數字電子技術（徐麗香 第4版）習題及答案 第5-9章

習題5圖5.245.1觸發(fā)器有（）個穩(wěn)態(tài)，4個觸發(fā)器可以保存（）位二進制代碼。圖5.245.2圖5.24的波形輸入到圖5.2與非門構成的基本RS電路，試畫出輸出端Q、的波形。5.3畫出圖5.25所示由或非門組成的基本RS觸發(fā)器的輸出端Q、的波形，輸入端SD、RD的波形如圖中所示。圖5.255.4同步RS觸發(fā)器與基本RS觸發(fā)器比較起來有何特點？CP、R、S的波形見圖5.26，對應畫出Q的波形（設初始狀態(tài)Q=0）。圖5.265.5設圖5.27所示各觸發(fā)器的初始狀態(tài)均為0，試畫出在CP脈沖作用下Q端的波形。圖5.275.6如圖5.28所示的是上升沿翻轉的帶清零端和預置數端的D觸發(fā)器的輸入波形，畫出相應輸出Q的波形（設初始態(tài)Q為0）。5.7如圖5.29所示對應下降沿翻轉的JK觸發(fā)器，已知J、K、CP的波形，試畫出Q、端對應的波形（設Q的初始態(tài)為0）。圖5.28圖5.295.8電路如圖5.30所示，設Q1、Q2的初始態(tài)均為0，試畫出在CP作用下，Q1和Q2的波形，要求畫出五個脈沖周期。圖5.305.9如圖5.31（a）所示邏輯電路，已知CP為連續(xù)脈沖，如圖5.31（b）所示，試畫出Q1，Q2的波形。圖5.315.10觸發(fā)器電路如圖5.32（a）所示，試根據圖5.32（b）的CP，A，B波形，對應畫出輸出端Q的波形，設觸發(fā)器的初試狀態(tài)為0。圖5.32答案：1.242．3.4.5．6．7．8.9．10．習題66.1時序邏輯電路有哪兩大類電路？兩者區(qū)別何在？圖6.286.2時序邏輯電路和組合邏輯電路的主要區(qū)別是什么？圖6.286.3以二進制代碼形式來存放數據或指令的器件叫什么？6.4常用的時序邏輯電路有哪些？6.5圖6.28所示的數碼寄存器，上升沿若原來狀態(tài)Q2Q1Q0=101，現輸入數碼D2D1D0=011，CP上升沿來到后，Q2Q1Q0等于多少？6.6圖6.29所示的數碼寄存器的初始狀態(tài)Q3Q2Q1Q0=0000，串行右移輸入端DSR輸入的數據為1101，試列出在連續(xù)4個CP脈沖作用下，寄存器的狀態(tài)表。要經多少個CP脈沖，1101才能依次從Y端全部輸出？圖6.296.7圖6.30（a）所示的移位寄存器初始狀態(tài)為1111，對應圖6.30（b）所示的CP作用下，畫出Q3、Q2、Q1、Q0的波形。試問，第2個CP到來后，寄存器存放的數碼是什么？圖6.306.8數碼寄存器和移位寄存器有什么區(qū)別？6.9什么是并行輸入、串行輸入、并行輸出和串行輸出？6.10計數器的基本功能是什么？6.11利用計數器可對什么信號進行分頻？若輸入脈沖信號頻率是10MHz，對其進行5分頻后的頻率為多少MHz？6.12試分析圖6.31（a）、（b）所示電路的邏輯功能。要求分別寫出有關方程，畫出狀態(tài)真值表、狀態(tài)轉換圖，并用文字簡述其邏輯功能。圖6.316.13圖6.32所示是用74LS161構成的同步四位二進制加法計數器圖，試在圖上加上合適的連接線，把它改成1位8421BCD碼十進制加法計數器。并畫出其狀態(tài)轉換圖。圖6.326.14利用74161設計60進制計數器。6.15分別利用74290和74192設計88進制計數器。6.16某電視圖像系統(tǒng)中需要512進制計數器，如何用本章介紹的集成計數器來構成?6.17畫出一種數字鐘的電路方框圖。6.18分析圖6.33所示時序電路的邏輯功能，寫出電路驅動方程、狀態(tài)方程，畫出狀態(tài)轉換圖。圖6.336.19用示波器在某計數器的三個觸發(fā)器的輸出端Q0、Q1、Q2觀察到如圖6.34所示的波形，求出該計數器的模數（進制），并畫出狀態(tài)轉換圖。圖6.34答：時序邏輯電路通?？煞譃閮纱箢悾和綍r序邏輯電路與異步時序電路。組合邏輯電路的特點是，電路任何時刻的輸出狀態(tài)，取決于該時刻輸入信號的狀態(tài)，而與輸入信號作用之前電路所處的狀態(tài)無關。時序邏輯電路的特點是，電路任何時刻的輸出狀態(tài)，不僅取決于該時刻輸入信號的狀態(tài)，而且與輸入信號作用之前電路所處的狀態(tài)有關。寄存器常見的時序邏輯電路有寄存器、計數器等。0116．8個時鐘脈沖CPSRINQ3Q2Q1Q0Y↓0000↓100010↓100110↓001100↓111011↓×101×1↓×01××0↓×1×××1↓××××××6.7第2個CP以后，Q3Q2Q1Q0=00118.數碼寄存器用于保存二進制數據，移位寄存器，既能存放二進制數據，又能按一定方向移位。9.串行輸入、輸出是一位一位輸入。并行輸入、輸出是指多位數據一起輸入、輸出。10．計數器是對輸入脈沖個數進行計數的電路，除計數功能外，還可以進行定時、分頻、產生時序控制信號等。11．時鐘信號0.625MHz12．（a）CP100112111130110410010000110110(b)CP10000012001010301001140111005100001610100071100118111010101Q2Q101Q2Q1Q011111000011000000101001110013．14．15．16．17.18.CP10000012001010301001140111005100000610101071100018111000111Q2Q111Q2Q1Q011010100010100000101001110019．6進制，Q2Q1Q0Q2Q2Q1Q0000001100011101010習題77.1判斷題（正確的在括號內打√，否則打×）（1）單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，外加信號觸發(fā)后能保持一段暫穩(wěn)態(tài)，所以這種電路具有記憶功能，即將觸發(fā)信號保持一段時間。（2）自激多諧振蕩器與單穩(wěn)態(tài)、施密特觸發(fā)器的一個明顯不同之處是多諧電路沒有輸入觸發(fā)信號，所以電路沒有輸入端，只有輸出端，其輸出信號是一個標準的正弦信號。（3）限幅器與施密特觸發(fā)器都可以用來鑒幅，但前者只是簡單地削掉不需要的部分，保留下所需要的波形；后者還能把保留的波形進行整形，輸出邊沿陡峭的矩形脈沖。圖7.圖7.237.2555定時器具有哪些應用特點？7.3用集成電路74121產生脈寬為3ms的脈沖信號，如選R=2k（內部電阻），試問外接電容Cext應取何值？7.4單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器對觸發(fā)脈沖有無要求？如觸發(fā)脈沖寬度大于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈寬，試問電路會產生什么現象？應如何解決？7.5施密特觸發(fā)器的主要用途是什么？其工作特點如何？它具有怎樣的傳輸特性？7.6圖7.23所示是由555定時器接成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路，試估算按下按鍵SB后的輸出脈沖uO的寬度。7.7在圖7.24（a）所示施密特觸發(fā)器G上加輸入信號ui的波形，如圖7.38（b）所示。試對應uI畫出輸出信號uO的波形。圖7.247.8如圖7.19（a）示的555定時器組成的多諧振蕩器。當R1=4.7k,R2=4.7k,C=0.1F時，試估算電路的振蕩周期，畫出uC和uO的波形。7.9要實現圖7.25所示的uO1→uO2→uO3的波形變換功能，對應的方框內應采用何種電路？圖7.25圖7.267.10已知如圖7.5所示定時器構成的施密特觸發(fā)器，已知電源電壓VCC=12V，求：圖7.26（1）電路的VT+，VT和VT各為多少？（2）如果輸入電壓波形如圖，試畫出輸出uO的波形。（3）若電壓端接至+6V，則電路的VT+，VT和VT各為多少？7.11555定時器構成的單穩(wěn)態(tài)電路。已知：R=3.9k，C=1F，估算脈寬TW的數值。7.12用555定時器組成的多諧振蕩器電路如圖7.19所示。已知：VCC=15V，R1=R2=5k，C=C1=0.01F。計算振蕩器的振蕩周期T。答：1．（1）√（2）×（3）√（4）×2．555定時器應用廣泛，使用方便，除了構成單穩(wěn)、多諧和施密特電路外，還可以接成其他各種應用電路。3.（略）4.（略）5．施密特觸發(fā)器的主要用途是整形、鑒別脈沖幅度。因為施密特觸發(fā)器輸出的高、低電平依賴輸入信號的電平而改變，所以其輸出脈沖的寬度由輸入信號決定。由于它的回差特性和輸出電平轉換過程中的正反饋作用，所以輸出波形的邊沿陡峭。6．tW=1.1RC=0.1s7．8．8．9．施密特觸發(fā)器自激多諧振蕩器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器10．=8V=4VVT=VT+VT=4V11．tW=1.1RC=3.63ms12．T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C=0.105ms習題88.1說出模/數轉換和數/模轉換的概念。8.2實現模數轉換要經過哪些過程？8.3圖8.6中，若VREF=10V，Rf=R，當輸入數字量D3D2D1D0分別為1100和0110時，求輸出電壓uo的值。8.4有一8位R-2RT型電阻網絡D/A轉換器，若輸入D7~D0為00010100時，輸出電壓1V，問輸入為00101000時，輸出電壓應為多少伏？8.5有一8位D/A轉換器，要求輸出電壓在0~10V之間，問當00000001輸入時，輸出電壓應為多少伏？8.6有一DAC滿刻度電壓為20V，需要在其輸出端分辨出0.1mV的電壓，試求至少需要多少位二進制數？8.7參考圖8.8，當使用DAC0832進行數/模轉換時，在希望直通（即輸入數字量直接得到模擬轉換）的情況下，其控制線應如何相接？8.8一位DAC轉換器主要應用在哪一方面？簡述其工作原理。8.9A/D轉換的步驟如何？在進行采樣時，采樣信號的頻率fS和輸入模擬信號的最高頻率fimax之間應滿足什么條件？8.10在進行A/D轉換時，為什么說量化誤差是無法消除的？而減小量化誤差可采用什么方法？8.11A/D轉換器有幾類？各有什么特點？適用于什么場合？8.12說明V/F、F/V的作用。8.13有一八位二進制D/A轉換器，VREF=10V。為保證VREF偏離標準值所引起的誤差小于VLSB，問允許VREF的最大變化量VREF是多少？VREF的相對穩(wěn)定度應為多少？答：1．模/數轉換（簡稱A/D轉換）：是將模擬信號轉換成數字信號。數/模轉換（簡稱D/A轉換）：是將數字信號轉換成模擬信號。采樣、保持、量化、編碼3.7.5V和3.75V4.-2V5.0.039V6.18位７．（略）８．（略）９．采樣、保持、量化、編碼fs≥2fimax10．（略）11．分類特點應用并行比較型速度最快，但設備成本較高，精度也不易做高數字通信技術和高速數據采集技術逐次逼近型工作速度中等，精度也較高，成本較低中高速數據采集系統(tǒng)、在線自動檢測系統(tǒng)、動態(tài)測控系統(tǒng)積分型精度可以做得很高，有濾波作用，抗干擾性能很強，速度很慢數字儀表（數字萬用表、高精度電壓表）和低速數據采集系統(tǒng)12．V/F是電壓/頻率轉換，F/V是頻率電壓轉換。13．VLSB，1/256習題99.1半導體存儲器可以分成幾類？ROM和RAM的最大區(qū)別是什么？9.2存儲器的主要指標是哪些？如何標注存儲器的容量？9.3有一存儲器，其地址線有10根，數據線有8根，它的存儲容量為多大？9.4對于一個存儲容量為32K×16位的RAM，下列哪些說法是正確的？（1）該存儲器有512K個存儲單元。（2）每次可同時讀/寫8位數據。（3）該存儲器有32根地址線。（4）該存儲器的字長為16位。（5）訪問該存儲器的某個存儲單元時需要15位地址碼。（6）該存儲器的十六進制數地址范圍是0000H～FFFH。9.5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據數?(1)64K×1(2)256K×4(3)1M×1(4)128K×89.6設存儲器的起始地址為全0,試指出