试卷编号 命题人: 王玉青 审核人: 试卷分类(A卷或B卷)
五邑大学 试 卷
学期: 2013 至 2014 学年度 第 1 学期
课程: 数字电路与逻辑设计 课程代号: 0700280 使用班级: 信息工程学院2011级 姓名: 学号:
题号 得分 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分
一、填空题(15分,每空1分) 得分
1. 时序逻辑电路按照其触发器是否由统一的时钟控制分为 异步 时序逻辑电路和 同步 时序逻辑电路。
2. 当数据选择器的数据输入端的个数为8时,其地址代码应有 3 位。
3. 两个1位二进制数字A和B相比较,可以用 AB 作为A>B的输出信号Y(A>B)。 4. 寻址容量为256k×4的RAM需要 18 根地址线。
5. 欲设计一个47进制的计数器至少需要 2 片74LS160。 6. JK触发器的特性方程为Qn?1?JQn?KQn。
7. 当TTL与非门的输入端悬空时相当于输入接入 高 电平。
8. 模数转换器(ADC)两个最重要的指标是转换精度和 速度 。
9. A/D转换通常经过 采样 、 保持 、 量化 、 编码 四个步骤。 10. TTL门电路中,输出端能并联使用的有 OC门 和 三态门 。
二、选择题(11分,每空1分) 得分
1. 下列各式中哪个是三变量A、B、C的最小项? C 。
A. AB B. A?B?C C. ABC D. B?C 2. 下列公式中哪个是错误的? C 。
A. 0?A?A B. A?A?A C. A?B?A?B D. A?BC?(A?B)(A?C) 3. 采用集电极开路的OC门主要解决了 B 。 A. TTL门不能相“与”的问题
B. TTL门的输出端不能“线与”的问题 C. TTL门的输出端不能相“或”的问题 4. 触发器有两个稳态,,存储4位二进制信息需要 B 个触发器。 A. 2 B. 4 C. 8 D. 16
5. 欲使D触发器按Qn?1?Qn工作,应使输入端D= D 。
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A. 0 B. 1 C. Q D. Qn
6. 要构成容量为4k×8的RAM,需要 D 容量为256×4的RAM。 A. 2 B. 4 C. 8 D. 32
7. 3线-8线译码器处于译码状态时,当输入A2A1A0=010时,输出Y7...Y0= B 。 A. 11101111 B. 11111011 C. 11111101 D. 11011111
8. 多谐振荡器可产生 B 。
A. 正弦波 B. 矩形脉冲 C. 三角波 D. 锯齿波 9. 555定时器构成施密特触发器时,其回差电压为 C 。 A. VCC B. VCC/2 C. VCC/3 D. 2VCC/3 10. D/A转换器能够将 B 转变成 C 。
A. 正弦信号 B. 数字信号 C. 模拟信号 D. 方波信号
三、判断题(8分,每题1分) 得分
( × )1. 编码器是时序逻辑电路。
( × )2. 施密特触发器可用于将三角波变换成正弦波。
( × )3. 单稳态触发器的暂稳态时间与输入触发脉冲宽度成正比。 ( × )4. 四变量的最小项共有8种组合。
( √ )5. 具有推拉输出的TTL门的输出端不可以并列使用。 ( √ )6. CMOS门的输入端不可以悬空。
( × )7. 将TTL与非门作非门使用,则多余输入端应接低电平。 ( √ )8. T触发器,在T=1时,加上时钟脉冲,则触发器翻转。
得分 四、(共13分)
某汽车驾驶员培训班进行结业考试。有3名评判员,其中A为主评判员,B、C为副评判员。评判时按少数服从多数原则,但若主评判认为合格,也可通过。试用4选1数据选择器74HC153实现评判的规定。 解:根据逻辑设计要求,设定3个输入变量A、B、C,并规定如下: 主评判员A的意见:A=1认为合格,A=0认为不合格。(1分)
副评判员B和C的意见:B=1和C=1认为合格,B=0和C=0认为不合格。(1分) 输出变量Y=1认为通过,Y=0认为不通过。(1分)
列真值表(4分) (画图3分) A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 Y 0 0 0 1 1 1 1 1 写出逻辑函数表达式:(3分)
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Y?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC?AB?0?AB?C?AB(C?C)?AB(C?C) ?AB?0?AB?C?AB?1?AB?1Y174HC153()2A0GD0D1D2D3A1
得分 五、(共17分)
已知同步时序电路如图1(a)所示,其输入波形如图1 (b)所示。试写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图和时序图,并说明该电路的功能。
X1JC11KFF0Q01JC11KFF1 Q1YCLK(a) 电路图
CLKX12345678
(b)输入波形
图1
解:电路的驱动方程、状态方程和输出方程分别为:(5分)
??J0?X, K0?X???J1?XQ0,K1?Xn?1nn??Q0?XQ0?XQ0?X ?n?1nnnnn??Q1?XQ0Q1?XQ1?XQ0?XQ1Y?XQ1nn?1根据状态方程和输出方程,可分别做出Q1n?1,Q0和Y的卡诺图,如表1所示(2分)。由此做出的
状态转换图如图题解1(a)所示(4分),画出的时序图如图题解1(b)所示(4分)。
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表1 状态转换表
n?1n?1Q2Q1/Y Xnn Q2Q100 00/0 01/0 0001 00/0 11/0 11 00/1 11/0 10 00/1 11/0 0 1 000001101001011011Q1Q010XY10
解1(a) 状态转换图
CLKX1234567Q1Q0Y解1(b) 时序图
综上分析可知:当输入X为序列110时,输出Y=1,因此,该电路是110序列检测器。(2分)
得分 六、(共15分)
试利用74LS161和反馈预置数法设计一可控进制计数器:当控制变量X为1时为12进制计数器,X=0时为10进制计数器,并画出电路图。
解:假设预置数信号DCBA=0000(此处可任意设置,故答案不唯一,2分) 则对应X=0和X=1的状态转换表如下:(6分)
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置位信号为:(2分)
LOAD?Y?XQDQA?XQDQBQA实现的电路图如下:(5分)
得分 七、(共6分)
若将1024×1位的RAM芯片组成2048×2位的RAM电路,(1)应需几片1024×1位的芯片?(2)还需要哪种集成芯片?(3)试画出扩展电路,1024×1位的ROM芯片的逻辑符号如下图所示。(8分) 答案:(1)需要4片;(2)还需要非门;(3)如下图
I/O0I/O1I/O1024×1RAMI/O1024×1RAMI/O1024×1RAMI/O1024×1RAMA0A1A0A1A9R/WA9R/WCSA0A1A9R/WCSA0A1A9R/WCSA0A1A9R/WCSA101
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I/O1024×1RAMA0A1A9R/WCS
八、(共6分)
得分 图2所示为由555定时器构成的声控报警电路。声音经接收放大后的信号如题图2(b)所示,?i的峰值4V。
(1)分别说出555定时器1和555定时器2所构成单元电路的名称; (2)请计算报警的时间;
+5V874555(3R510K?87624555(3vI621vo15) 0.01?FC0.01?F125) 0.01?FvI4V0.5V(a)0t(s)(b)图 2
解:(1)555定时器1构成施密特触发器(2分),555定时器2构成单稳态触发器;(2分) (2)计算报警的时间:tW?1.1RC?1.1?510?103?0.01?10?6?5.61ms(2分)
九、(共9分)
得分 CD AB 00 01 11 10 00 01 11 10 ? ? ? ? 1 1 1 ? 1 1 用卡诺图法化简逻辑函数F??m(3,5,6,7,10)??d(0,1,2,4,8)
解:F?A?BD (填1共5分,圈1共2分,结果2分)
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