脉冲数字西北工业大学考试试题答案.doc
诚信保证本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定，保证遵守考场规则，诚实做人。 本人签字： 编号： 成绩答案 西北工业大学考试试题（A卷）2005 2006 学年第 1学期开课学院 电子信息学院 课程 脉冲数字电路 学时 80 考试日期 2005-12-26 考试时间2小时 考试形式（）（）卷 考生班级学号姓名答案一填空题（14分）： 每空1分1逻辑代数有（ 3 ）种基本运算，他们分别是（ 与、或、非）；其中一种逻辑运算称为（与/或/与非/或非/非）运算，它有这样的性质，当输入端为逻辑（0 / 1 / 0 / 1 / ） 电平时，输出端一定是逻辑（0 / 1 / 1 / 0 / ）电平；2一个逻辑函数的标准形式中，有一个唯一的“与或”表达式，表达式中的每一项都是一个特殊的与项，称为 （最小项）； 还有一个唯一的“或与”表达式，表达式中的每一项都是一个特殊的或项，称为（最大项）；3TTL门电路输出端有“高” 、“低”两种逻辑电平，作为输出高电平，其数值越高越好，最好达到电源电压+5伏；其理论典型值是（3.6）伏；输出高电平的最低值，不应低于（2.4）伏；4对于增强型场效应管，当栅极源极之间的电压（大于/小于）开启电压时，场效应管处于（导通/截止）状态，漏极和源极之间相当于一个（103小电阻/108大电阻）的电阻。注：1. 命题纸上一般不留答题位置，试题请用小四、宋体打印且不出框。2. 命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。 （A卷）共8页第1页西北工业大学命题专用纸（A卷）二（12分）已知逻辑函数F = f (A,B,C,D) 其卡诺图的表示形式如题二图所示。（1）写出其最简与或式；（2）写出其反函数的最小项表示式；（3）写出其对偶函数的最小项表示式；（4）对逻辑函数进行降维，消去变量D，画出降维后的卡诺图； 题二图解：（1）F = AB+AC+BC （2）= m (0,1,2,3,4,5,8,9) 或：= m（0,1,2,4,5,6,8,12） （3）F = m (6,7,10,11,12,13,14,15） F = m(3,7,9,10,11,13,14,15) （4）降维后的卡诺图见题二图a,或题二图b 题二图a三（12分）由TTL门电路组成的电路如题三图所示。试写出F1,F2,F3,F4,F5和F6的表达式。解： 每问2分教务处印制 （A卷）共8页第 2页西北工业大学命题专用纸（A卷）四（10分） 由维持阻塞型D触发器组成的电路如题四图所示。已知A、B、CP端的电压波形，试画出Q端对应的电压波形。设电路的初始状态为0。 题四图 (波形5分)解：Qn + 1 = D = QnAB， 当 AB = 0, Qn + 1 = Qn； (5分)当 AB = 1, Qn + 1 = 五（10分）试用4位2进制同步计数器74LS161（如下图，功能表见附录），按如下循环状态组成计数器。可以附加必要的门电路。解：电路如图： (左右2条线，每条5分)教务处印制 （A卷）共8页第3页西北工业大学命题专用纸（A卷）六（10分）由集成定时器555电路组成的电子门铃电路如题六图。图中R1=67k，R2=33k，R3=33k，R4=200k，C1=0.02uf，C2=10uf，C3=200uf，D1,D2可以看作为理想二极管。为分析方便，设使用者按下按钮的持续时间为一秒钟，然后松开按钮。试分析门铃的工作过程，并计算门铃的振荡频率。解：这是一个受控振荡器，当开关 S 未按下时，C2上没有电压，振荡器不会振荡在按下按钮S的第1秒钟，Vcc通过D1给C2快速充电，复位端为高电平，振荡器开始振荡； (3分)又由于D2的理想导通作用，振荡器的充电回路是：Vccà D2àR2àR3àC1à地 振荡器的放电回路是：C1àR3àTDà地所以 周期为：Tw1= 0.7 (R2 + 2R3) C1 = 0.7 ( 33 k + 233 k) 0.02uf =1.38610-3 S fw1 = 1/ Tw1 =721 Hz (4分)当松开按钮S时，由于D1反偏截至，C2只能通过R4放电；放电时常数 = R4 C2 = 200 k10uf = 2 S 所以在松开按钮后的几秒钟（ >2S）内，复位端依然保持高电平，电路继续振荡。由于D2截止的原因，此时 (1分) 振荡器的充电回路是：Vccà R1àR2àR3àC1à地 振荡器的放电回路是：C1àR3àTDà地 所以 周期为： Tw2 = 0.7 (R1+R2 + 2R3) C1 = 0.7 ( 67 k +33 k + 233 k) 0.02uf =2.32410-3 S fw2 = 1/ Tw1 =540 Hz (2分)教务处印制 （A卷）共8页第 4页西北工业大学命题专用纸（A卷）七（10分）由集成2-5-10进制异步计数器74LS90和8选1数据选择器74LS151组成的电路如题七图所示。试按要求回答：（1）74LS90组成几进制计数器电路； （2）画出状态转换图；（3）写出输出F的序列信号的一个周期；（4）输出F序列信号的周期是几个CP脉冲； 解：（1）74LS90组成BCD5421码十进制计数器电路 (2分) （2）状态转换图如下 (3分) （3）F的序列周期取决于低三位Q2Q1Q0的周期，其状态转换图如下： (3分) 所以F = ， （4）F序列信号的周期是10个CP脉冲 (2分)教务处印制 （A卷）共8页第5页西北工业大学命题专用纸（A卷）八（10分）由集成双向移位寄存器74LS194和倒T型网络D/A转换器组成的电路如题八图所示。图中Uref=16V，设74LS194初值为0010，其余参数如图。试分析电路并画出输出Uo的波形。解：Uo = (3分)74LS194的状态转换分析如下：（4）à （10）à （13）à （6）à （11）à （5）à （2）à （9） (3分) 教务处印制 （A卷）共8页第6页西北工业大学命题专用纸（A卷）九（12分）追击逃犯的某辆警车和被追逃犯同时到达某一十字交叉路口，设十字路口的四个方向分别为东、西、南、北，当警车追踪的方向与逃犯相同时，才能成功捕获逃犯；如果方向有分歧，则不能捕获逃犯。试设计出表示此逻辑问题的电路。为使问题简化，不考虑向上和向下两个方向。要求：（1）那些逻辑变量是输入？那些逻辑变量是输出？（2）此电路有几个输入？几个输出？（3）写出对逻辑变量和逻辑函数的逻辑赋值；（4）列写出电路的真值表；（5）画出使用3线8线译码器74LS138（见附录）实现的逻辑电路，可以附加必要的门电路。解：（1）警车和被追逃犯分别是输入，捕获是输出； (2分) （2）警车有四种方向选择，用2位逻辑变量，同样逃犯也用用2位逻辑变量；输出是1个逻辑变量； 设：A2A1表示警车，B2B1表示逃犯；F表示捕获成功与否 (2分) （3）设：00 à 东；01 à 西；10 à 南；11 à 北； F=1,捕获成功；F=0,不成功； (2分) （4）电路的真值表如下：(3分) （5）电路图如下 (3分) 教务处印制 （A卷）共8页第7页西北工业大学命题专用纸（A卷）附录： 74LS161功能表 教务处印制 （A卷）共8页第8页
