成人教育數(shù)字電子技術期末考試復習題及參考答案

1、復習題數(shù)字電子技術(課程代碼252311 )一、簡答題：1、簡述組合電路和時序電路各自的特點是什么？答：組合電路的特點：任何時刻電路的穩(wěn)定輸出，僅取決于該時刻各個輸入變量的取 值，組合電路是由門電路組合而成，沒有輸出到輸入的反饋連接，也不含記憶性的元 件；時序電路的特點：在數(shù)字電路中，凡是任何時刻到來的穩(wěn)態(tài)輸出，不僅和該時刻的輸 入信號有關，還取決于電路原來的狀態(tài)者，都叫做時序電路；時序電路中一定含有可 存儲電路狀態(tài)的觸發(fā)器；2、舉例說明三態(tài)門的特點？答：三態(tài)門是由普通門電路加上使能控制信號構成的，它的輸出端除了有高、低電平 兩種邏輯狀態(tài)以外，還有高阻狀態(tài)。這樣，三態(tài)門可以有更多的應用，如：可

2、做多路 開關、可用于信號的雙向傳輸、構成數(shù)據(jù)總線等。3、CMOS門電路與TTL門電路相比有些什么優(yōu)點？請列舉出三點？答：CMOS門電路與TTL門電路比較的優(yōu)勢有：功耗低、電源電壓范圍寬、抗干擾能力強、輸入電阻高、扇出能力強等。4、簡述觸發(fā)器的基本性質？答：(1)具有兩個穩(wěn)定的狀態(tài)，分別用二進制數(shù)碼的“1”和“0”表示；(2)由一個穩(wěn)態(tài)到另一穩(wěn)態(tài)，必須有外界信號的觸發(fā)。否則它將長期穩(wěn)定在某個 狀態(tài)，即長期保持所記憶的信息；(3)具有兩個輸出端：原碼輸出Q和反碼輸出Q。一般用Q的狀態(tài)表明觸發(fā)器的 狀態(tài)。如外界信號使Q=Q，則破壞了觸發(fā)器的狀態(tài)，這種情況在實際運用中是 不允許出現(xiàn)的。5、什么是競爭冒

3、險，消除它的基本方法有哪些？(至少列舉3種方法)答：在組合電路中，當輸入信號改變狀態(tài)時，輸出端可能出現(xiàn)虛假信號一過渡干擾 脈沖的現(xiàn)象，叫做競爭冒險；消除競爭冒險的基本方法有四種：引入封鎖脈沖、引入 選通脈沖、接入濾波電容、修改邏輯設計增加冗余項。6、簡述邏輯函數(shù)最小項的基本性質？答：(1)對任何變量的函數(shù)來講，全部最小項之和為1；(2)兩個不同最小項之積為0；(3) n變量有2n項最小項，且對每一個最小項而言，有n個最小項與之相鄰；7、簡述組合邏輯部件中的SSI、MSI和LSI的含義？并說明MSI、LSI與SSI相比具 有哪些優(yōu)點？答：見教材P74-75SSI：小規(guī)模集成電路；MSI：中規(guī)模集

4、成電路；LSI：大規(guī)模集成電路；MSI、LSI與SSI相比具有如下優(yōu)點：1、體積小；2、功耗低，速度快；3、可靠性高；4、抗干擾能力強；5、應用MSI、 LSI可以使數(shù)字設備的設計過程大大簡化；等等二、化簡題（一）利用邏輯代數(shù)中的公式把下列函數(shù)化簡成最簡與或式:1、 F = A (A + AB + ABC)攵安 F = A (A + AB + ABC) 答案：=A + AB = AF = A + A + B + B + A + B2、F = A + A + B + B + A + B答案:=A + AB + B + AB=A + B + B + A = AB + AB=AB + AB3、F =

5、 (A B)(A + B) + AB ；F = (A B)(A + B) + AB=A (AB + AB) + B (AB + AB) + AB 答案：=AB + AB + AB=A + B4、F = A + B + CD + DBF = A + B + CD + DB=a = A + BCD + D + B 答案：=A + B + D5、F(A,B,C)= A + B + AB + ABCA + B + AB + ABC = A . B + AB + ABC 答案：=B (A + A + AC) = B6、F = AB + ABD + AC + BCDF = AB + ABD + AC +

6、BCD = AB (1+ D) + AC + BCD 答案：=AB + AC + BCD = AB + ACF 1 = Z (3,5,6,7)F 2 工(2,3,6,8,9,12)答案：先畫出上面兩個函數(shù)的卡諾圖，然后再分別寫出其最簡與或式CD00 01 11 10ABC 00 01 1110000010011110111001100011000110010F1F2F 1= AB + BC + ACF2 = AC - D + AB - C + A - BC + ACD（三）觀察下列卡諾圖，然后分別寫出其最簡與或式：)X00 01 11 100001110110111010010001ABCD0

7、0 01 11 100001111011111101xxxx11xx（二）利用卡諾圖化簡下列函數(shù)，寫出下列函數(shù)的最簡與或式：F3F4答案：F 3 = A - BD + BC + ABCaBCD00 01 11 10000111000011001110111110F5ABCD00 01 11 10001101100110100111110110F6答案:F5 = AB + BC + ADF 6 = AB + AD + AD三、根據(jù)下列電路圖，分別寫出各輸出函數(shù)的最簡表達式AB答案:F 1 = A + A + B + B + A + B =(A + A+n)(B + A + B) =(A + A

8、B)(B + A B)F 2 = A( B C) + BC =ABC + ABC + BC=AB + A B=C (AB + B) + B (AC + C)=AC + BC + ABF = m D + m D + m D + m D =Ab - C + AiB-1 + AB - 0 + AB C =abc+Ab+AcF 4=匕+丘+工+匚=m 0 + m 2 + m 5 + m 7=m 0 + m 2 + m 5 + m 7=AC+AC教材例題：P3,例1一例9P53,例 22例 25四、畫波形題：假設起始狀態(tài)都是“ 0”，畫出下列各圖中最后輸出c）波形如下圖:FFFF（d）d）波形如下圖:A

9、CPFF0(e)五、分析題：1、請分析下面電路，寫出函數(shù)表達式，畫出真值表，說明其邏輯功能BC解：F = AB . AC = AB + AC00000010010001101000101111011111ABC F個三變量表決器，A具有否決權。2、請分析下面電路的邏輯功能，畫出其狀態(tài)轉換圖；1CP解：由于其歸零邏輯為： Q3nQ2nQ1nQ0n而74LS161是異步清零，所以其SN 1100，N=12即，此電路為一個12進制加法計數(shù)器。其狀態(tài)轉換圖：QnQnQnQn32100000-00010010_-0011- 1010 - 10011000 - 0111011

10、03、分析下面電路，寫出其時鐘方程、驅動房產(chǎn)和輸出方程，并畫出其狀態(tài)轉換圖；FF解：根據(jù)電路可得：時鐘方程為： 驅動方程：CP 0 = CP 1 = CPj 0=Qn, k0二1 JK觸發(fā)器的特性方程為：Qn+1= JQn + KQn TOC o 1-5 h z J1=Q0n,K1=Q0n =Qn+1 = Qn - Qn + Qn Qn = Qn所以狀態(tài)方程：iZo Z10 i _Qn+1 = Qn . Qn + 1 . Qn = Qn . Qn010010狀態(tài)轉換圖為：QnQn1000 - 01 10 一11i這是一個三分頻電路4、試分析下面電路的邏輯功能，要求：寫出表達式，列出真值表，說明

11、邏輯功能。解：由電路可寫出表達式：F 1 = C (A B) + AB=ABC + ABC + AB=A (BC + B) + B (AC + A)=AC + BC + AB可得真值表：ABC Y00000010010001111000101111011111上述電路在ABC三個變量中的2個以上為1時，輸出為1,其余全為0?？勺鳛橐粋€三人表決電路。5、已知74LS161是采用的異步清零和同步置數(shù)方式，分析下面電路的邏輯功能，畫出狀 態(tài)轉換圖；Q 0 Qi Q 2 Q31 丁 CTTCO _&_Ct CTP 74LS161 LD 1cpCRD 0 D1 D 2 -1D 3解：由于74LS161是

12、異步清零，由電路可得其歸零邏輯為：qQQnQn所以有：SN = 1010 貝人N=10即此電路為十進制加法計數(shù)器。其狀態(tài)轉換圖：QnQnQnQn32100000-0001- 0010-0011-1000011101106、已知74LS161是采用的異步清零和同步置數(shù)方式，分析下面電路的邏輯功能，畫出狀 態(tài)轉換圖；解：因為74LS161的同步置數(shù)端，而電路中的歸零邏輯為：QnQnQnQn，即S“二 1011時 32 1011計數(shù)器歸零，則：N=12,所以該電路為十二進制加法計數(shù)器，其狀態(tài)圖為：QnQnQnQn32100000-0001- 0010-0011- 010

13、0-010101101011 1010 - 1001 1000 -01117、分析下面電路，說明其邏輯功能；解：由邏輯圖可寫出函數(shù)表達式：Si = m 1 + m 2 + m 4 + m 7 = ABC + ABC + ABC + ABC Ci = m 3 + m 5 + m 6 + m 7 = ABC + ABC + ABC + ABC=AB + AC + BC其真值表為：ABC S ABC Cii10000001001000111100010111101111100000011010101101001101011001111這是一個全加器電路。教材例題：P150,例 8P154,例 9六、

14、設計題：1、用一片74LS138和必要的門電路設計一個三輸入表決電路。00000010010001111000101111011111ABC Y解：根據(jù)三人表決過程可得真值表： Y = ABC + ABC + ABC + ABC函數(shù)表達式為：=m 3 + m 5 + m 6 + m 7=m 3 m 5 - m 6 - m 7用一片74LS138實現(xiàn)上述函數(shù)的表達式:可畫出連線圖如上圖所示：2、用一片74LS151設計一個對三位二進制碼的檢奇電路;解：根據(jù)四位二進制碼的檢測過程可得檢奇電路的真值表為：ABCD YABCD Y000000001100101001100100101010011000

15、11111000110010101001011111000110111110111110函數(shù)表達式為：y = Abcd + Abcd+Abcd+Abcd+abcd + abcd+abcd+abcd=m 0 D + m1 - D + m 2 D + m 3 D + m 4 D + m 5 D + m 6 D + m 7 D其中m為三變量ABC的最小項。對比74LS151的表達式：F = m 0 D 0 + m1 D1 + m 2 D 2 + m 3 D 3 + m 4 D 4 + m 5 D 5 + m 6 D 6 + m 7 D 7其中的m為地址碼A2A1A0的最小項可得，要F=Y,必有：A2

16、=A, A2=B, A0=C, D0=D3=D5=D6=DD1=D2=D4=D7= D可畫出連線圖：FY3、用JK觸發(fā)器設計一個三分頻電路，并畫出其邏輯圖。解：根據(jù)題意選擇電路的狀態(tài)為：設：編碼為：半000 , 01 , 10選擇2個上升沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器，并采用同步方案。時鐘方程為：CP0 = CP 1 = CP電路次態(tài)卡諾圖：次態(tài)Qn+1Qn+1的卡諾圖10可將它分解為2個卡諾圖，從而求得次態(tài)方程：Qn+1 = Qn = Qn . Qn + Qn . Qn1_0_ 01 01Qn+1 = Qn Qn = Qn , Qn + 1 Qn01010對比JK觸發(fā)器的特性方程:Qn+1 = JQn

17、+ KQn可得驅動方程：J0 = Q1n,K0=1J =Qn,K =Qn1010邏輯電路圖如下：4、選用適當?shù)臄?shù)據(jù)選擇器和反相器實現(xiàn)以下函數(shù)，并畫出連線圖。F(A,B,C)= ABC + A (B + C)Y 1 = ABC + Ab + AC解：=ABC + AB( C + C) + AC( B + B)=ABC + ABC + ABC + ABC + ABC=AB C + AB-1 + AB 0 + AB C對比4選1數(shù)據(jù)選擇器的表達式：F = A1A0 - D 0 + A1A0 - D 1 + A1A0 - D 2 + A1A0 - D 3有：A1 = A, A0 = B, D0 = D

18、3 = C, D 1 = 1,D2 = 0可畫出連線圖：.用下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器，設計一個同步二、四分頻電路。解：選擇2個下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器，并采用同步方案。時鐘方程為：CP0 = CP 1 = CP 電路次態(tài)卡諾圖：次態(tài)分+甘+的卡諾圖可將它分解為2個卡諾圖，從而求得次態(tài)方程：Q n+1 = Q n - Q n + Q n - Q n = Q n Q n + Q n Q n10100101Qn+1 = Qn = 1 - Qn + 1 - Qn對比JK觸發(fā)器的特性方程：Qn+1 = JQ + XQn可得驅動方程：J = K = 1J = K = Qn邏輯電路圖如下：7、 時序圖：略。CP.用譯碼器和與非門設計一個全加器電路，并畫出邏輯電路圖；解：根據(jù)題意，要實現(xiàn)全加器功能，所以其輸入變量應含有兩個相加位Ai, Bi和低位來 的進位Ci-1。其輸出應含有位的相加結果Si與本次相加是否向高位的進位Ci。由此,畫出輸入輸出關系如下圖：輸入輸出AB.Ci.SC000i00110010100110110010101011100111111其真值表：（2）寫出邏輯表達式。Si = A. BC_ 1 + ABC.-1 + ABi- Ci-1+ ABC 、i i i-1=m 1 + m 2 +