數(shù)電答案華中科技大學(xué)2

1、數(shù)電答案華中科技大學(xué)2分析圖題所示電路的功能，列出真值表。SRQ00保持01010111不定5.1.3 如圖 5.1.6所示的觸發(fā)器的CP、 R、 S 信號波形如圖題5.1.3 所示，畫出Q 和 Q 的波形，設(shè)初態(tài) Q=0 。由與或非門組成的同步RS 觸發(fā)器如圖題所示，試分析其工作原理并列出功能表。設(shè)主從 JK 觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0，CP、 J、K 信號如圖題所示，試畫出觸發(fā)器Q 端的波形。邏輯電路如圖題所示，已知CP 和 A 的波形，畫出觸發(fā)器Q 端的波形，設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為 0。解： Qn 1JQ nK Q nAQ nQnAQ n_RQn CP5.2.11D 觸發(fā)器邏輯符號如圖題 5.2

2、.11 所示，用適當(dāng)?shù)倪壿嬮T，將D 觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T 觸發(fā)器、 RS 觸發(fā)器和 JK觸發(fā)器。解： Qn 1D T QnQn 1DSRQnQn 1DJQ nK Qn已知一時序電路的狀態(tài)表如表題所示，試作出相應(yīng)的狀態(tài)圖。已知狀態(tài)表如表題所示，試作出相應(yīng)的狀態(tài)圖。已知狀態(tài)圖如圖題所示，試作出它的狀態(tài)表。圖題是某時序電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，設(shè)電路的初始狀態(tài)為01，當(dāng)序列 X=100110 時，求該電路輸出 Z 的序列。解： 011010已知某時序電路的狀態(tài)表如表題所示，試畫出它的狀態(tài)圖。如果電路的初始狀態(tài)在S2，輸入信號依次是0101111，試求出其相應(yīng)的輸出。1010101試分析圖題所示時序電路，畫出狀態(tài)圖

3、。解： (1) 寫出各邏輯方程_輸出方程ZXQ0nQ1n驅(qū)動方程D0XD1 Q0n(2) 將驅(qū)動方程代入相應(yīng)特性方程，求得各觸發(fā)器的次態(tài)方程，也即時序電路的狀態(tài)方程Q0n 1D0XQ1n 1D1Q0n(3) 畫出狀態(tài)表、狀態(tài)圖分析圖題所示電路，寫出它的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程，畫出狀態(tài)表和狀態(tài)圖。解： (1) 寫出各邏輯方程輸出方程ZXQ1n Q0n_驅(qū)動方程J0Q1nK 0XQ1nJ1Q0nK 11(2) 將驅(qū)動方程代入相應(yīng)特性方程，求得各觸發(fā)器的次態(tài)方程，也即時序電路的狀態(tài)方程Q0n 1J0Q0nK 0Q0nQ1 n Q0nXQ1nQ0nQ1 nQ0nXQ1 nQ1n 1J1Q1 nK1 Q1n

4、Q0nQ1 nQ1nQ1nQ0n(3) 畫出狀態(tài)表、狀態(tài)圖試用正邊沿JK 觸發(fā)器設(shè)計一同步時序電路，其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖題所示，要求電路最簡。解： (1) 畫出狀態(tài)表(2) 列出真值表(3) 寫出邏輯表達(dá)式J0XQ1nK 0 XQ1nJXQnKn1100X QZ Q1nQ0n XQ1n在某計數(shù)器的輸出端觀察到如圖所示的波形，試確定該計數(shù)器的模。解：模為6試用負(fù)邊沿D 觸發(fā)器組成4 位二進(jìn)制異步加計數(shù)器，畫出邏輯圖。試分析圖題電路是幾進(jìn)制計數(shù)器，畫出各觸發(fā)器輸出端的波形圖。解：五進(jìn)制計數(shù)器試分析圖題所示電路，畫出它的狀態(tài)圖，說明它是幾進(jìn)制計數(shù)器。解：十進(jìn)制計數(shù)器。試分析圖題所示電路，畫出它的狀態(tài)圖，

5、并說明它是幾進(jìn)制計數(shù)器。解： 11 進(jìn)制計數(shù)器。試分析圖題所示電路，說明它是多少進(jìn)制計數(shù)器，采用了何種進(jìn)位方式。解： 4096。采用并行進(jìn)位方式。試畫出圖題所示邏輯電路的輸出(Q A QD)的波形，并分析該電路的邏輯功能。解： S0=1 表示右移操作，在這里是D SR QAQBQC QD。啟動后， S1S0=11，處于置數(shù)狀態(tài)，1110 被置入寄存器中，然后每來一個脈沖，寄存器循環(huán)右移，寄存器中的序列依次是111011011011 0111。此時再來一個脈沖 ( 即第四個脈沖 ) 時，當(dāng) QD QCQBQA 瞬間變成 1111，1110 又被置入寄存器，回到起始狀態(tài)，重又開始記數(shù)循環(huán)過程。所以

6、它相當(dāng)于一個四進(jìn)制計數(shù)器的作用，也可以看作四分頻電路。試用兩片74194 構(gòu)成 8 位雙向移位寄存器。一個有 4096 位的 DRAM ，如果存儲矩陣為64×64 結(jié)構(gòu)形式，且每個存儲單元刷新時間為400ns，則存儲單元全部刷新一遍需要多長時間？解：由于采用按行刷新形式，所以刷新時間為400ns× 64=25600ns=25.6ms指出下列存儲系統(tǒng)各具有多少個存儲單元，至少需要幾根地址線和數(shù)據(jù)線？(1)64K ×1(2)256K ×4(3)1M ×1(4)128K × 8解： (1) 16, 1(2) 18, 4(3) 20, 1(4

7、) 17, 8設(shè)存儲器的起始地址為全0，試指出下列存儲系統(tǒng)的最高地址為多少？解：(1) 2K×1(1) 7FF(2) 16K × 4(2) 3FFF(3) 256K × 32(3) 3FFFF一個有 1M ×1 位的 DRAM ，采用地址分時送入的方法，芯片應(yīng)具有幾根地址線？解： 10根用一片 128× 8 位的 ROM 實(shí)現(xiàn)各種碼制之間的轉(zhuǎn)換。要求用從全8421BCD 碼到余 3 碼的轉(zhuǎn)換；接下來的16 個地址單元實(shí)現(xiàn)余3 碼到0 地址開始的前16 個地址單元實(shí)現(xiàn)8421BCD 碼的轉(zhuǎn)換。試求：(1)列出ROM的地址與內(nèi)容對應(yīng)關(guān)系的真值表；(

8、2) 確定輸入變量和輸出變量與ROM地址線和數(shù)據(jù)線的對應(yīng)關(guān)系；(3)簡要說明將8421BCD 碼的 0101 轉(zhuǎn)換成余3 碼和將余 3 碼轉(zhuǎn)換成 8421BCD 碼的過程。解：使用 5 位地址線量。使用 ROM 的低A 4A 3A 2A 1A 0，最高位用以控制前 16 單元和后 4 位數(shù)據(jù)線 D 3D 2D 1D 0 作為輸出即可。16 單元，后 4 位地址線用以表示輸入變試分析圖題的邏輯電路，寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式。解： LA BCDAB CDBCDABCDA BCD編程后的電路如圖所示，試寫出X 、 Y 和 Z 的邏輯函數(shù)表達(dá)式。_解：XABACBC_ _ _YDEFD EFD EFDEF_

9、 _ZGHGH試分析圖題所示電路，說明該電路的邏輯功能。解： Q 0n 1D 0Q 0nQ1n 1D 1 Q 0n Q1nQ0n Q1n00 01 10 11二位二進(jìn)制計數(shù)器。8.3.5 對于圖 8.3.9 所示的 OLMC ，試畫出當(dāng) AC0=1 ，AC1(n)=1 ， XOR(n)=1時的等效邏輯電路。9.1.1 圖示電路為 CMOS 或非門構(gòu)成的多諧振蕩器，圖中R S10R 。(1) 畫出 a、 b 、c 各點(diǎn)的波形； (2)計算電路的振蕩周期； (3) 當(dāng)閾值電壓 Vth 由1 VDD改變至2 VDD 時，電路的振蕩頻率如何23變化？與圖電路相比，說明RS 的作用。解： (1)(2)

10、TRC ln VDDVthRC ln 2VDDVthVthVDDVthTVDDVth2VDDVthRC lnVth VDDVth(3) f 12f 23f 1211f2RC ln 8RC ln 939ln(4) 增大輸入電阻，提高振蕩頻率的穩(wěn)定性。9.2.1微 分 型 單 穩(wěn) 電 路 如 圖 所 示 。 其 中 t pi為 3s ， C d50pF ， R d 10k，C5000 pF ， R200 ，試對應(yīng)地畫出v I 、 v D 、 v O1、 v R 、 v O 2 、 v O 的波形，并求出輸出脈沖寬度。解：由于門G 1 開通時，v D 正常時被鉗在 1.4V 上，輸出保持為穩(wěn)態(tài)0。當(dāng)

11、負(fù)脈沖來臨時，v D 瞬間下到低電平，于是開始了暫穩(wěn)過程。TwRC ln V OH500010 12200 ln 3.20.8sV th1.4由集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121 組成的延時電路及輸入波形如圖題所示。 (1)計算輸出脈寬的變化范圍； (2)解釋為什么使用電位器時要串接一個電阻。由555 定時器組成的脈沖寬度鑒別電路及輸入vI波形如圖題所示。集成施密特電路的VT3V，VT1.6V，單穩(wěn)的輸出脈寬t W有 t 1t Wt 2 的關(guān)系。對應(yīng)vI 畫出電路中B、D 、 D、 E 各點(diǎn)波形，并說明D、 E 端輸出負(fù)脈沖的作用。D 為 0 表示產(chǎn)生一個有效寬度脈沖；E 為 0 可能出現(xiàn)復(fù)位現(xiàn)象。位

12、倒T 形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器如圖所示，當(dāng)R=R f 時：(1)試求輸出電壓的取值范圍；(2)若要求電路輸入數(shù)字量為200H時輸出電壓V O=5V ，試問V REF 應(yīng)取何值？解： vOV REFnN B2(1)v OVREF0 21010 1023210VREF1024(2)5V REF200H2105VREF512V REF10V102410.1.3n 位權(quán)電阻D/A 轉(zhuǎn)換器如圖所示。(1) 試推導(dǎo)輸出電壓vO 與輸入數(shù)字量的關(guān)系式；(2) 如 n=8 ，120H，試求輸出電壓值。V REF =-10V ，當(dāng) R f=R 時，如輸入數(shù)碼為8解：(1)VREFD n 1 2n 1D n2 2n

13、 2D n 3 2n 3D0 20v ORR fv OV REF R fD n 12n 1D n 2 2n 2D n 32n 3D 0 20 v OVREF R f N BRR1020H53240V(2)v O4810.1.4圖題 10.1.4 為一權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)和梯形網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的D/A 轉(zhuǎn)換電路。(1) 試證明：當(dāng) r=8R 時，電路為 8 位的二進(jìn)制碼 D/A 轉(zhuǎn)換器；(2) 試證明：當(dāng) r=4.8R 時，該電路為 2 位的 BCD 碼 D/A 轉(zhuǎn)換器。解： (1) r=8R，開關(guān) D=1 ，進(jìn)行電流分配，否則沒接 V REFV rD7VREFD 6VREFD 5V REFD 4V REFv

14、OrR2R4R8RR fV rVREF 27D 726D625D524D4v Or27 RR f對于左邊權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)，例如當(dāng)開關(guān)VREFV rD3 =1，電流為R當(dāng)開關(guān) D3=0 時，電流為V r，合起來可寫成D3 VREFVrRRD 3V REFVrD 2 VREFVrD 1VREFV rD 0V REFVrV rR2R4R8RrVREF322D 22D 1D 015VrV rVREFN 3Vr15Vr8R2 D 38Rr8Rr8RVREFN3Vr15VrV rVREFN 38R8R8R16V rVREF27D726D 625D 524D 4v O8R27RR fVREFN 3V REF27D

15、726D625D 524D4v O8R162 7 RR fVREF27 D726D 625 D524D4N 3v Ov OVREF R f N B27 RR f27 R(2) k=4.8RVrVREF27D 726D 625D 524D 4v Or27RR fVREF23 D322D22D 1D 015VrV r8R8RrVREF23 D322D22D1D 0Vr15V r8R4.8R8RVr9V rV REF23D3 22D22D 1D 04.8R4.8R8R10VrV REFN 3Vr0.06VREF N 34.8R8R0.06V REF N 3V REF27D 726D 625D 524

16、D 4v O4.8R27 RR fVREFN3VREF 23D722 D62D5D4vO80R8RRfvOVREF N 3 10VREF N3 HR f80R80Rv OVREF 10N 3HN 3R f80Rv OVREF Rf10N3HN 380R10.1.6由 AD7520 組成雙極性輸出D/A 轉(zhuǎn)換器如圖題10.1.6 所示。(1) 根據(jù)電路寫出輸出電壓 v O 的表達(dá)式；(2) 試問為實(shí)現(xiàn)2 的補(bǔ)碼，雙極性輸出電路應(yīng)如何連接，電路中V B、 R B、V REF 和片內(nèi)的R 應(yīng)滿足什么關(guān)系？解： (1)v OVREFR F N BVBRF210 RR B(2) 將 D 9 求反， RF

17、 =R， R B=2R ，V B=-V REF10.1.7可編程電壓放大器電路如圖題10.1.7 所示。(1) 推導(dǎo)電路電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式；(2) 當(dāng)輸入編碼為 001H 和 3FFH 時，電壓放大倍數(shù)分別為多少：(3) 試問當(dāng)輸入編碼為 000H 時，運(yùn)放 A 1 處于什么狀態(tài)？解： (1) v IVREF RFN BV REFN BvOVREF210R102A Vv O210v IN B(2) 當(dāng) N B =001H 時， A V =1024；當(dāng) NB =3FFH 時， A V =1024/1023(3) 當(dāng) N B =000H 時， A 1 處于飽和狀態(tài)。在圖 所示并行比較型A/D轉(zhuǎn)換

18、器中， VREF =7V ，試問電路的最小量化單位等于多少？當(dāng)v I=2.4V 時輸出數(shù)字量D 2D 1D0=？此時的量化誤差為多少？解：最小量化單位=14V/15 。5/15<2.4V<7/15 ，故編碼為011。 =7V/15一計數(shù)型A/D 轉(zhuǎn)換器如圖題所示。試分析其工作原理。解： (1) 首先 CR 脈沖將計數(shù)器清0。(2) 控制端 C 低電平有效， 同時封鎖數(shù)字量的輸出。 然后計數(shù)器開始工作。 開始時 D/A 轉(zhuǎn)換器輸出電壓 v O 為 較小，故 vC 為高，計數(shù)器加計數(shù)。當(dāng)計數(shù)器增加到一定數(shù)值后，vI< v O ，vC 變?yōu)榈碗娖?，計?shù)器停止工作。(3) 控制端 C 置高，封鎖計數(shù)器，同時將計數(shù)器的內(nèi)容輸出，即為A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果。的作用為輸入電壓必須大于給定值加最小量化單位的一半，方能進(jìn)行加計數(shù)。 這可以保證轉(zhuǎn)換的精度不會超過 。10.2.5 某雙積分 A/