數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)試卷

1、數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)（A卷）一、 填空題（本大題共22分） 1、（本小題3分）十進(jìn)制數(shù) 126，對(duì)應(yīng)8421BCD碼 ，二進(jìn)制數(shù) ，十六進(jìn)制數(shù) 。2、（本小題2分）二進(jìn)制負(fù)整數(shù) 1011011，補(bǔ)碼表示為 ；反碼表示為 。3、（本小題4分）邏輯函數(shù)的反演式為 ；對(duì)偶式為 。+5V0.3VFA&2K3K4、（本小題2分）三輸入端TTL與非門如圖所示，圖中A點(diǎn)的電位為 F點(diǎn)的電位為 。八選一數(shù)據(jù)選擇器A0A1A2D0D1D2D3D4D5D6D7FAB“1”5、（本小題3分）八選一數(shù)據(jù)選擇器電路如圖，該電路實(shí)現(xiàn)的邏輯函數(shù)是F= 。 74LS290Q0 Q1 Q2 Q3R0A R0B S9A S9BCP0

2、 CP1 CP6、（本小題3分）由集成異步計(jì)數(shù)器74LS290構(gòu)成圖示電路，該電路實(shí)現(xiàn)的是 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。7、（本小題3分）邏輯函數(shù)，它的與非表達(dá)式為F= ；與或非表達(dá)式為F= ；或非或非表達(dá)式為F= 。8、（本小題2分）用555設(shè)計(jì)的多諧振蕩器，要求振蕩周期T=110s，電容C=100mF。則電阻R的范圍是 。二、（本題10分）圖示電路中，A、B是輸入數(shù)據(jù)變量，C3、C2、C1、C0是控制變量。寫出輸出Y的邏輯表達(dá)式，并說明該電路C3、C2、C1、C0為不同控制狀態(tài)時(shí)是何種功能電路？三、（本題8分）寫出圖示ROM陣列輸出函數(shù)的邏輯表達(dá)式，列出真值表，說明邏輯功能。1A01A11A2F1F0四、

3、（本題8分）用3線8線譯碼器和必要的門電路實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)。 五、（本題10分）已知JK信號(hào)如圖所示，請(qǐng)分別畫出主從JK觸發(fā)器和負(fù)邊沿JK觸發(fā)器的輸出波形。設(shè)觸發(fā)器初始狀態(tài)為0。CPJK六、（本題15分）圖示為序列信號(hào)發(fā)生器電路，它由一個(gè)計(jì)數(shù)器和一個(gè)四選一數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成。分析計(jì)數(shù)器的工作原理，確定其模值和狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系；確定在計(jì)數(shù)器輸出控制下，數(shù)據(jù)選擇器的輸出序列。設(shè)觸發(fā)器初始狀態(tài)為000。七、（本題12分）畫出用74161的異步清零功能構(gòu)成的80進(jìn)制計(jì)數(shù)器的連線圖。八、（本題15分）用D觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)按自然態(tài)序進(jìn)行計(jì)數(shù)的同步加法計(jì)數(shù)器。要求當(dāng)控制信號(hào)M=0時(shí)為5進(jìn)制，M=1時(shí)為7進(jìn)制（要求有設(shè)計(jì)過

4、程）。數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)A卷標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)期末考試A卷注意事項(xiàng)：1、答案寫在每個(gè)題目下面的空白處，如地方不夠可寫在上頁背面對(duì)應(yīng)位置； 2、本卷共5頁考卷紙，7道大題； 3、最后兩頁為草稿紙。題目：一、求解下列各題：（本題共20分，每小題4分）1、用公式法化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)2、用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)無關(guān)最小項(xiàng)為； 3、圖(a)所示為TTL電路，輸入信號(hào)A、B、C的波形如(b)所示，對(duì)應(yīng)畫出輸出信號(hào)的波形。（a）（b）4、圖示電路為發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，其中OC門的輸出低電平VOL=0.3V，輸出低電平時(shí)的最大負(fù)載電流IOL=12mA，發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓VD=1.5V，發(fā)光時(shí)其電流10

5、mAID15mA。試問：（1）如圖所示兩電路中，發(fā)光二極管各在什么情況下發(fā)光？（2）電阻R1、R2的取值范圍。5、由555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中，已知VCC=9V，R=27K，C=0.05F。估算輸出脈沖的寬度tw。二、試用八選一數(shù)據(jù)選擇器及適當(dāng)門電路實(shí)現(xiàn)下面邏輯關(guān)系（本題12分）。F（A，B，C，D）=AB+ABCD+ACD+ACD+ABCD三、由四位加法器74LS283、四位比較器74LS85構(gòu)成的邏輯電路如圖所示，A=A3A2A1A0，B=B3B2B1B0，A、B為四位二進(jìn)制數(shù)，試分析該電路的邏輯功能。 （本題12分）74LS8574LS283四、邏輯電路和各輸入信號(hào)波形如圖所示，畫出各觸

6、發(fā)器Q端的波形。各觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0。 （本題12分）CPCP五、由移位寄存器74LS194和38譯碼器組成的時(shí)序電路如圖所示，分析該電路。（1）畫出74LS194的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；（2）說出Z的輸出序列。（本題13分）六、已知某同步時(shí)序電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖所示。（1）作出該電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表；（2）若用D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)該電路時(shí)寫出該電路的激勵(lì)方程；（3）寫出輸出方程。（本題15分）七、電路由74LS161和PROM組成。（1）分析74LS161的計(jì)數(shù)長(zhǎng)度；（2）寫出W、X、Y、Z的函數(shù)表達(dá)式；（3）在CP作用下。分析W、X、Y、Z端順序輸出的8421BCD碼的狀態(tài)（W為最高位，Z為最低位），說明電路

7、的功能。（本題16分）74LS161D C B AWXYZT P數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)期末考試A卷標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、1、11111100ABCCDA00010111111010 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：分步酌情給分。2、解： 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：卡諾圖畫對(duì)得2分，化簡(jiǎn)后的式子得2分，約束方程1分3、 按照波形酌情給分。4、（1）a圖在OC門輸出高電平時(shí)發(fā)亮；b圖在OC門輸出低電平時(shí)發(fā)亮。 2分 （2） 即： 230R1350 即： 270R2320 求出R1、R2得2分5、 4分二、有式子改寫成標(biāo)準(zhǔn)式或?qū)懗稣嬷当砘虍嫵隹ㄖZ圖得6分，用八選一數(shù)據(jù)選擇器畫出電路圖得6分。11111111100ABCD00010111111

8、010八選一數(shù)據(jù)選擇器D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0S2 S1 S0 EYFA B C D“1”從卡諾圖可直接畫出電路圖三、AB時(shí)： 6分 AB時(shí)： 6分四、 每個(gè)圖6分五、74LS194狀態(tài)圖為：Q1Q2Q3000111110101010100001011 畫出194狀態(tài)圖得10分。 Z輸出的序列為：010011，010011 得3分六、（1）狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 X 0 0 0 0 000 0 1 0 1 00 1 0 0 1 00 1 1 1 0 11 0 0 1 1 01 0 1 1 0 11 1 0 0 0 01 1 1 0 1 1 寫出轉(zhuǎn)換表得4分 （2）求激勵(lì)方程11100

9、0001011110X 1111000001011110X 求出D2得4分 求出D1得4分111000001011110X 求出Z得3分七、 （1） 說出161的計(jì)數(shù)長(zhǎng)度得6分。（2） 寫出W、X、Y、Z函數(shù)表達(dá)式得6分。（3） 寫出輸出序列得4分。數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)補(bǔ)考試卷注意事項(xiàng)：1、答案寫在每個(gè)題目下面的空白處，如地方不夠可寫在上頁背面對(duì)應(yīng)位置； 2、最后兩頁為草稿紙。題目：一、求解下列問題：（25分）1求函數(shù)的對(duì)偶函數(shù)。（4分）2將具有約束項(xiàng)的邏輯函數(shù)+化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)與或式。（4分）VM“0”A5V+3圖1中電路為TTL門電路，若用高內(nèi)阻電壓表各圖M點(diǎn)的電壓，估算一下量測(cè)出M點(diǎn)的電壓為多少伏

10、，并說明理由。（5分） 圖1 4由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器如圖2（a）所示，試求： 1、在圖（b）中畫出該電路的電壓傳輸特性曲線； 2、如果輸入U(xiǎn)i為圖（c）的波形，畫出對(duì)應(yīng)輸出UO的波形。（8分） (a) (b) （c）圖 2 5有一個(gè)逐次逼近型8位A/D轉(zhuǎn)換器，若時(shí)鐘頻率為250kHz，完成一次轉(zhuǎn)換需要多長(zhǎng)時(shí)間？（4分）二、分析由雙四選一數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成的組合電路所實(shí)現(xiàn)的邏輯功能，并用74LS138譯碼器重新實(shí)現(xiàn)之。要求：（1）列出真值表；(2)說明電路功能；（3）在圖(b)上直接畫出。（15分）(a) (b) 圖 3三、按圖4所示JK觸發(fā)器的輸入波形，試畫出主從觸發(fā)器及負(fù)邊沿JK觸發(fā)

11、器的輸出波形。（8分）圖4四、圖5是由兩片同步十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161組成的計(jì)數(shù)器，試分析兩片串聯(lián)起來是多少進(jìn)制？（12分）圖5五、圖6是由集成異步計(jì)數(shù)器74LS290構(gòu)成的電路，試分別說明它是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，并列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。（10分） 圖6六、用J-K觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)同步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。要求寫出全部設(shè)計(jì)過程，并驗(yàn)證自啟動(dòng)。（15分）七、圖7所示為一可變進(jìn)制計(jì)數(shù)器。其中74LS138為3線/8線譯碼器，當(dāng)S1=1且時(shí)，它進(jìn)行譯碼操作，即當(dāng)A2A1A0從000到111變化時(shí)依次被選中而輸出低電平。T1153為四選一數(shù)據(jù)選擇器。試問當(dāng)MN為10時(shí)計(jì)數(shù)器是幾進(jìn)制？列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。（15分）圖

12、7數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)補(bǔ)考試卷標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)期末考試卷注意事項(xiàng)：1、答案寫在每個(gè)題目下面的空白處，如地方不夠可寫在上頁背面對(duì)應(yīng)位置； 2、最后兩頁為草稿紙。題目：一、求解下列問題：1求函數(shù)的反函數(shù)和對(duì)偶函數(shù)。（4分）2用卡諾圖將具有約束項(xiàng)的邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)與或式。（6分）3圖1中，G1為TTL三態(tài)門，G2為TTL與非門。當(dāng)C=0和C=1時(shí)，試分別說明在下列情況下，萬用表的讀數(shù)？輸出電壓uo各為多少伏？（5分）（1）波段開關(guān)S接到端。 （2）段開關(guān)S接到端。 圖1 答案 C=0 C=1萬用表的讀數(shù)/V uo/ V萬用表的讀數(shù)/V uo/ V1.波段開關(guān)S接到端2.波段開關(guān)S接

13、到端 4（1）寫出圖2(a)所示的表達(dá)式，說明該電路能完成什么邏輯功能。（7分） （2）用集成4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161采用置數(shù)法（同步置數(shù)）實(shí)現(xiàn)十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，直接在圖2(b)上畫。（8分）(a) (b)圖25某一控制系統(tǒng)中，要求所用D/A轉(zhuǎn)換器的精度小于0.25%,試問應(yīng)選用多少位的D/A轉(zhuǎn)換器？（5分）二、設(shè)計(jì)一個(gè)四變量的多數(shù)表決電路，當(dāng)輸入變量A、B、C、D有3個(gè)或3個(gè)以上輸出為1，輸入為其他狀態(tài)是輸出為0。要求：（1）列出真值表；（2）寫出表達(dá)式；（3）用八選一數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)；（4）用兩片74LS138譯碼器和適當(dāng)門電路實(shí)現(xiàn)。（八選一數(shù)據(jù)選擇器和74LS138譯碼器如圖3所示，在

14、圖上連線即可。）（15分）圖3三、按圖4所示JK觸發(fā)器的輸入波形，試畫出主從觸發(fā)器及負(fù)邊沿JK觸發(fā)器的輸出波形。（7分）圖4四、單穩(wěn)態(tài)電路如圖5所示，計(jì)算電路的單穩(wěn)態(tài)時(shí)間tw。根據(jù)計(jì)算的tw值確定哪一個(gè)輸入觸發(fā)信號(hào)是合理的。（8分）(ms)(ms) (a) (b) 圖 5 五、圖6是由兩片同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS160組成的計(jì)數(shù)器，試分析兩片分別是幾進(jìn)制？?jī)善?lián)起來是多少進(jìn)制？（10分）圖6六、用D觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)燈光控制邏輯電路。要求當(dāng)輸入X=1時(shí)，紅、綠、黃三種顏色的燈在時(shí)鐘信號(hào)作用下，按下表規(guī)定的順序轉(zhuǎn)換狀態(tài)；當(dāng)輸入X=0時(shí)，上述順序正好相反。上述兩種情況均在紅、綠、黃等都亮?xí)r輸出Y=1

15、，其余狀態(tài)Y=0.。（表中的1表示燈亮，0表示燈滅，電路圖可略。）（15分）CP紅(Q2)綠(Q1)黃(Q0)00001100201030014111七、圖7所示為一個(gè)可變進(jìn)制計(jì)數(shù)器。其中74LS138為3線/8線譯碼器，當(dāng)S1=1且時(shí)，它進(jìn)行譯碼操作，即當(dāng)A2A1A0從000到111變化時(shí)，依次被選中而輸出低電平。T1153為四選一數(shù)據(jù)選擇器。（1）試問當(dāng)MN為00時(shí)，由集成74LS290構(gòu)成計(jì)數(shù)器是幾進(jìn)制？此時(shí)顯示數(shù)碼管BS201A顯示的最大數(shù)字是什么？（2）當(dāng)MN為10時(shí)，由集成74LS290構(gòu)成計(jì)數(shù)器是幾進(jìn)制？ （10分）圖7數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)期末考試卷標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、填空：1.

16、(求反與或互換、原反互換后得2分，求對(duì)偶與或互換得2分，不必化簡(jiǎn)。)2.（填對(duì)卡諾圖得4分，圈對(duì)得2分）3 答案 C=0 C=1萬用表的讀數(shù)/V uo/ V萬用表的讀數(shù)/V uo/ V1.波段開關(guān)S接到端0.33.61.40.32.波段開關(guān)S接到端1.40.31.40.3（第一問答出的邏輯高低即得3分，第二問答出邏輯高低給2分）4 （第一問寫出表達(dá)式即給7分，第二問能實(shí)現(xiàn)十二進(jìn)制的8分，使能端接錯(cuò)扣1-2分）5 分辨率,而轉(zhuǎn)換精度=,0.5%，n8位。（寫出分辨率得5分二、ABCDY00000000100010000110010000101001100011111000010010101001

17、011111000110111110111111（寫出真值表、表達(dá)式給7分，數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)得4分，譯碼器實(shí)現(xiàn)得4分）CPJK主Qn+1負(fù)Qn+1三、（畫對(duì)一個(gè)負(fù)邊沿波形得3分，畫對(duì)一個(gè)主從波形得4分，四、此電路是555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。根據(jù)圖示參數(shù) tw 1.1RC =1.1 3300.110-6=36.3ms當(dāng)達(dá)到70ms時(shí)刻，觸發(fā)輸入變?yōu)楦唠娖?，輸出才變?yōu)榈碗娖健］敵鱿喈?dāng)觸發(fā)輸入的反相。對(duì)第二個(gè)觸發(fā)輸入，為單穩(wěn)態(tài)工作狀態(tài)，輸出脈沖寬度36.3ms，合理。（計(jì)算單穩(wěn)態(tài)時(shí)間得6分，第二個(gè)合理的2分）五、（1）片時(shí)10進(jìn)制，（2）片是3進(jìn)制，串聯(lián)起來是30進(jìn)制。（答對(duì)1片時(shí)10進(jìn)制的4分，2片是3進(jìn)制的4分，都對(duì)得10分）六、狀態(tài)轉(zhuǎn)換表XQn+1Q2 Q1 Q001 0 0 0 1 1 1/01 0 0/0 1 0 00 0 0/00 1 0/0 0 1 01 0 0/00 0 1/00 0 10 1 0/01 1 1/0 1 1 1 0 0 1/10 0 0/1卡諾圖（狀態(tài)轉(zhuǎn)換、設(shè)計(jì)過程