数字电路期末复习题
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数字电子电路复习练习题
一、填空题
1.半导体具有三种特性,即:热敏性、光敏性和_________性。
2.集电极反向饱
和电流I
CBO
是指发射极_________时,集电极与基极之间加反向电压
时测
得的集电极电流,良好的三极管该值较_________。
3.逻辑函数的反演规则指出,对于任意
一个函数F,如果将式中所有的_________互换,
_________互换,________
_互换,就得到F的反函数F。
4.格雷码又称________码,其特点是任意两个相邻的代码
中有_______位二进制数位不
同。
5.从TTL反相器的输入伏安特性可以知道两个
重要参数,它们是____________和
____________。
6.
输出n位代码的二进制编码器,一般有 __________个输入信号端。
7.全加器是指能实现两个加数和____________三数相加的算术运算逻辑电路。
8. 时序电路除了包含组合电路外,还必须包含具有记忆功能的_________电路。因此,仅用一般的逻辑函数描述时序电路的逻辑功能是不够的,必须引进_________ 变量。
9
.要使触发器实现异步复位功能(Q
R
D
=___________,S
D
=___________。
10.JK触发器当J=K=________时,触发器Q
n+1
=Q
n
。
11.n位二进制加法计数器有_________个状态,最大计数值为_________。
12.用555定时器构成的 单稳态触发器,若充放电回路中的电阻、电容分别用R
、
C
表示,则该单稳态触发器形成的脉冲宽度t
w
____________。 <
br>13.施密特触发器具有两个_________状态,当输出发生正跳变和负跳变时所对应的
_
________电压是不同的。
14.组成ROM电路中的输出缓冲器一般由三态门组成,其作用一
是实现对输出状态的
______________控制,二是提高带负载能力。
15.当R
AM的字数够用、位数不够用时,应扩展位数。其方法是将各片RAM的
____________端、
R
W端 和CS端并联起来即可。
二、选择题
1.与晶体三极管组成的电路相比,MOS管组成电路的主要特点是 _________ 。
a.电流控制; b.输入电阻高; c.带负载能力强
n+1
=0),应使异步控制信号(低电平有效)
1
2.下列数码均代表十进制数6,其中按余3码编码的是_________。
a.0110; b. 1100; c.1001
3. 已知逻辑函数Y=AB+A
B+
A
B
,则Y的最简与或表达式为____________。
a.A;
b.A+
A
B; c. A+
B;
d.
A+B
4.TTL与非门扇出系数的大小反映了与非门___________能力的大小。
a.抗干扰; b.带负载; c. 工作速度
5.
如果采用负逻辑分析,正或门即____________。
a.负与门; b.负或门;
c.或门
6.七段显示译码器,当译码器七个输出端状态为abcdefg=0011111时(高点
平有效),
译码器输入状态(8421BCD码)应为____________。
a.0011; b.0110; c.0101;
d.0100
7.
一个8选1数据选择器,其地址输入端(选择控制输入端)的个数应是_________
个。
a.2; b.3; c.4; d.8
8.要实现输入为多位、输出为多位的功能,应选用中规模集成___________组件。
a.编码器; b.译码器; c.数据选择器; d.数值比较器
9.对于J-K触发器,若J=K,则可完成_________触发器的逻辑功能。
a.R-S; b.D; c.T; d.J-K
10.3个移位寄存器组成的扭环形计数器,最多能形成____________个状态的有效循环。
a.3; b.4; c.6; d.8
11. 555定时器输入端U
I1
端(管脚6)、 U
I2
端(管脚2)的电平分别大于
2
U
DD
和
3
1
U
DD
时(复位端R
D
=1),定时器的输出状态是_________。
3
a.0 ; b.1 ;
c.原状态
12.555定时器构成的单稳态触发器的触发电压u
i
应____________ U
DD
。
a.大于;
b.小于; c.等于; d.任意
13.只读存储器ROM的功能是____________。
a.只能读出存储器的内容且断电后仍保持; b.只能将信息写入存储器;
c.可以随机读出或写入信息; d.只能读出存储器的内容且断电后信息全丢失
14.用_________片1k4 的ROM可以扩展实现8k4 ROM的功能。
2
a.4; b.8;
c.16; d.32
三、简述题。
1.最小项的性质。
2.组合电路产生竞争冒险的原因及常用的消除竞争冒险的方法。
3.用中规模集成计数器构成任意进制计数器的三种方法及各自的原理。
四、分析、设计、化简题
4.1 将下列逻辑函数化简成最简与或表达式。
(1)
Y
1
=A
B
C+
A
B+
AD+C+BD(用公式法)
(2)Y
2
=AB<
br>
C+AB
D+
ABC+AC
D
(B
C+BD=0)
(3)Y
3
(A
,<
br>B
,
C
,
D)=
m
(2,3,7,8,11,14)+
d
(0,5,10,15)
4.2 TTL电路如图4.2
(a)所示,写出输出Y的逻辑表达式,试根据图(b)的波形
画出输出Y
的波形。
(a)
(b)
图4.2
4.3 试用以下几种组件分别实现逻辑函数
F =
AB + AC + BC
(1)四选一数据选择器(四选一数据选择器的逻辑功能见式4.3.1);
(2)3线-8线译码器T4138(逻辑功能见式4.3.2);
数据选择器和译码器的外部引线排列示意图分别见图4.3.1和图4.3.2, T4138选通时,S
1
=1,
S
2
=S
3
=0
。
Y=(D
10
A
2
A
1
+
D
11
A
2
A
1
+
D
12
A
2
A
1
+
D
13
A
2
A
1
)S
(
式4.3.1)
(
式4.3.2)
图4.3.1 图4.3.2
4.4 分析图4.4电路,2线—4线译码器的功能表达式见式4.4。
3
(1)写出输出F的表达式;
(2)填表4.4;
(3)说明图4.4电路的功能。
Y
0
=
A
1
A
0
,
Y
1
=
A
1
A
0
,
Y
2
=A
1
A
0
,
Y
3
=A
1
A
0
(式4.4)
表4.4
A
1
A
0
0 0
0 1
1 0
1 1
图4.4
4.5 两片3线-8线译码器连成的电路如图4.5所示。3线-8线译码器T4138逻辑功
能表达式见式4.5,正常工作时S
1
=1,S
2
=S
3=0。分析电路,填写真值表(见表4.5),
说明电路功能。
F
图 4.5
(式4.5)
表4.5
输入
D
3
0
D
2
D
1
D
0
0 0 0
输出
Y
0
Y
1
Y
2
Y
3
Y
4
Y
5
Y
6
Y
7
D
3
1
输入
D
2
D
1
D
0
0
0 0
输出
Y
8
Y
9
Y
10
Y
11
Y
12
Y
13
Y
14
Y
15
4
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
0 0 1
0 1
0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
4.6 电路如图4.6所示,图中 ~ 均为2线—4线译码器。
1.欲分别使译码器 ~
处于工作状态,对应的C
、
D应输入何种状态(填表4.6.1);
2.试分析当译码器工作时,请对应A
、
B的状态写出Y
10
~ Y
13
的状态(填表4.6.2);
3.说明图4.6电路的逻辑功能。
2线—4线译码器的功能见式4.6,工作时S = 0。
(式4.
6)
图4.6
表4.6.1
表4.6.2
处于工作状态 C D应 输入的状态
的译码器
A B
Y
10
Y
11
Y
12
Y
13
C D
0 0
0 1
1 0
1 1
5
4.7 触发器电路如图4.7 (a)
所示,写出触发器输出端Q
的表达式并根据图 (b) 给定
的波形
,对应画出各输出端Q的波形。设各触发器的初始状态均为“0”。
(a) (b)
图4.7
4.8 触发器电路如图4.8(a) 所示,写出触发器输出Q
的表达式并根据图
(b) 给定的
波形 ,对应画出各输出端Q的波形。设各触发器的初始状态均为“0”。
(a)
(b)
图4.8
4.9 触发器电路如图4.9 (a) 所示,写出触发器输出端Q
的表达式并根据图 (b)
给定
的波形,对应画出各输出端Q的波形。设各触发器的初始状态均为“0”。
(a)
6
(b)
图4. 9
4.10
十进制计数器T4160构成的计数器电路如图4. 10所示。T4160的功能见表4. 10。
(1)分析该电路是几进制计数器,画出状态转换图;
(2)若改用复位法,电路该如何连接,画出连线图。
表4.10
CP
R
D
LD
0
1 0
S
1
S
2
工作状态
清 零
预置数
0 1
保持(包括C)
0
保持(C=0)
1 1
计 数
图4.
10
1
1
1 1
1 1
4.11 电路如图4.
11所示。3线-8线译码器的功能表达式参见式4.5,十进制计数
器的功能参见表4.10。
(1)说明虚线框内的电路为几进制计数器,画出状态转换图;
(2)说明整个电路实现什么功能。
图4.11
4.12
由4位同步二进制计数器T4161组成的电路如图4.12, T4161的功能参见表
4.
10。试求:
7
(1)当预置数输入端D
3
D
2
D
1
D
0
分别为0011和0101时,计数器的计数进
制各为多少?
(2)画出两种情况下的状态转换图。
图4.12
4.13 分析图4.13计数器电路的功能,分别写出M =1和M
=0时LD的表达式,说明
当M =1和M
=0时电路的进制。T4161为四位二进制加法计数器,其功能参见表4.10。
图4.13
4.14 试用四位二进制加法计数器T4161芯片构成十三进制加法计数器,其状态转换
图见图4.14(a),T4161的外部引线排列见图4.14(b)、功能参见表4.10。
(a) (b)
图4.14
4.15电路如图4.15所示。分析电路,说明它是几进制加(减)法计数器,
画出状态
转换图。如果要使电路实现相应的逆运算,电路应如何连接,画出电路连接图。T4191是四
位同步可逆计数器,其功能见表4.15所示。
8
表4.15
S
LD M CP
工 作 状 态
0 1 0
0 1 1
0
1 1
4.16
555定时器见图4.16(a)所示。
(1)试用图(a)所示的555定时器构成一个施密特触发器,画出连线图;
(2)定性画出该施密特触发器的电压传输特性;
(3)若电源电压Ucc=6V,输入电压为图(b)所示的三角波,对应画出输出uo的波
形。
加 法 计 数
减 法 计 数
预 置 数
保
持
图4.15
(a)
(b)
图4.16
4.17 试用图4.17
的ROM设计一个全加器,全加器的真值表见表4.17,写出输出F
1
F
0
的表达式,并在其输出交叉点上标出连接状态图。
9
图4. 17
表4. 17
A
2
A
1
A
0
000
001
010
011
F
1
F
0
0
0
1 0
1 0
0 1
A
2
A
1
A
0
100
101
110
111
F
1
F
0
1 0
0 1
0 1
1 1
4.18 分析图4.18所
示电路功能,对应CP画出
Q
A
、
Q
B
、
Q
C
和
Y
的波形,设触发器的初
始状态为0。八选一数据选择器的功能见式4
.18。
Y=
A
2
A
1
A0
D
0
+
A
2
A
1
A
0
D
1
+
A
2
A
1
A
0
D
2
+
A
2
A
1
A
0
D3
+
A
2
A
1
A
0
D
4
+
A
2
A
1
A
0
D
5
+
A
2
A
1
A
0
D
6
+
A
2
A
1
A
0
D
7
(式4.18)
图4.18
10
练习题参考答案
一、填空题
1.掺杂;
2.开路,小; 3.与、或运算, 0、1,原变量、反变量;
4.循环,一;
5.输入短路电流,输入漏电流; 6.2
n
;
7.(低位)进位信号; 8.存储,时间; 9.0,1; 10.1;
11.2
n
;2
n
-1; 12.1.1RC
13.稳定,输入;14.三态 15.地址输入端
二、选择题
1.b; 2.c;
3.c; 4.b; 5.a; 6.b; 7.b;
8.b; 9.c;
10.c; 11.a; 12.b; 13.a; 14.b
三、简述题。
1.最小项的性质。
(1)任何一组变量取值下,只有一个最小项的对应值为1;
(2)任何两个不同的最小项的乘积为0;
(3)任何一组变量取值下,全体最小项之和为1。
2.组合电路产生竞争冒险的原因及常用的消除竞争冒险的方法。
在组合电路中,当逻辑门有
两个互补输入信号同时向相反状态变化时,输出端可能产生
过渡干扰脉冲的现象。常用的消除竞争冒险的
方法有:输入端加滤波电容、加封锁或选通脉
冲、修改逻辑设计等。
3.用中规模集成计数器
构成任意进制计数器通常有三种方法:级连法、复位法和置位
法。简述各种方法构成任意进制计数器的原
理。
(1)级连法:将若干片计数器串联连接,若各个计数器的计数容量分别为N
1
、N
2
、
,则
总的计数容量N=N
1
N
2
。
(2)复位法:当计数器完成所需的计数时,产生复位控制信号控制计数器的异步复位<
br>端,使计数器复0。
(3)置位法:利用计数器的预置数功能,使N进制的计数器在循环计数过
程中,跳过
(N-M)个状态,实现所需要的M进制计数功能。
四、分析、设计、化简题
4.1 Y
1
=
B +C+D
;
Y
2
=A
D +A
C+
ABC;
Y
3
=CD+
B
D+AC
4.2
Y=A(B=0), Y= Z(B=1),对应波形见答图4.2所示。
11
答图4.2
4.3
(1)用四选一数据选择器实现 F=AB+AC+BC=
ABC+
ABC+A
BC+AB
C
令A
2
=A
、
A
1
=B
,
则:
D
13
=1、D
11
= D
12
=C、
D
10
=0,见答图4.3.1。
(2)用译码器实现
F=AB+AC+BC=
ABC+
ABC+A
BC+AB
C =
Y
3
+
Y
5
+
Y
6
+
Y
7
=
4.3.2。
,见答图
答图4.3.1
答图4.3.2。
4.4 (1)
F=D
0
A
1
A
0
+
D
1
A
1
A
0
+
D
2
A
1
A
0
+
D
3
A
1
A
0
,
(2) 见答表4.4。
(3) 四选一多路选择器。
答表4.4
A
1
A
0
0 0
0 1
1 0
1
1
F
D
0
D
1
D
2
D
3
4.5
见答表4.5,该电路是一个4线-16线译码器。
答表4.5
输入
D
3
0
D
2
D
1
D
0
0 0 0
输出
Y
0
Y
1
Y
2
Y
3
Y
4
Y
5
Y
6
Y
7
D
3
0 1 1
1 1 1 1 1 1
输入
D
2
D
1
D
0
0 0 0
输出
Y
8
Y
9
Y
10
Y
11
Y
12
Y<
br>13
Y
14
Y
15
0 1 1 1
1 1 1 1
12
0 0 1
0 1
0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
1 0 1 1 1 1 1 1
1 1 0
1 1 1 1 1
1 1 1 0 1 1 1 1
1 1
1 1 0 1 1 1
1 1 1 1 1 0 1 1
1
1 1 1 1 1 0 1
1 1 1 1 1 1 1 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
1 0 1 1
1 1 1 1
1 1 0 1 1 1 1 1
1 1 1
0 1 1 1 1
1 1 1 1 0 1 1 1
1 1
1 1 1 0 1 1
1 1 1 1 1 1 0 1
1
1 1 1 1 1 1 0
4.6 见答表4.6, 是4线-16线译码器。
答表4.6.1
答表4.6.2
处于工作状态 C D应 输入的状态
的译码器
4.7 Q
1
Q
2
n+1
A B
Y
10
Y
11
Y
12
Y
13
C D
0 0
0 1
1 0
1 1
=D
1
= D(CP上升沿触发)
nn n n n n
0 0
0 1
1 0
1 1
0
1 1 1
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 0
n+1
=J
2
Q
2
+K
2
Q
2
=
Q
1
Q
2
+
Q
1
Q
2
(CP下降沿触发)。波形见答图4.7。
答图4.7
4.8 Q
1
n+1
=
Q
1
(A下降沿触发,当Q
2
=1时,Q
1
n
nn+1
=0)
Q
2
n+1
=D
2
=Q
1
(B上升沿触发)。波形见答图4.8。
13
答图4.8
4.9 Q
1
n+1
=
Q
1
n
(CP下降沿触发); Q
2
n+1
= Q2
n
(Q
1
下降沿触发);Q
3
n+1
=
Q
3
n
(CP
上升沿触发);相应波形见答图4.9。
答图4.9
4.10 (1) 八进制计数器,状态转换图见答图4. 10(a),
(2) 复位法连接见答图4. 10(b)。
(a)
(b)
答图4. 10
4.11
(1)六进制加法计数器,状态转换图见答图4.11。
(2)顺序脉冲发生器。
0000 0001 0010
Q
3
Q
2
Q
1
Q
0
0101 0100 0011
答图 4.11
4.12
(1)当D
3
D
2
D
1
D
0
为0011
时,十进制加法计数器;当D
3
D
2
D
1
D
0为0101时,
14
八进制加法计数器。
(2)状态转换图分别见答图4.12(a)和(b)。
(a)
(b)
答图4.12
4.13 M=0时,,六
进制加法计数器;M=1时,,十进制
加法计数器。状态转换图分别见答图4.13(a)(b)所示。
(a)
(b)
答图4.13
4.14
见答图4.14。
答图4.14
4.15
十进制加法计数器,状态转换图见答图4.13(a),十进制减法计数器见答图4.15
(b)。
0000 0001
001000110100010101100111100010011001
(a)
15
(b)
答图4.15
4.16
分别见答图4.16(a)、(b)和(c)所示。
(a)
(b) (c)
答图4.16
4.17
F
1
=
A
2
A
1
A
0
+<
br>A
2
A
1
A
0
+
A
2
A
1
A
0
+
A
2
A
1
A
0
F
0
=
A
2
A
1
A
0
+
A
2
A
1
A
0
+
A
2
A
1A
0
+
A
2
A
1
A
0
画出ROM结点图见答图4. 14所示。
答图 4. 17
4.18 Q
1
n+1
=
Q
1
n
(CP下降沿触发),:Q
2
n+1
= Q2
n
(Q
A
下降沿触发),Q
3
n+1
=
Q
3
n
(Q
B
下降沿触发)。
16
Y=
A
2
A
1
A
0
D
0
+A
2
A
1
A
0
D
1
+A
2
A
1
A
0
D
2
+
A
2
A
1
A
0
D
3
+A<
br>2
A
1
A
0
D
4
+A
2
A
1
A
0
D
5
+A
2
A
1<
br>
A
2
A
1
A
0
D
7
=A
2
A
1
A
0
+
A
2
A
1
A
0
见答图4.18。
答图4.18
17
A
0
D
6
+