北航数字电路期末试题及答案23585.pdf

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1、 北航数字电路期末试题及答案 数字电子技术基础(A 卷)一 解答下列问题（共 40 分，每小题 5 分）1.十进制数 X=117，其 ASCII 码表示为：。在 8 位机器中，X补=，-X补=。2.已知逻辑函数：()FACBCA BCD，直接用反演规则写出其反函数和对偶函数。3.用卡诺图化简逻辑函数)15,1013,8,2,1()14,12,7,6,0(44dmF 4.用 OC 门驱动发光二极管电路如图，若 VF=2V，IF=20mA，试完善电路并计算电阻 R=5.画出图示电路的输出波形 A B C Y A B&E 6.主-从 JK 触发器，已知 CP、J、K 信号波形如图示，画出输出波形（初

2、始状态为 0）。7.分析函数 FABABC 所组成的电路存在何种险象。8.图示电路中触发器：建立时间 tsu=20ns，保持时间 th=5ns，传输迟延时间tpdcp-Q,/Q=30ns，门 G 迟延tpdG=10ns，时钟脉冲Fmax=二 逻辑函数(,)F A B CABCBCAC（本题共 14 分，每小题 7 分）1.用 3-8 译码器及适当门电路实现。CP J K D Q CP CK G 2.用“四选一”数据选择器及适当门电路实现。三 分析下列电路所实现的逻辑功能（本题共 16 分，每小题 8 分）1.由 2-5-10 进制异步计数器构成的电路。2.由 74LS163 构成计数器电路。C

3、P QA QB QC QD CK1 CK 四 某同步时序系统的原始状态表如图示（本题 15 分）1.用隐含表法化简；2.自然序编码；3.用 JK 触发器及适当门设计电路；4.检查是否可以自启动。数字电子技术基础（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BDADBADAF)(的反演式为 ；对偶式为 。X Qn 0 1 A B/0 A/1 B C/0 A/0 P QA QB QC QD T PC

4、P QA QB QC QD T PC“1“14、（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 。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=。6、（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ACCBBAF，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=100F。则电阻 R 的范围是 。二、（本题 10 分）图示电路中，A、B 是

5、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 +5V F A&2K 3K 八选一数据选择器 A0 A1 A2 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 F A B“174LS290 Q0 Q1 Q2 Q3 R0A R0B S9A S9B CP0 CP1 CP 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。四、（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。(,)F A B CABCBCAC 五、（本题 10 分）已知 JK 信号如

6、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。1 A0 1 A1 1 A2 F1 F0 CP J K 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

7、设计过程）。数字电子技术基础期末考试 A 卷 标准答案及评分标准 北京航空航天大学 20042005 学年 第二学期期末 数字数字电子技术基础 考 试 A 卷 班 级_学 号 _ 姓 名_成 绩 _ 2007 年 1 月 18 日 班号 学号 姓名 成绩 数字电路 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 QCYXQYZX)ZY(XCQZCQZQYZYXZF 2、用卡诺图化简逻辑函数)130,3,

8、5,6,8,()D,C,B,A(4mF无关最小项为)10,4,1(d；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。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=，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=，发光时其电流 10mAID15mA。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。（a）（b）5、由 555 构成的单稳态触发器中，已知 VCC=9V，R=27K，C=F。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

9、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）74LS85 四、逻辑电路和各输入信号波形如图所示，画出各触发器 Q 端的波形。各触发器的初始状态为 0。（本题 12 分）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CP CP 状态转换图；（2）说出 Z 的输出序列。（本题 13 分）六

10、、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），说明电路的功能。（本题 16 分）1 1 1 1 1 00 ABC CDA 00 01 01 11 11 10 10 数字电子技术基础期末考试 A 卷 标准答案及评分标准 一、1、评分标准

11、：分步酌情给分。2、解：DCBBDBDDAACBF 0)10,4,1(d 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）105.15R155.151 即：230R1350 100.3-5.15R120.3-5.152 即：270R2320 求出 R1、R2得 2 分 5、s10485.11RC.1t3W 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。从卡诺图可直接画出电路图 三、AB 时：B

12、A1BAS反 6 分 AB 时：AB1ABS反 6 分 四、八选一数据选择器 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 S2 S1 E Y F A B D“1”1 1 1 1 1 1 1 1 00 AB CD 00 01 01 11 11 10 10 1n2Q 1n1Q 每个图 6 分 五、74LS194 状态图为：Q1Q2Q3 111110101010100001011 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 写出转换表得 4 分 （2）求激励方程 XQQQQQD12121n22 求出 D2得 4 分 000 n

13、2Q n1Q X 1n2Q 1n1Q Z 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 00 2Q 00 01 01 11 10 1Q X 1 1 1 1 00 2Q 00 01 01 11 10 1Q X XQQXQQXQQXQQXQQD12121212121 求出 D1得 4 分 XQXQZ12 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。北京航空航天大学 20062007学年 1 1 1 00 2Q

14、00 01 01 11 10 1Q X 数字电子技术基础 考 试 A 卷 班 级_学 号 _ 姓 名_成 绩 _ 2006 年 9 月 9 日 班号 学号 姓名 成绩 数字电子技术基础 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BADBCABF 的对偶函数。（4 分）2将具有约束项的逻辑函数)8,10,110,2,3,5,7,(4mF+)15,14(d化简为最简与或式。（4 分）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

15、伏，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）V M“0”A 5V+6VuoC123456785555uiui(V)2 4 6246uo(V)tt4V2Vuiuo(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

16、功能；（3）在图(b)上直接画出。（15 分）MUX1A0A0C1D3D0D2D1D2D3D双四选一0DSCYY5VAB (a)(b)图 3 A74LS13801234567EN&BC 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。（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）CP J K 负Qn+1 主Qn+1 1QAQBQCQDCP7

17、4LS161PTRCOD CBALDCr11QAQBQCQDCP74LS161PTRCOD C BALDCrCP&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SS230时，它进行译码操作，即当 A2A1A0从 000 到 111 变化时YY17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）QbQcQdQa9S(1)S9(2)R0(1)R0(2)74LS90C

18、PaCPbCP&D QJkQQFFJkQQFFJkQQFFJkQQFF1cpAAA012S1S2S374LS138Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7D0D1D2D3A A011SLN MRDRRRDDDT11531203 图 7 数字电子技术基础期末考试 A 卷 标准答案及评分标准 北京航空航天大学 20052006 学年 第二学期期末 数字电子技术基础 考 试 A 卷 班 级_学 号 _ 姓 名_成 绩 _ 2006 年 7 月 12 日 班号 学号 姓名 成绩 数字电子技术基础 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

19、目：一、求解下列问题：1求函数CDCBAf)(1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)119,8,310()141312107652(),(，dmDCBAF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。答案 C=0 C=1&V&G1G23.2V0.2VSCou图 1 万用表的读数/V uo/V 万用表的读数/V uo/V 1.波段开关S 接到端 2.波段开关S 接到端 4（1）写出

20、图 2(a)所示21FF 和的表达式，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 2 5某一控制系统中，要求所用 D/A 转换器的精度小于%,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 74

21、LS138译码器如图 3 所示，在图上连线即可。）（15 分）0 1 2 3 4 5 6 7ENMUXQG1G0YG2F12F地址译码器ABCQAQBQCQDCP74LS161PTD C BALDCrRCO 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）VCCuoRCC123456785555tO204070 80100120140tO204070 80100120140330F1.0i2uiui1u CP

22、J K 主Qn+1 负Qn+1 74LS13801234567EN&(1)74LS13801234567EN&(2)(s)(s)(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）1QAQBQcQDCP74LS160(1)PTD C B ALDCr111QAQBQcQDCP74LS160(2)PTD C B ALDCr1RCORCOY进位输出 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，

23、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，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)0 0 0 0 1 1 0 0 2 0 1 0 3 0 0 1 4 1 1 1 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032 SS时，它进行译码操作，即当A2A1A0从 000 到 111 变化时，71 YY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 B

24、S201A 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）Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7S2S3S1A0A1A2A0A1SLD0D1D2D3T115374LS138CP174LS290S(2)R(1)QAQBQCQDMNCP2CPS(1)R(2)图 7 数字电子技术基础期末考试 A 卷 标准答案及评分标准 一、填空：1.)(1DCCBAf )(1DCBCAf(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.DCDACAF（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/

25、V 万用表的读数/V uo/V 1.波段开关 S接到端 2.波段开关 S接到端 （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121n,而转换精度=分辨率21,%121n，n8 位。（写出分辨率121n得 5 分）QAQBQCQDCP74LS161PTD C BALDCr&11RCO二、A B C D Y 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0

26、0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 ABCDDABCDCABCDBABCDAY 0 1 2 3 4 5 6 7ENMUXQG1G0YG2A“1”BCD 74LS13801234567EN&(1)74LS13801234567EN&(2)“1”BAY（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）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 =33010-6=s 当

27、达到 70s 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s，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，2 片是 3 进制的 4 分，都对得 10 分）六、状态转换表 CP J K 主 Q 负 Q X Qn+1 Q2 Q1 Q0 0 1 0 0 0 1 1 1/0 1 0 0/0 1 0 0 0 0 0/0 0 1 0/0 0 1 0 1 0 0/0 0 0 1/0 0 0 1 0 1 0/0 1

28、 1 1/0 1 1 1 0 0 1/1 0 0 0/1 卡诺图 101101001011010001QQ2QX111/0100/0010/0000/1001/1010/0100/0 111/0000/0001/0 0212QQXQn 12120111QXQQQXQQQn 01212010210QQQXQQXQXQQQXQn 12QQY （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）五 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 PC T 74161 CK L“1f=10Hz 0 1 1 0 J QQQQ K 74LS195 CK&+a A b B c C d D e BCD 显示译码器“0