(2)F(A、B、C、D)? 1, 4, 5, 6, 12, 13)??m(0,AC?BC?ABD
第4章 检测题 (共100分,120分钟)
一、填空题
1、在时间上和数值上均作连续变化的电信号称为 模拟 信号;在时间上和数值上离散的信号叫做 数字 信号。
2、在正逻辑的约定下,“1”表示 高 电平,“0”表示 低 电平。
3、数字电路中,输入信号和输出信号之间的关系是 逻辑 关系,所以数字电路也称为 逻辑 电路。在 逻辑 关系中,最基本的关系是 与逻辑 、 或逻辑 和 非逻辑 。
4、用来表示各种计数制数码个数的数称为 基数 ,同一数码在不同数位所代表的 位权 不同。十进制计数各位的 基 是10, 位权 是10的幂。
5、 8421 BCD码和 2421 码是有权码; 余3 码和 格雷 码是无权码。
6、 进位制 是表示数值大小的各种方法的统称。一般都是按照进位方式来实现计数的,简称为 数 制。任意进制数转换为十进制数时,均采用 按位权展开求和 的方法。
7、十进制整数转换成二进制时采用 除2取余 法;十进制小数转换成二进制时采用 乘2取整 法。
8、十进制数转换为八进制和十六进制时,应先转换成 二进 制,然后再根据转换的 二进制 数,按照 三位 一组转换成八进制;按 四位 一组转换成十六进制。
9、8421BCD码是最常用也是最简单的一种BCD代码,各位的权依次为 8 、 4 、 2 、 1 。8421BCD码的显著特点是它与 二进制 数码的4位等值 0~9 完全相同。
10、 原码 、 反码 和 补码 是把符号位和数值位一起编码的表示方法,是计算机中数的表示方法。在计算机中,数据常以 补码 的形式进行存储。
11、逻辑代数的基本定律有 分配 律、 结合 律、 交换 律、 反演 律和 非非 律。
12、最简与或表达式是指在表达式中 或项 最少,且 与项 也最少。
13、卡诺图是将代表 最小项 的小方格按 相邻 原则排列而构成的方块图。卡诺图的画图规则:任意两个几何位置相邻的 最小项 之间,只允许 一位变量 的取值不同。
14、在化简的过程中,约束项可以根据需要看作 “1” 或 “0” 。 二、判断正误题
1、输入全为低电平“0”,输出也为“0”时,必为“与”逻辑关系。 (错) 2、或逻辑关系是“有0出0,见1出1”。 (错) 3、8421BCD码、2421BCD码和余3码都属于有权码。 (错) 4、二进制计数中各位的基是2,不同数位的权是2的幂。 (对)
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5、格雷码相邻两个代码之间至少有一位不同。 (错)
6、A?B?A?B是逻辑代数的非非定律。 (错) 7、卡诺图中为1的方格均表示一个逻辑函数的最小项。 (对) 8、原码转换成补码的规则就是各位取反、末位再加1。 (对) 三、选择题
1、逻辑函数中的逻辑“与”和它对应的逻辑代数运算关系为( B )。
A、逻辑加 B、逻辑乘 C、逻辑非 2.、十进制数100对应的二进制数为( C )。
A、1011110 B、1100010 C、1100100 D、11000100 3、和逻辑式AB表示不同逻辑关系的逻辑式是( B )。
A、A?B B、A?B C、A?B?B D、AB?A 4、数字电路中机器识别和常用的数制是( A )。
A、二进制 B、八进制 C、十进制 D、十六进制 5、[+56]的补码是( D )。
A、00111000B B、11000111B C、01000111B D、01001000B 6、所谓机器码是指( B )。
A、计算机内采用的十六进制码 B、符号位数码化了的二进制数码 C、带有正负号的二进制数码 D、八进制数 四、简述题
1、数字信号和模拟信号的最大区别是什么?数字电路和模拟电路中,哪一种抗干扰能力较强?
答:数字信号是离散的,模拟信号是连续的,这是它们的最大区别。它们之中,数字电路的抗干扰能力较强。
2、何谓数制?何谓码制?在我们所介绍范围内,哪些属于有权码?哪些属于无权码? 答:数制是指计数的进制,如二进制码、十进制码和十六进制码等等;码制是指不同的
编码方式,如各种BCD码、循环码等。在本书介绍的范围内,8421BCD码和2421BCD码属于
有权码;余3码和格雷码属于无权码。
3、试述补码转换为原码应遵循的原则及转换步骤。
答:一般按照求负数补码的逆过程,数值部分应是最低位减1,然后取反。但是对二进制数来说,先减1后取反和先取反后加1得到的结果是一样的,因此也可以采用取反加1 的方法求其补码的原码。
4、试述卡诺图化简逻辑函数的原则和步骤。
答:用卡诺图化简时,合并的小方格应组成正方形或长方形,同时满足相邻原则。利用卡诺图化简逻辑函数式的步骤如下:
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①根据变量的数目,画出相应方格数的卡诺图; ②根据逻辑函数式,把所有为“1”的项画入卡诺图中;
③用卡诺圈把相邻最小项进行合并,合并时就遵照卡诺圈最大化原则;
④根据所圈的卡诺圈,消除圈内全部互非的变量,每一个圈作为一个“与”项,将各“与”项相或,即为化简后的最简与或表达式。
五、计算题
1、用代数法化简下列逻辑函数(12分)
①F?(A?B)C?AB=AB?C ②F?AC?AB?BC=AC?B ③F?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC=AB?AB?BC ④F?AB?BCD?CD?ABC?ACD=AB?CD?BC 2、用卡诺图化简下列逻辑函数(12分) ①F??m(3,4,5,10,11,12)??d(1,2,13) =BC?BC?ABD ②F(ABCD)??m(1,2,3,5,6,7,8,9,12,13)=AC?CD?AC B、C 、D)??m(0, 1, 6, 7, 8, 12, 14, 15)③F?(A、=ABC?ACD?BC ④F?(A、=AD?BC?ABC?ACD B、C 、D)??m(0, 1, 5, 7, 8, 14, 15)??d(3, 9, 12)3、完成下列数制之间的转换(8分)
①(365)10=(101101101)2=(555)8=(16D)16 ②(11101.1)2=(29.5)10=(35.4)8=(1D.8)16 ③(57.625)10=(71.5)8=(39.A)16 4、完成下列数制与码制之间的转换(5分)
①(47)10=(01111010)余3码=(01000111)8421码 ②(3D)16=(00101101)格雷码
5、写出下列真值的原码、反码和补码(6分)
①[+36]=[0 0100100B]原=[0 1011011B ]反=[0 1011100B]补 ②[-49]=[1 0110001B]原=[1 1001110B]反=[1 1001111B]补
5.1 检验学习结果 1、基本逻辑门有哪些?同或门和异或门的功能是什么?二者有联系吗?
答:基本的逻辑门是与门、或门和非门。异或门的功能是“相同出0,相异出1”;
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同或门的功能是“相同出1,相异出0”。同或门是异或门的反。
2、你能说出常用复合门电路的种类吗?它们的功能如何?
答:常用的复合逻辑门有与非门、或非门、与或非门、异或门和同或门,其中与非门的功能是“有0出1,全1出0”;或非门的功能是“有1出0,全0出1”;与或非门的功能是“与门中只要有一个输出为1,与或非门的输出即为1;两个与门输出均为0时,与或非门的输出为1”;异或门和同或门的功能如上题中解。
3、通常集成电路可分为哪两大类?这两大类芯片在使用时注意的事项相同吗? 答:集成电路按照元件类型的不同可分为双极型逻辑门(TTL集成逻辑门)和单极型逻辑门(CMOS集成逻辑门)两大类。这两大类集成芯片在使用时注意的事项有不小的差异,其中TTL集成电路作用时需注意的事项:
①TTL门输入端口为“与”逻辑关系时,多余的输入端可以悬空(但不能带开路长线)、接高电平、并接到一个已被使用的输入端上等。TTL门输入端口为“或”逻辑关系时,多余的输入端可以接低电平、接地、并接到一个已被使用的输入端上等。用的管脚可以悬空,不可以接地。
②电源电压应根据门电路参数的要求选定。一般TTL门电路的电源电压应满足5V±0.5V的要求;几个输入端引脚可以并联连接。
③具有图腾结构的几个TTL与非门输出端不能并联;
④电路的输出端接容性负载时,应在电容之前接限流大电阻(≥2.7K),避免出现在开机的瞬间,较大的冲击电流烧坏电路。
⑤TTL集成电路的电源电压应满足±5V要求,输入信号电平应在0~5V之间; ⑥焊接时应选用45W以下的电烙铁,最好用中性焊剂,所用设备应接地良好。 CMOS集成电路使用时应注意的事项:
①CMOS集成电路容易受静电感应而击穿,在使用和存放时应注意静电屏蔽,焊接时电烙铁应接地良好,尤其是CMOS集成电路多余不用的输入端不能悬空,其“与”门多余输入端应接高电平;“或”门的多余输入端应接地。
②CMOS集成电路的电源电压应在规定的电压范围(3~15)V内选定。电源电压的极性不能接反。为防止通过电源引入干扰信号,应根据具体情况对电源进行去耦和滤波。
③同一芯片上的CMOS门,在输入相同时,输出端可以并联使用(目的是增大驱动能力),否则,输出端不许并联使用。
④CMOS集成电路应在静电屏蔽下运输和存放。调试电路板时,开机先接通电路板电源,后开信号源电源;关机时先关信号源电源,后断开电路板电源。严禁带电从插座上拔插器件。
4、试述图腾结构的TTL与非门和OC门的主要区别是什么?
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答:在结构上,OC门没有图腾结构的TTL与非门中的T3和T4组成的射极跟随器,T5
的集电极是开路的。图腾结构的TTL与非门的输出是推挽输出,输出电阻都很小,不允许将两个普遍TTL门的输出端直接连接在一起。但是OC门和输出端可以直接并接在一起,从而可实现“线与”的逻辑功能,而图腾结构的TTL与非门是没有“线与”功能的。
5、三态门和普通TTL与非门有什么不同?主要应用在什么场合?
答:普通的TTL与非门有两个输出状态,即逻辑0或逻辑1,这两个状态都是低阻输出。三态门除具有这两个状态外,还有高阻输出的第三态,高阻态下三态门的输出端相当于和其它电路断开。三态门广泛应用在计算机系统中,主要用途是构成数据总线。
6、CMOS传输门具有哪些用途?
答:CMOS传输门不但可以实现数据的双向传输,经改进后也可以组成单向传输数据的传输门,利用单向传输门还可以构成传送数据的总线,当传输门的控制信号由一个非门的输入和输出来提供时,又可构成一个模拟开关。
7、TTL与非门多余的输入端能否悬空处理?CMOS门呢?
答:TTL门集成与非门多余的输入端可以悬空(但不能带开路长线)、接高电平、并接到一个已被使用的输入端上等。CMOS集成门多余不用的输入端不能悬空,应根据需要接地或接高电平。
8、普通TTL门的输出端能否并联连接?CMOS门呢?
答:普通TTL门电路的输出端是不可以并联连接的,因为当一些门的输出为高电平、另一些门的输出为低电平时,就会有一个很大的电流由输出为逻辑高电平的门流向输出为逻辑低电平的门,从而将门电路烧毁;同一芯片上的CMOS门,在输入相同时,输出端可以并联使用(目的是增大驱动能力),否则,输出端也是不允许并联使用的。
5.2 检验学习结果
1、分析图5-17所示电路的逻辑功能。
答:图5-17所示逻辑电路的功能为:F=B⊕C,即输入B和C相异时输出为1。 2、设计一个三变量判奇电路。
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图5-17 检验题1逻辑