数字电路逻辑设计试卷.doc

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1、数字电路逻辑设计（A卷）一、 填空题（本大题共22分） 1、（本小题3分）十进制数 126，对应8421BCD码 ，二进制数 ，十六进制数 。2、（本小题2分）二进制负整数 1011011，补码表示为 ；反码表示为 。3、（本小题4分）逻辑函数的反演式为 ；对偶式为 。+5V0.3VFA&2K3K4、（本小题2分）三输入端TTL与非门如图所示，图中A点的电位为 F点的电位为 。八选一数据选择器A0A1A2D0D1D2D3D4D5D6D7FAB“1”5、（本小题3分）八选一数据选择器电路如图，该电路实现的逻辑函数是F= 。 74LS290Q0 Q1 Q2 Q3R0A R0B S9A S9BCP0

2、 CP1 CP6、（本小题3分）由集成异步计数器74LS290构成图示电路，该电路实现的是 进制计数器。7、（本小题3分）逻辑函数，它的与非表达式为F= ；与或非表达式为F= ；或非或非表达式为F= 。8、（本小题2分）用555设计的多谐振荡器，要求振荡周期T=110s，电容C=100mF。则电阻R的范围是 。二、（本题10分）图示电路中，A、B是输入数据变量，C3、C2、C1、C0是控制变量。写出输出Y的逻辑表达式，并说明该电路C3、C2、C1、C0为不同控制状态时是何种功能电路？三、（本题8分）写出图示ROM阵列输出函数的逻辑表达式，列出真值表，说明逻辑功能。1A01A11A2F1F0四、

3、（本题8分）用3线8线译码器和必要的门电路实现逻辑函数。 五、（本题10分）已知JK信号如图所示，请分别画出主从JK触发器和负边沿JK触发器的输出波形。设触发器初始状态为0。CPJK六、（本题15分）图示为序列信号发生器电路，它由一个计数器和一个四选一数据选择器构成。分析计数器的工作原理，确定其模值和状态转换关系；确定在计数器输出控制下，数据选择器的输出序列。设触发器初始状态为000。七、（本题12分）画出用74161的异步清零功能构成的80进制计数器的连线图。八、（本题15分）用D触发器设计一个按自然态序进行计数的同步加法计数器。要求当控制信号M=0时为5进制，M=1时为7进制（要求有设计过

4、程）。数字电路逻辑设计A卷标准答案及评分标准 数字电路逻辑设计期末考试A卷注意事项：1、答案写在每个题目下面的空白处，如地方不够可写在上页背面对应位置； 2、本卷共5页考卷纸，7道大题； 3、最后两页为草稿纸。题目：一、求解下列各题：（本题共20分，每小题4分）1、用公式法化简逻辑函数2、用卡诺图化简逻辑函数无关最小项为； 3、图(a)所示为TTL电路，输入信号A、B、C的波形如(b)所示，对应画出输出信号的波形。（a）（b）4、图示电路为发光二极管驱动电路，其中OC门的输出低电平VOL=0.3V，输出低电平时的最大负载电流IOL=12mA，发光二极管的导通电压VD=1.5V，发光时其电流10

5、mAID15mA。试问：（1）如图所示两电路中，发光二极管各在什么情况下发光？（2）电阻R1、R2的取值范围。5、由555构成的单稳态触发器中，已知VCC=9V，R=27K，C=0.05F。估算输出脉冲的宽度tw。二、试用八选一数据选择器及适当门电路实现下面逻辑关系（本题12分）。F（A，B，C，D）=AB+ABCD+ACD+ACD+ABCD三、由四位加法器74LS283、四位比较器74LS85构成的逻辑电路如图所示，A=A3A2A1A0，B=B3B2B1B0，A、B为四位二进制数，试分析该电路的逻辑功能。 （本题12分）74LS8574LS283四、逻辑电路和各输入信号波形如图所示，画出各触

6、发器Q端的波形。各触发器的初始状态为0。 （本题12分）CPCP五、由移位寄存器74LS194和38译码器组成的时序电路如图所示，分析该电路。（1）画出74LS194的状态转换图；（2）说出Z的输出序列。（本题13分）六、已知某同步时序电路的状态转换图如图所示。（1）作出该电路的状态转换表；（2）若用D触发器实现该电路时写出该电路的激励方程；（3）写出输出方程。（本题15分）七、电路由74LS161和PROM组成。（1）分析74LS161的计数长度；（2）写出W、X、Y、Z的函数表达式；（3）在CP作用下。分析W、X、Y、Z端顺序输出的8421BCD码的状态（W为最高位，Z为最低位），说明电路

7、的功能。（本题16分）74LS161D C B AWXYZT P数字电路逻辑设计期末考试A卷标准答案及评分标准一、1、11111100ABCCDA00010111111010 评分标准：分步酌情给分。2、解： 评分标准：卡诺图画对得2分，化简后的式子得2分，约束方程1分3、 按照波形酌情给分。4、（1）a图在OC门输出高电平时发亮；b图在OC门输出低电平时发亮。 2分 （2） 即： 230R1350 即： 270R2320 求出R1、R2得2分5、 4分二、有式子改写成标准式或写出真值表或画出卡诺图得6分，用八选一数据选择器画出电路图得6分。11111111100ABCD00010111111

8、010八选一数据选择器D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0S2 S1 S0 EYFA B C D“1”从卡诺图可直接画出电路图三、AB时： 6分 AB时： 6分四、 每个图6分五、74LS194状态图为：Q1Q2Q3000111110101010100001011 画出194状态图得10分。 Z输出的序列为：010011，010011 得3分六、（1）状态转换表 X 0 0 0 0 000 0 1 0 1 00 1 0 0 1 00 1 1 1 0 11 0 0 1 1 01 0 1 1 0 11 1 0 0 0 01 1 1 0 1 1 写出转换表得4分 （2）求激励方程11100

9、0001011110X 1111000001011110X 求出D2得4分 求出D1得4分111000001011110X 求出Z得3分七、 （1） 说出161的计数长度得6分。（2） 写出W、X、Y、Z函数表达式得6分。（3） 写出输出序列得4分。数字电路逻辑设计补考试卷注意事项：1、答案写在每个题目下面的空白处，如地方不够可写在上页背面对应位置； 2、最后两页为草稿纸。题目：一、求解下列问题：（25分）1求函数的对偶函数。（4分）2将具有约束项的逻辑函数+化简为最简与或式。（4分）VM“0”A5V+3图1中电路为TTL门电路，若用高内阻电压表各图M点的电压，估算一下量测出M点的电压为多少伏

10、，并说明理由。（5分） 图1 4由555定时器构成的施密特触发器如图2（a）所示，试求： 1、在图（b）中画出该电路的电压传输特性曲线； 2、如果输入Ui为图（c）的波形，画出对应输出UO的波形。（8分） (a) (b) （c）图 2 5有一个逐次逼近型8位A/D转换器，若时钟频率为250kHz，完成一次转换需要多长时间？（4分）二、分析由双四选一数据选择器构成的组合电路所实现的逻辑功能，并用74LS138译码器重新实现之。要求：（1）列出真值表；(2)说明电路功能；（3）在图(b)上直接画出。（15分）(a) (b) 图 3三、按图4所示JK触发器的输入波形，试画出主从触发器及负边沿JK触发

11、器的输出波形。（8分）图4四、图5是由两片同步十六进制计数器74LS161组成的计数器，试分析两片串联起来是多少进制？（12分）图5五、图6是由集成异步计数器74LS290构成的电路，试分别说明它是多少进制的计数器，并列出状态转换表。（10分） 图6六、用J-K触发器设计一个同步五进制加法计数器。要求写出全部设计过程，并验证自启动。（15分）七、图7所示为一可变进制计数器。其中74LS138为3线/8线译码器，当S1=1且时，它进行译码操作，即当A2A1A0从000到111变化时依次被选中而输出低电平。T1153为四选一数据选择器。试问当MN为10时计数器是几进制？列出状态转换表。（15分）图

12、7数字电路逻辑设计补考试卷标准答案及评分标准 数字电路逻辑设计期末考试卷注意事项：1、答案写在每个题目下面的空白处，如地方不够可写在上页背面对应位置； 2、最后两页为草稿纸。题目：一、求解下列问题：1求函数的反函数和对偶函数。（4分）2用卡诺图将具有约束项的逻辑函数化简为最简与或式。（6分）3图1中，G1为TTL三态门，G2为TTL与非门。当C=0和C=1时，试分别说明在下列情况下，万用表的读数？输出电压uo各为多少伏？（5分）（1）波段开关S接到端。 （2）段开关S接到端。 图1 答案 C=0 C=1万用表的读数/V uo/ V万用表的读数/V uo/ V1.波段开关S接到端2.波段开关S接

13、到端 4（1）写出图2(a)所示的表达式，说明该电路能完成什么逻辑功能。（7分） （2）用集成4位二进制计数器74LS161采用置数法（同步置数）实现十二进制计数器，直接在图2(b)上画。（8分）(a) (b)图25某一控制系统中，要求所用D/A转换器的精度小于0.25%,试问应选用多少位的D/A转换器？（5分）二、设计一个四变量的多数表决电路，当输入变量A、B、C、D有3个或3个以上输出为1，输入为其他状态是输出为0。要求：（1）列出真值表；（2）写出表达式；（3）用八选一数据选择器实现；（4）用两片74LS138译码器和适当门电路实现。（八选一数据选择器和74LS138译码器如图3所示，在

14、图上连线即可。）（15分）图3三、按图4所示JK触发器的输入波形，试画出主从触发器及负边沿JK触发器的输出波形。（7分）图4四、单稳态电路如图5所示，计算电路的单稳态时间tw。根据计算的tw值确定哪一个输入触发信号是合理的。（8分）(ms)(ms) (a) (b) 图 5 五、图6是由两片同步十进制计数器74LS160组成的计数器，试分析两片分别是几进制？两片串联起来是多少进制？（10分）图6六、用D触发器设计一个灯光控制逻辑电路。要求当输入X=1时，红、绿、黄三种颜色的灯在时钟信号作用下，按下表规定的顺序转换状态；当输入X=0时，上述顺序正好相反。上述两种情况均在红、绿、黄等都亮时输出Y=1

15、，其余状态Y=0.。（表中的1表示灯亮，0表示灯灭，电路图可略。）（15分）CP红(Q2)绿(Q1)黄(Q0)00001100201030014111七、图7所示为一个可变进制计数器。其中74LS138为3线/8线译码器，当S1=1且时，它进行译码操作，即当A2A1A0从000到111变化时，依次被选中而输出低电平。T1153为四选一数据选择器。（1）试问当MN为00时，由集成74LS290构成计数器是几进制？此时显示数码管BS201A显示的最大数字是什么？（2）当MN为10时，由集成74LS290构成计数器是几进制？ （10分）图7数字电路逻辑设计期末考试卷标准答案及评分标准一、填空：1.

16、(求反与或互换、原反互换后得2分，求对偶与或互换得2分，不必化简。)2.（填对卡诺图得4分，圈对得2分）3 答案 C=0 C=1万用表的读数/V uo/ V万用表的读数/V uo/ V1.波段开关S接到端0.33.61.40.32.波段开关S接到端1.40.31.40.3（第一问答出的逻辑高低即得3分，第二问答出逻辑高低给2分）4 （第一问写出表达式即给7分，第二问能实现十二进制的8分，使能端接错扣1-2分）5 分辨率,而转换精度=,0.5%，n8位。（写出分辨率得5分二、ABCDY00000000100010000110010000101001100011111000010010101001

17、011111000110111110111111（写出真值表、表达式给7分，数据选择器实现得4分，译码器实现得4分）CPJK主Qn+1负Qn+1三、（画对一个负边沿波形得3分，画对一个主从波形得4分，四、此电路是555定时器构成的单稳态触发器。根据图示参数 tw 1.1RC =1.1 3300.110-6=36.3ms当达到70ms时刻，触发输入变为高电平，输出才变为低电平。输出相当触发输入的反相。对第二个触发输入，为单稳态工作状态，输出脉冲宽度36.3ms，合理。（计算单稳态时间得6分，第二个合理的2分）五、（1）片时10进制，（2）片是3进制，串联起来是30进制。（答对1片时10进制的4分

18、，2片是3进制的4分，都对得10分）六、状态转换表XQn+1Q2 Q1 Q001 0 0 0 1 1 1/01 0 0/0 1 0 00 0 0/00 1 0/0 0 1 01 0 0/00 0 1/00 0 10 1 0/01 1 1/0 1 1 1 0 0 1/10 0 0/1卡诺图（状态转换、设计过程和步骤对得10分，化简有误扣3-5分）七、MN=00时，是5进制，显示最大数字为4；MN=01时，是6进制。（答对5进制得7分，显示数字的3分；后面的问题答对加分，答错不扣分）一 分析如下所示时序系统（本题15分）1. 74161芯片的作用；2. 74195芯片的逻辑状态图（74195的初始状态为0000）；3. 七段显示器循环显示的内容；&+P PCT 74161 CK L A B C D “1”f=10Hz0 1 1 0J QA QB QC QDK 74LS195 CK A B C D &+aA bB cC dD efgBCD显示译码器“0”