《数字逻辑电路》试卷-A卷(2007-2008第2学期,主校本科)-标准答案

杭州电子科技大学学生考试卷（ A ）卷 考试课程 课程号 考生姓名 数字逻辑电路 教师号 学号（8位） 考试日期 年 月 日 任课教师姓名 年级 1-14、如果一个扭环计数器有5个触发器，则其计数模值是（ b ）。 a.15； b.10； c.5； d.32。 1-15、计数循环状态为0→1→2→3→0的计数器起始状态是3，则18个CP后的状态是（ b ）。 a.0； b.1； c.2； d.3。 1-16、3位M序列的反馈方程d1?f(Qi)?Q1?Q3，则Q1Q2Q3?101的后一个状态是（ c ）。 a.011； b.111； c.110； d.010。 1-17、动态MOS存储单元是利用电容器的电荷存储效应存储数据的，为了防止存储数据的丢失，必须成 绩 专业 定期给（ 存储电容器 ）补充电荷，这种操作称为刷新。 1-18、555定时器中输出端缓冲器的作用是（①起隔离负载作用；②其反相作用是使VO与Q同相）。 1-19、为构成4096×4位的RAM，需要（16）片1024×1位的RAM，并且需要有（芯片）地址译码以完成芯片寻址操作。 1-20、单稳态触发器正常工作时输出脉冲的宽度取决于（ d ）。 a.触发脉冲的宽度； b.触发脉冲的幅度； c.电源电压的数值； d.单稳态触发器外接的电阻、电容值。 一、概念填空题（共20分，每题1分） 1-1、将二进制数0.011左移四位后，等于十进制数的（ 6 ）D。 1-2、数字9的ASCII码是（ 39 ）H。 1-3、(507.078)10 = ( 0101 0000 0111. 0000 0111 1000 )8421-BCD 。 1-4、AB?CD的反演式是（ (A?B) C?D 或 (A?B) CD 或 ABCD ）。 1-5、与或表达式最简的标准是（式中所含乘积项个数最少，每个乘积项中所含变量因子最少）。 1-6、逻辑函数Y(A,B,C)?。 ?m(0,2,4,6)以最大项表示是（ Y(A,B,C)??M(1,3,5,7) ）二、逻辑函数、门电路、数／模和模／数转换知识（共28分） 2-1（5分）、用卡诺图化简具有约束的逻辑函数。 CD AB 00 01 0 0 x 0 11 0 0 x x 10 1 1 x x Y(A,B,C,D)?A C D?A B D?A B C D 00 01 0 1 x 1 约束项为：AB?AC?0 1-7、TTL与门或者与非门的空闲输入端应该（接高电平或接逻辑“1”或接+5V或与其他输入端并接）。 答：展开函数Y和约束项为： 1-8、用异或门Y?A?B完成Y?A的功能，需要将B接到（高电平或逻辑“1”或+5V ）。 1-9、组合电路的输出（ d ）。 a.与当前输入和以前的状态均无关； b.仅与以前的状态有关； c.与当前输入和以前的状态都有关； d.仅与当前输入有关。 1-10、已知F?ABC?CD，选出下列可以肯定使F=0的情况（ d ）。 a. B=C=1，D=1； c. C=1，D=0； b. B=1，C=1； d. A=0，C=D=1。 Y?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD ?m2?m4?m6?m8 11 10 ABCD?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD?0 即，m10?m11?m12?m13?m14?m15?0填写卡诺图，并化简，得：Y?AD?BD?CD?(A?B?C)D 2-2（5分）、根据下图和输入信号A和C的波形，画出输出信号Y的波形。 问：（1）该电路中的与门完成什么功能？（2）与门C引脚的信号起什么作用？ A A & Y C C Y 答案：波形画对3分；（1）“电路完成逻辑闸门作用”1分；（2）C引脚信号起闸门信号作用1分。 1-11、一位全加器有几个输入端（ d ）。 a.1； b.4； c.2； d.3。 1-12、对56个物品进行二进制编码，最少要用（ 6 ）位二进制码。 1-13、基本RS触发器，当输入R=1、S=0时的Q输出为（ b ）。 a.置1； b.置0； c.保持； d.不确定。 第 1 页 共4页 2-3（5分）、如右图，用OC门反相器7406驱动发光二极管（LED），设OC门的输出级三极管饱和导通时压降UCES=0.3V，LED的额定工作电流ID为10mA，压降UD为1.1V。求： （1）LED的限流电阻R的值； （2）若要使LED点亮，输入逻辑信号A应为高电平还是低电平？ 答案： （1）R?VCC = +5V R VCC?(UCES?UD)(5?1.4)V3.6V ???360?（3分）ID10mA10mAA1 A2 A * 1/6 7406 总线 TG1 LED （2）A应为高电平（2分） 2-4（5分）、如右图，若仅使信号A1传递到Y2，问： （1）三态门使能端E1、E2和传输门控制端C1、C2应该各自接什么电平？（在图上标出来即可）； （2）Y2与A1之间是什么逻辑关系？即Y2=？ 答案： （1）E1=E2=C2=1，C1=0 或正确标在图上（4分） Y1 Y2 1 E1 1 E2 0 C1 TG1 1 C2 3-2（6分）、要求用一片3线－8线译码器74LS138和适当门电路实现一位全加器，写出设计过程，并画出具体电路图。 答：全加器的真值表为： A B CI CO S Y0 0 0 0 0 0 A Y1CO 0 0 1 0 1 A2Y2& B 0 1 0 0 1 Y3A1CI 0 1 1 1 0 Y4A0 1 0 74LS1380 0 1 Y5 1 0 1 1 0 S Y6 & 1或+5V 1 1 0 1 0 Y7 1 1 1 1 1 STA 0或0V STB 或GND STC由真值表可得： 或接地 S??m(1,2,4,7)CO??m(3,5,6,7)?m3?m5?m6?m7ABC（2）Y2?A1（1分） 2-5（4分）、8位DAC电路可分辨的最小输出电压为10mV，求输入数字量为（10000000）B时的输出电压。 答案：当D=（10000000）B=2=128时，VO=128?1LSB=128?10mV=1280mV=1.28V 2-6（4分）、测量 ?50～100℃ 的温度，要求测量和显示精度为0.01℃，请确定ADC芯片的位数。 7?m1?m2?m4?m7 ?m3?m5?m6?m7 ?m1?m2?m4?m73-3（6分）、用8选1数据选择器74LS151产生逻辑函数 L?AC并画出具体电路图。 答： B，写出设计过程，精度1满度值100C?n???10000，得n=14位（2分） （1）由 ，得：2??满度值2n精度0.01C（2）考虑1位符号位，得n=15位（1分） （3）再考虑一般商用ADC芯片均为偶数位，最后确定ADC芯片的位数为16位（1分）。 L?ACABCB ?AC?ABC?B?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC??m(2,3,5,6,7) C B A 0 0 1 1 0 1 1 1 012D0D1D2D3D4D5D6D7三、组合逻辑电路分析与设计（共16分） 3-1（4分）、如图所示的电路中，欲使Z端加入的正脉冲，能同样出现在输出端，则X，Y，W应分别处于什么状态，试分析并说明求解过程。 WX=1Y&F&74LS151YL G 0 Z答：由电路图得F?WX?YZ，分析知，当W=X=Y=1时，F=Z 第 2 页 共4页 四、触发器和时序逻辑电路分析与设计（共20分） 4-1（8分）、给定上升沿触发的J-K触发器，请根据输入波形画出输出Q波形。 答案：波形如下： 4-3（4分）、分析给定的逻辑图，请写出状态转移表（a、b两图是一样的，a图为国标符号，b图为通用符号）。 1 4-2（8分）、、画出不可重叠的序列“1001”检测器的状态图和状态表，若选用D触发器，请写出其最简激励方程（设状态为A=00、B=01、C=11、D=10，起始状态为A）。 答案： 答案：状态转移表为： Q0 Q3 Q2 Q1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 6 1 0 0 0 1 0 0 1 Sin： n Q1nQ0Sin?1/Zn X?0 X?1 Q1n?1?X?Q0?D1Qn?10?Q1?Q0?Q1?X?Q0?X?D0A0 0 B0 1 C1 1 D1 0 A0 0/0 B0 1/0 C1 1/0 B0 1/0 D1 0/0 B0 1/0 A0 0/0 A0 0/1 第 3 页 共4页 五、可编程逻辑器件、脉冲波形的产生与变换知识（共16分） 5-1（4分）、已知逻辑函数如下图的ROM阵列所示，求输出函数Y1、Y2、Y3。 与 阵列 或阵列 5-3（4分）、在下图所示的用555定时器接成的施密特触发器电路中，当VCC=9V，而控制电源VCO=5V??时，VTH、VTH及?VTH各为多少伏？ Y1??m(0,1,2,3,6,9,11)答：或 Y1?m0?m1?m2?m3?m6?m9?m11三者之一即可 或 Y1?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD Y2??m(0,1,6,,8,9)或 Y2?m0?m1?m6?m8?m9或 Y2?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD Y1??m(2,3,8,9,11)或 Y1?m2?m3?m8?m9?m11或 Y1?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD注：该题都正确4分，每小答（Y1或Y2或Y3）全错扣1分，部分错酌情扣分。 5-2（8分）、根据所学的可编程器件知识，依据PROM、PLA、PAL和GAL的特点，完成下表。 三者之一即可 三者之一即可 器件 PROM PLA PAL GAL 提供的最小项 （全部/部分） 与阵列 （可编程/固定） 或阵列 （可编程/固定） 输出型式 （可编程/固定） 全部 部分 部分 部分 固定 可编程 可编程 可编程 可编程 可编程 固定 固定 固定 固定 固定 可编程（或OLMC） VCC8473vI62vOVCO 510.01?FVCC电源8控制电压VCO阈值输入RD复位45VR1625K?C15K?vC1G1QvI1(TH)vI2(TR)触发输入VR25K?1C2TDvC2G2QG3G43vO放电端VOD7(DISC)??答：VTH=5V、VTH=2.5V及?VTH=2.5V ??注：VTH=5V（2分）、VTH=2.5V（1分）、?VTH=2.5V（1分） 注：该题每空0.5分。 第 4 页 共4页