哈工大数电2000-2008打印(共22页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上二OOO 年 数字逻辑电路 试题 一、回答下列各题（每小题5分，共25分）1 写出图1所示电路的逻辑表达式。D1 Q1D2 Q2D3 Q3D4 Q4CPF+EcC DABRcRbT图2图12 移位寄存器型计数器如图2所示，若起始状态为Q1Q2Q3Q4=0001，请写出从Q4输出一个周期的m序列。3 画出下图电路在CP和D的作用下，Q1、Q2的输出波形，初态为00。SdSdRdRd二、由8选1数据选择器CT4151构成的电路如下图所示，请写出该电路输出函数Y的逻辑表达式，以最小项之和(m(， )形式表示。如果要实现逻辑函数Y=m(1，2，5，7，8，10，14，15)，

2、则图中接线应怎样改动？(10分)CPF1F2F3F4F5三、某大厅有一盏灯和分布在不同位置的四个开关（A、B、C、D）。试利用四选一数据选择器为大厅设计一个电灯开关控制逻辑电路，使得人们可以在大厅的任何一个位置控制灯的亮或灭。例如：可以用A开关打开，然后用B（或C、D、A）开关熄灭。（15分）四、脉冲分配电路一般由计数器和译码电路组成，试用D触发器和与非门设计如图所示波形的脉冲分配器电路。（15分）五、试用JK触发器和门电路设计一自动售饮料机的时序控制电路。其投币口每次只能投入一枚5角或1元的硬币，投入1.5元硬币后，自动售货机给出一瓶饮料。如投入两元硬币，则在给出一瓶饮料的同时，退出一枚5角

3、硬币。（20分） 要求：1 状态设置合理，状态图标注清楚； 2 画出逻辑电路图； 3 检验自启动。二OO一 年 数字逻辑电路 试题一、解答下列各题（每小题5分，共25分）1. 将D触发器转换成JK触发器，画出逻辑电路图。2. 试画出111序列检测器的状态图，当连续输入三个1时输出为1，否则输出为0。3. Vo1EN&BFG2G1CAABC画出下图电路输出F的波形，并说明在不同输入（A，B，C）条件下，三态门G1输出端VO1的电压值。4. CPCRLDCTTCTP功能L异步清零HL置数HHLH保持HHHL保持HHHH计数74161功能表试用74161设计模7同步加法计数器。Q3 Q2 Q1 Q0

4、 CTT CO CTP 74161 CP LD CR D3 D2 D1 D0D Q1 Q1D Q2 Q2CP5. 画出下图电路CP和输出Q1Q2的波形图，说明Q1和Q2的关系。二、2位并行A/D转换电路如图所示，输出为2位数字量B1B0，电压比较器输出为A2A1A0，在答题纸上完成表1，并设计A2A1A0到B1B0转换电路。（8分）+_+_+_译码电路RRRRA2A1A0B1B0ViVR 4V 表1输入电压A2A1A0B1B0Vi1V1VVi2V2VVi3V3VVi b1b0时，F1=1；当a1a0 = b1b0时，F2 =1；当a1a0 b1b0时，F3 =1。(10分)十、试用3-8线译码

5、器74138和与非门设计一位全加器。（10分）Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y774138A0 A1 A2 SA SB SC十一、分析题（共15分）1试分析如图由移位寄存器组成的序列产生器，分别写出dR、Q2输出的周期序列。1&1DFF2C1dRCPQ2Q21DFF0C11DFF1C1Q0Q0Q1Q1 2试分析如图计数器电路，在AB的控制下，可以实现几种模长的计数。计数器的模分别是多少？Q3 Q2 Q1 Q0 CTT CO CTP 74161 CP LD CR D3 D2 D1 D04选1D3D2D1D0&0&YS1 S0A B1 0 0 0 01CP十二、试为一数据采集系统设计一

6、个时序控制电路，其输入有时钟CP和控制启动信号Ctrl，输出为CLK，要求每来一个Ctrl负脉冲，经过3个CP周期延迟后，启动电路输出8个周期CLK（即16个CP周期），然后停止，等待下一次启动。设计时使用的器件不限，可用任何器件和集成电路。（15分）1234567891011121314151617181920CPCtrlCLK3个CP周期8个CLK周期二OO四 年 数字逻辑电路 试题八、简答题（每小题3分，共15分）(1) 用开关原理说明三变量的与逻辑关系，写出逻辑函数(2) 试用对偶规则举例说明与、或运算及其定律的对偶性D/AVrefMSBLSBVo 图三(3) 说明EPLD和FPGA特

7、点(4) 试分别说明与非门和或非门空余输入端的正确连接方法(5) D/A转换器框图如图三所示，试说明能否用来组成可程控放大器？如能，请说明连接方法。九、试用74161实现10分频，要求输出波形占空比为1：1（6分） 十、试用D触发器设计两位可控左右移位寄存器（8分）控制电路ABCDEF1F2F3 图四十一、某科研机构有一个重要实验室，其入口处有一自动控制电路如图四所示，图中DE为控制端，令上午、下午、晚上其取值分别为01、10、11。现有三组科研人员(G1、G2、G3)在实验室做实验，A、B、C为对应G1、G2、G3的三个识别器，其上机的优先顺序是，上午为G1、G2、G3，下午为G2、G3、G

8、1，晚上为G3、G1、G2；电路的输出F1、F2、F3为1时分别表示G1、G2、G3能上机同时打开实验室大门。试分别用38线译码器和4选1数据选择器来完成电路设计，辅助门电路任选。（15分）十二、分析如图五所示时序电路分析并画出状态图（15分）CPJ1 Q1 K1 Q1J2 Q2 K2 Q2=1X&十三、试用集成计数器（任选）设计同步60进制BCD码加法计数器（8分）A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9RAM 2114D3 D2 D1 D0 R/WCS十四、试用4片2114静态RAM（1K4位）构成2K8位的存储器（8分）二OO五 年 数字逻辑电路 试题八、概念题（每小题2分，共10分）1

9、试写出三种BCD编码形式？（2分）2试说明摩根定律和反演规则的关系？（2分）3试说明逻辑函数化简中最简与或表达式的条件？（2分）4试说明用硬件电路实现减法器的方法？（2分）5试述三态门的特点及应用？（2分）九、简答题 （每小题6分，共30分）1. 试建立1111序列检测器状态图，连续输入4个或4个以上的1，电路的输出为1，否则输出为0。2. 化简逻辑函数：F(A,B,C,D)=m(1,3,4,6,9,11,12,14)，并用4选1数据选择器实现。3. 试实现一个三分频电路，输入为方波脉冲，要求输出信号占空比为1：1。4. 分析如图所示触发器转换电路，分别说明当X0和X1的目标触发器是什么？5.

10、 设输入为3位二进制数D2D0，试根据下图示意设计一个组合逻辑电路，计算D2D0中1的个数。实现方式和器件不限。设计电路D0D1D2输出CP&XTD QQCPD1 Q1Q1Z&T2 Q2Q2=1x十、试分析如图所示时序电路（10分）十一、某数据采集系统的采集和存储部分电路原理框图如下图所示。模拟输入信号（ViA）范围为0500mV，信号调理电路的放大倍数为10倍，8位AD转换器的参考电压为5.1V。数据经隔离器存入1288bit的存储器中。设系统工作时钟CLK为1MHz，AD转换采样率为100KHz（CP）。(共25分)。试完成下列任务：1计算AD转换器的分辨率及相对于模拟输入ViA的最小值？

11、(4分)2设计分频器电路(6分)3设计地址发生器电路(10分)4如果采用两片4位的RAM（即1284）构成存储器，试画出存储器部分的逻辑示意图(5分)CLK信号调理AD转换D0 存储器 D7WR 地址输入分频器地址发生器ViA数据隔离CPY0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y774138A0 A1 A2 SA SB SC38线译码器逻辑符号同步BCD加法计数器74160Q3 Q2 Q1 Q0 ENT CO ENP 74160 CP LD CR D3 D2 D1 D04选1数据选择器逻辑符号 1284bit RAM 逻辑符号A0A1A2A3A4A5A6RAM(1284) D3 D2 D1

12、D0 R/WCSFYD0 D1 D2 D3S1S0E二00六年 数字电路部分（共75分）八、概念（每小题2分，共10分）1试写出三位循环（格雷）码？2试说明异步级联分频器的缺点？3试写出T触发器到D触发器的转换函数。4试说明“三人表决逻辑”中所包含最小项的个数？5试说明单稳态（振荡器）触发器有哪两种电路形式？九、简答题 （每小题5分，共20分）（可以不写详细设计过程）1. 试利用集成计数器和8选1数据选择器设计一个序列发生器。2. 试用74138和与非门实现逻辑函数：F(A,B,C)=m(3,4,5,7)+(0,2,6)。3. 一设计需要检测输入信号A的变化，当A有变化时（由高电平变到低电平、

13、或由低电平变高电平、或正脉冲、或负脉冲），输出F为高。设A初始状态不定（可能为高，也可能为低），F初始态为低，试设计该电路，直接画出电路，不用写设计过程。0 0 A1A0CO 3 2 1 03 0 3 0 CIA B=1=1=1k 0 B1 B0F3 F2 F1 F04. 试分析下图由4位加法器74283组成的两个两位二进制数运算电路的功能，说明运算结果数据中（F3，F2，F1，F0）每一位的含义及k的作用，说明何时输出为补码。十、某进修班开设数字信号处理（5学分）、通信原理（4学分）、个人通信（3学分）和无线网络技术（2学分）四门课程。若考试通过，可以获得相应的学分；若课程考试没通过，则得0

14、学分。规定至少获得9学分才可结业。试用与非门设计该组合逻辑电路，判断进修生能否结业。（13分）十一、试分析如图所示同步时序电路，并给出结论（12分）J0 Q0K0 Q0&J1 Q1K1 Q11&xCPZ十二、某多功能信号发生器原理框图如下图所示，它可以产生4种信号（正弦波，三角波，阶梯波和梯形波）。每种波形的一个周期用50个（字节）数据表示，依次分别预先存放在对应EPROM（648bit）存储器的前50个单元中。K1、K2为波形输出选择控制端，功能见表1。数模转换器（DAC）的参考电压为2.5V。设系统输入工作时钟CLK为10MHz，DAC转换率设为4档（由K3，K4控制，见表2），分别为2M

15、Hz，1MHz，500KHz和250KHz（即CP）。(共20分)。试完成下列任务：1设计波形输出选择译码控制电路 (4分)2设计分频控制电路 (6分)3设计地址发生器电路 (4分)4计算DA转换器的最小输出电压值？(3分)5若采用一片2568位的EPROM来存储这4种波形数据，试说明应怎样存放数据，波形选择译码控制电路应怎样设计，画出简单示意图。(3分) 表1K1K2波形00正弦波01三角波10阶梯波11梯形波表2K3K4CP002MHz011MHz10500KHz11250KHzVREFCLKK1K2分频控制电路地址发生器VoACPK3K4CS3 EPROM(648) D0D7A0A5 梯

16、形波 OECS2 EPROM(648) D0D7A0A5 阶梯波 OECS1 EPROM(648) D0D7A0A5 三角波 OECS0 EPROM(648) D0D7A0A5 正弦波 OE数模转换DAC低通滤波译码控制第 4 页共 6 页二00七年 数字电路部分（共75分）四、概念（每小题2分，共10分）1试写出一位比较器真值表。2试说明256分频至少需要多少个触发器？3试分别画出两变量“与逻辑”和“或逻辑”的开关图。4试说明OC门的特点及应用？5试说明8位逐次比较型AD转换器完成一次转换至少需要多少个时钟周期？五、简答题 （共20分）1. 试用2-4线译码器74139和与非门实现“三人表决

17、”逻辑。（6分）2. 试用D触发器构成右移移位寄存器，并完成串行序列延时三个时钟周期的电路（6分）Q3 Q2 Q1 Q0 CTT CO CTP 74161 CP LD CR D3 D2 D1 D0D3D2D1D0&1YS1 S0A1 A01 0 0 0 01CPMUX4选113. 试分析如图所示多功能计数器电路，在A1A0的控制下，可以实现几种模长的计数。计数器的模值分别是多少？ （8分） 六、试用两片4位加法器74283和少量其它门电路设计一个8位二进制数带符号运算电路（加、减均可），两个8位二进制数为A（A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0）和B（B7 B6 B5 B4 B3 B

18、2 B1 B0 ），其中A7 ，B7分别为A，B的符号位。正数的符号位为0，负数的符号位为1。做加运算时，k0；做减运算时，k1。说明运算结果每一位的含义。（12分）CO 3 2 1 03 0 3 0 CIA B第 5 页共 6 页表7-1状态输出速度Q2Q100停止011档102档113档七、试用D触发器和少量其他门电路设计一个电子调速控制电路，其状态输出作为速度控制，见表7-1。当外部输入K=1时，每来一个时钟脉冲增加一档，但到达最高档就不再增加了，同时给出满档指示，Y=1。如果K=0，则每来一个时钟脉冲降低一档，直到停止，同时给出标志Z1。（13分）八、某通信系统的可编程伪随机序列发生器

19、电路结构示意图如图8-1所示，其64bit的数字码存储于一个88bit的ROM中，各位信息如表8-1所示。电路工作时，每一个时钟CLK周期输出一个bit的串行数据，循环产生64位二进制序列。试按下列要求进行序列发生器设计。（20分）1. 若按列连续输出，如b07，b17，b77，b06，b16，b76，b00，b10，b70。试完成电路设计?单元地址各位存储的数据D7D6D5D4D3D2D1D07b77b76b75b74b73b72b71b706b67b66b65b64b63b62b61b605b57b56b55b54b53b52b51b504b47b46b45b44b43b42b41b403

20、b37b36b35b34b33b32b31b302b27b26b25b24b23b22b21b201b17b16b15b14b13b12b11b100b07b06b05b04b03b02b01b00表8-12. 若按行连续输出，如b00，b01，b07，b10，b11，b17，b70，b71，b77。试完成电路设计?CLK地址发生器ROM(88)RD CS 输出控制电路DAC串行数据D7 D0A2 A1A0时钟控制图8-1二00八 年第 4 页共 6 页 数字电路部分（共75分）四、概念题（每小题2分，共10分）1（123）十进制 =（ ）四进制 =（ ）八进制 2TTL与非门的开门电阻Ron

21、应取（ ）欧姆，其对地最高电平是（ ）伏。3试分别说明半加器和全加器的特点？4试说明32K字节的RAM有多少根地址线？多少个存储单元（bit）？5试说明一个由4位移位寄存器构成的扭环计数器的主循环有几个状态？五、简答题 （每小题6分，共18分）1. 试用一片（只用一片，不加任何逻辑门）4位加法器74283（逻辑图见附图）实现5421BCD码到8421BCD码的转换电路。2. 试用一片3-8线译码器74138（逻辑图见附图）和与非门实现如下逻辑函数：f（A,B,C,D）=m(1,5,9,13)。3. 分析图3-1所示电路，写出输出逻辑函数F的最简表达式，说明当B1时，G点的电平值为多少伏？ &1

22、ENA BCBF&=1G图5-1表6-1供血血型受血血型AA, ABBB, ABABABOA, B, AB, O六、试用四选一数据选择器和与非门为医院血站设计一个血型配对指示器，用以保证受血者的安全。当供血血型与受血血型不符合表6-1所列情况时，输出为1，报警指示灯亮。（15分）第 5 页共 6 页七、试分析图7-1所示时序逻辑电路，分别求出P2，P1，P0及F的函数表达式，画出在CP作用下Q2，Q1，Q0，P2，P1，P0的波形图。设控制参数B2B1B0101，画出F的输出波形。（15分）图7-1Q3 Q2 Q1 Q0 ENT CO ENP 74161 CP LD CR D3 D2 D1 D

23、0CP&P0 P1P2&1&11&B0 B1 B2F+5V八、莫尔斯电码由点（）、划（-）两种符号按以下原则组成：一点为一基本信号单位，每一划的时间长度相当于3点的时间长度；在一个字母或数字内，各点、各划之间的间隔应为两点的长度；字母（数字）与字母（数字）之间的间隔为7点的长度。 国际救难信号“SOS” 的莫尔斯电码为 。按其设计规则，点用1表示，间隔用0表示，可以将“SOS” 的莫尔斯电码变成如下的二值序列： 1100 试设计此“SOS”序列的发生器电路。（17分）注： 给定时钟信号为100KHz，器件任选； 为设计方便，序列长度可以最多补“0”到64位，但不是必须的。74161功能表CPC

24、RLDENTENP功能0异步清零10置数1101保持1110保持1111计数附图：集成电路功能表Q3 Q2 Q1 Q0 ENT CO ENP 74161 CP LD CR D3 D2 D1 D0同步4位二进制计数器741614位加法器74283逻辑符号CO 3 2 1 03 0 3 0 CIA BA0A1A2EPROM(88) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 RDCS88bit EPROM 逻辑符号FYD0 D1 D2 D3S1S0E4选1数据选择器逻辑符号FYD0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7E8选1数据选择器逻辑符号S2S1S0Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5

25、 Y6 Y774138A0 A1 A2 SA SB SC3-8线译码器逻辑符号Y0 Y1 Y2 Y3 74139A0 A1 EN 2-4线译码器逻辑符号 第 6 页共 6 页74166功能简表CRShift/loadCLK并行输入AH输出QH功能LL清零HLQH0保持HLAHH置数HHQGn右移QH74166A B C D E F G H 8位移位寄存器74166逻辑符号CRCLKSShift/load在现实生活中，你和谁在一起的确很重要，这或许能改变你的成长轨迹，决定你的人生成败。和什么样的人在一起，就会有什么样的人生。和勤奋的人在一起，你不会懒惰；和积极的人在一起，你不会消沉。与智者同行，

26、你会不同凡响；与高人为伍，你能登上巅峰。01科学家研究认为：人是唯一能接受暗示的动物。积极的暗示，会对人的情绪和生理状态产生良好影响，激发人的内在潜能，发挥人的超常水平，使人进取，催人奋进。远离消极的人吧！否则，他们会在不知不觉中偷走你的梦想，使你渐渐颓废，变得平庸。积极的人像太阳，照到哪里哪里亮；消极的人像月亮，初一十五不一样。态度决定一切。有什么样的态度，就有什么样的未来；性格决定命运，有怎样的性格，就有怎样的人生。有人说，人生有三大幸运：上学时遇到好老师；工作时遇到一位好师傅，好老板；成家遇到一个好伴侣。有时他们一个甜美的笑容，一句温馨的问候，就能使你的人生与众不同，光彩照人。生活中最不

27、幸的是：由于你身边缺乏积极进取的人，缺少远见卓识的人，使你的人生变得平平庸庸，黯然失色。有句话说得好，你是谁并不重要，重要的是和谁在一起。02古有“孟母三迁”,足以说明和谁在一起的确很重要。雄鹰在鸡窝里长大，就会失去飞翔的本领，怎能博击长空，翱翔蓝天；野狼在羊群里成长，也会“爱上羊”而丧失狼性，怎能叱咤风云，驰骋大地。原本你很优秀，由于周围那些消极的人影响了你，使你缺乏向上的压力，丧失前进的动力，而变得俗不可耐，如此平庸。不是有这样的观念吗？“大多数人带着未演奏的乐曲走进了坟墓。”如果你想像雄鹰一样翱翔天空，那你就要和群鹰一起飞翔，而不要与燕雀为伍；如果你想像野狼一样驰骋大地，那你就要和狼群一

28、起奔跑，而不能与鹿羊同行。正所谓“画眉麻雀不同嗓，金鸡鸟鸦不同窝。”这也许就是潜移默化的力量和耳濡目染的作用。03如果你想聪明，那你就要和聪明的人在一起，你才会更加睿智；如果你想优秀，那你就要和优秀的人在一起，你才会出类拔萃。俗话说：物以类聚，人以群分。之所以会出现一个宿舍都考上研究生，同一班级能考上多个名校生，大概就是这方面的原因吧。人生就是这样。想和聪明的人在一起，你就得聪明；想和优秀的人在一起，你就得优秀。善于发现别人的优点，并把它转化为自己的长处，你就会成为聪明人；善于把握人生机遇，并把它转化为自己的机遇，你就会成为优秀者。对他人的成功像对待自己的成功一样充满热情。学最好的别人，做最好的自己。借人之智，成就自己，此乃成功之道。和不一样的人在一起，就会有不一样的人生。爱情如此，婚姻也如此；家庭如此，事业也如此。专心-专注-专业