìn)制計(jì)數(shù)器。試分析當(dāng)控制變量A為1和0時(shí)電路各為幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器，并畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。圖3狀態(tài)表（3分）由狀態(tài)表可知，A0為10進(jìn)制計(jì)數(shù)器，A1為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器（3分） 得分 五、 圖4是由3線-8線譯碼器74LS138和門電路構(gòu)成的電路，試寫出P1和P2的表達(dá)式，列出真值表，說(shuō)明其邏輯功能。 （10分）)(bS11X10X110組合的最小項(xiàng)

35、）為注：012(AAAmi的真值表13874LS)(a32SS¢+¢iY¢im¢ 圖4答案 (1)寫出輸出的表達(dá)式，即 P1=m(0,7)=  +ABC（2分）           P2=m(1,2,3,4,5,6)=  +BC+（3分）(2)真值表如表所列。（3分）A   B   CP1   P20   0    01

36、0;   00   0    10    10   0    10    10   1    00    10   1    10    11   0    00    11

37、60;  0    10    11   1    00    11   1    11    0(3)該電路為一致性判別電路，當(dāng)A、B、C相同時(shí)，P1=1；不同時(shí)P2=1。（2分）得分六、 三相步進(jìn)馬達(dá)正轉(zhuǎn)時(shí)，三相繞A、B、C的信號(hào)順序通電100110010011001101100。同時(shí)，三相繞組在任何時(shí)候都不允許同時(shí)通電或斷電。試用邊沿D觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)控制步進(jìn)馬達(dá)

38、正轉(zhuǎn)的三相脈沖分配電路（1）畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或者狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；（2）畫出次態(tài)卡諾圖；（3）寫出狀態(tài)方程；（4）寫出驅(qū)動(dòng)方程；（5）驗(yàn)證能否自啟動(dòng)。（18分）控制狀態(tài)與初態(tài)次  態(tài)       1   0    01     1     0  1   1    00     1     0  0   1    00     1     1  0   1    10     0     1  0   0    11