数字电路逻辑设计(A 卷)一、填空题(本大题共22分)1、(本小题3分)十进制数 126,对应8421BCD 码 ,二进制数 ,十六进制数 。
2、(本小题2分)二进制负整数 –1011011,补码表示为 ;反码表示为 。
3、(本小题4分)逻辑函数BD AD B A D A F +++=))((的反演式为 ;对偶式为 。
4、(本小题2分)三输入端TTL 与非门如图所示,图中A 点的电位为 F 点的电位为 。
5、(本小题3分)八选一数据选择器电路如图,该电路实现的逻辑函数是F= 。
6、(本小题3分)该电路实现的是 进制计数器。
F7、(本小题3分)逻辑函数AC C B B A F ++=,它的与非表达式为F= ;与或非表达式为F= ;或非—或非表达式为F= 。
8、(本小题2分)用555设计的多谐振荡器,要求振荡周期T=1~10s ,电容C=100μF 。
则电阻R 的范围是 。
二、(本题10分)图示电路中,A 、B 是输入数据变量,C 3、C 2、C 1、C 0是控制变量。
写出输出Y 的逻辑表达式,并说明该电路C 3、C 2、C 1、C 0为不同控制状态时是何种功能电路?三、(本题8分)写出图示ROM 阵列输出函数的逻辑表达式,列出真值表,说明逻辑功能。
四、(本题8分)用3线—8线译码器和必要的门电路实现逻辑函数。
(,,)F A B C ABC BC A C =++五、(本题10分)已知JK 信号如图所示,请分别画出主从JK 触发器和负边沿JK 触发器的输出波形。
设触发器初始状态为0。
1 A 01 A 11 A 2F 1 F 0 CP J六、(本题15分)图示为序列信号发生器电路,它由一个计数器和一个四选一数据选择器构成。
分析计数器的工作原理,确定其模值和状态转换关系;确定在计数器输出控制下,数据选择器的输出序列。
设触发器初始状态为000。
七、(本题12分)画出用74161的异步清零功能构成的80进制计数器的连线图。
八、(本题15分)用D触发器设计一个按自然态序进行计数的同步加法计数器。
要求当控制信号M=0时为5进制,M=1时为7进制(要求有设计过程)。
《数字电路逻辑设计》A卷标准答案及评分标准《数字电路逻辑设计》期末考试A 卷注意事项:1、答案写在每个题目下面的空白处,如地方不够可写在上页背面对应位置;2、本卷共5页考卷纸,7道大题;3、最后两页为草稿纸。
题目:一、求解下列各题:(本题共20分,每小题4分) 1、用公式法化简逻辑函数QC Y X Q YZ X )Z Y (X C Q Z C Q Z Q Y Z Y XZ F ++++++++=2、用卡诺图化简逻辑函数 ∑=)130,3,5,6,8,()D ,C ,B ,A (4m F 无关最小项为∑)10,4,1(d ;3、图(a)所示为TTL 电路,输入信号A 、B 、C 的波形如(b)所示,对应画出输出信号的波形。
4、图示电路为发光二极管驱动电路,其中OC 门的输出低电平V OL =0.3V ,输出低电平时的最大负载电流I OL =12mA ,发光二极管的导通电压V D =1.5V ,发光时其电流10mA ≤I D ≤15mA 。
试问: (1)如图所示两电路中,发光二极管各在什么情况下发光? (2)电阻R 1、R 2的取值范围。
(a ) (b )5、由555构成的单稳态触发器中,已知V CC=9V,R=27KΩ,C=0.05μF。
估算输出脉冲的宽度t w。
二、试用八选一数据选择器及适当门电路实现下面逻辑关系(本题12分)。
F(A,B,C,D)=AB+ABCD+ACD+ACD+ABCD三、由四位加法器74LS283、四位比较器74LS85构成的逻辑电路如图所示,A=A3A2A1A0,B=B3B2B1B0,A、B为四位二进制数,试分析该电路的逻辑功能。
(本题12分)74LS8574LS283四、逻辑电路和各输入信号波形如图所示,画出各触发器Q端的波形。
各触发器的初始状态为0。
(本题12分)CPCP五、由移位寄存器74LS194和3—8译码器组成的时序电路如图所示,分析该电路。
(1)画出74LS194的状态转换图;(2)说出Z的输出序列。
(本题13分)六、已知某同步时序电路的状态转换图如图所示。
(1)作出该电路的状态转换表;(2)若用D触发器实现该电路时写出该电路的激励方程;(3)写出输出方程。
(本题15分)七、电路由74LS161和PROM组成。
(1)分析74LS161的计数长度;(2)写出W、X、Y、Z的函数表达式;(3)在CP作用下。
分析W、X、Y、Z端顺序输出的8421BCD码的状态(W为最高位,Z为最低位),说明电路的功能。
(本题16分)74LS161D C B A W X Y ZT P1 φ 1φ 1 1 11φ00 ABCD00 01 01 11 11 10 10《数字电路逻辑设计》期末考试A 卷标准答案及评分标准一、 1、 评分标准:分步酌情给分。
2、解:D C B B D B D +++=D A A C B F∑=0)10,4,1(d评分标准:卡诺图画对得2分,化简后的式子得2分,约束方程1分3、按照波形酌情给分。
4、(1)a 图在OC 门输出高电平时发亮;b 图在OC 门输出低电平时发亮。
2分 (2)105.15R 155.151-≤≤- 即: 230Ω≤R 1≤350Ω100.3-5.15R 120.3-5.152-≤≤- 即: 270Ω≤R 2≤320Ω 求出R 1、R 2得2分5、s 10485.11RC .1t 3W -⨯== 4分二、有式子改写成标准式或写出真值表或画出卡诺图得6分,用八选一数据选择器画出电路图得6分。
从卡诺图可直接画出电路图三、A>B 时:[]B -=++=A 1B A S 反 6分 A<B 时:[]A -=++=B 1A B S 反 6分四、每个图6分五、74LS194状态图为:Q 1Q 2Q 3111→110→101→010→100→001→011八选一数据选择器 D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0S 2S 1 S 0 E Y F A B C D“1”1 1 1 1 1 1 1 1 100 AB CD 00 01 01 11 11 10 101n 2Q +1n 1Q +000画出194状态图得10分。
Z 输出的序列为:010011,010011 得3分六、(1)状态转换表写出转换表得4分 (2)求激励方程 X Q Q Q Q Q D 12121n 22+==+ 求出D 2得4分X Q Q X Q Q X Q Q X Q Q X Q Q D 12121212121⊕⊕=+++= 求出D 1得4分X Q X Q Z 12+= 求出Z 得3分七、n 2Q n 1Q X 1n 2Q + 1n 1Q +Z 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 00 2Q 00 01 01 11 10 1Q X 1 11100 2Q 0001 01 11 10 1Q X11 100 2Q 00 01 01 11 10 1Q X(1)说出161的计数长度得6分。
(2)写出W、X、Y、Z函数表达式得6分。
(3)写出输出序列得4分。
《数字电路逻辑设计》补考试卷注意事项:1、答案写在每个题目下面的空白处,如地方不够可写在上页背面对应位置;2、最后两页为草稿纸。
题目:一、求解下列问题:(25分)1.求函数BABF=的对偶函数。
(4分)CADB2.将具有约束项的逻辑函数∑(4mF+∑)15,14(d化简为最简与或式。
(4分)0,2,3,5,7,=)8,10,113.图1中电路为TTL门电路,若用高内阻电压表各图M点的电压,估算一下量测出M点的电压为多少伏,并说明理由。
(5分)Array“04.由555定时器构成的施密特触发器如图2(a)所示,试求:1、在图(b)中画出该电路的电压传输特性曲线;2、如果输入U i为图(c)的波形,画出对应输出U O的波形。
(8分)+6Vo5i(V)u otuu(a) (b) (c)图25.有一个逐次逼近型8位A/D转换器,若时钟频率为250kHz,完成一次转换需要多长时间?(4分)二、分析由双四选一数据选择器构成的组合电路所实现的逻辑功能,并用74LS138译码器重新实现之。
要求:(1)列出真值表;(2)说明电路功能;(3)在图(b)上直接画出。
(15分)(a) (b)图 3三、按图4所示JK 触发器的输入波形,试画出主从触发器及负边沿JK 触发器的输出波形。
(8分)图4四、图5是由两片同步十六进制计数器74LS161组成的计数器,试分析两片串联起来是多少进制?(图5五、图6是由集成异步计数器74LS290构成的电路,试分别说明它是多少进制的计数器, 并列出状态转换表。
(10分)Q b Q c Q dQ a 9S (1)S 9(2)R 0(1)R 0(2) 74LS90CPa CPbCP&DQJK 负Q 主Q图6六、用J-K 触发器设计一个同步五进制加法计数器。
要求写出全部设计过程,并验证自启动。
(15分) 七、图7所示为一可变进制计数器。
其中74LS138为3线/8线译码器,当S 1=1且S S 230==时,它进行译码操作,即当A 2A 1A 0从000到111变化时Y Y 17~依次被选中而输出低电平。
T1153为四选一数据选择器。
试问当MN 为10时计数器是几进制?列出状态转换表。
(15分)JkQ Q FF J kQ Q FF J kQ Q FF J kQ Q FF 1cpA A A 012S 1S 2S 374LS138Y 0Y 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 7D 0D 1D 2D 3A A 011SL N MR DR R R DDDT1153123图7《数字电路逻辑设计》补考试卷标准答案及评分标准《数字电路逻辑设计》期末考试卷注意事项:1、答案写在每个题目下面的空白处,如地方不够可写在上页背面对应位置;2、最后两页为草稿纸。
题目:一、求解下列问题:1.求函数CD C B A f ++=)(1的反函数和对偶函数。
(4分)2.用卡诺图将具有约束项的逻辑函数∑∑+=)119,8,310()141312107652(),,,(,,,,,,,,,,d m D C B A F 化简为最简与或式。
(6分) 3.图1中,G 1为TTL 三态门,G 2为TTL 与非门。
当C =0和C =1时,试分别说明在下列情况下,万用表的读数?输出电压u o 各为多少伏?(5分)(1)波段开关S 接到①端。