數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)資料-2014

《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》復(fù)習(xí)題知識點：基礎(chǔ)知識數(shù)制轉(zhuǎn)換1.(30.25)10=(11110.01)2=(1E.4)162.(3AB6)16=(0011101010110110)2=(35266)83.(136.27)10=(10001000.0100)2=(88.4)164.(432.B7)16=(010000110010.10110111)2=(2062.556)85.（100001000）BCD=（108）D=（6C）H=（01101100）B6.二進制（1110.101）2轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)為_____14.625_________。7.十六進制數(shù)（BE.6）16轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)為________(10111110.011)2___。8.A,。原碼、反碼與補碼在二進制數(shù)的前面增加一位符號位。符號位為0表示正數(shù)；符號位為1表示負數(shù)。正數(shù)的反碼、補碼與原碼相同，負數(shù)的反碼即為它的正數(shù)原碼連同符號位按位取反。負數(shù)的補碼即為它的反碼在最低位加1形成。補碼再補是原碼。1.如(111011)2為有符號數(shù)，則符號位為1，該數(shù)為負數(shù)，反碼為100100，補碼為100101。如(001010)2為有符號數(shù)，則符號位為0，該數(shù)為正數(shù)，反碼001010，補碼001010?？ㄖZ圖化簡1.2.3.F=BCD+AC+AB+ABC=Σm(__7,10,11,12,13,14,15__)。4.F=AC+D的最小項表達式為_Σm(1,3,9,10,11,14,15)_。知識點：門電路1.三態(tài)門的輸出是高電平、低電平和高阻態(tài)。2.已知圖中各門電路都是TTL系列門電路，指出各門電路的輸出是什么狀態(tài)。答案：Y1為高電平；Y2為低電平；Y3為低電平；Y4為低電平。3.74系列TTL與非門組成如圖電路。試求前級門GM能驅(qū)動多少個負載門？門GM輸出高電平VOH≥3.2V，低電平VOL≤0.4V，輸出低電平時輸出電流最大值IOLmax=16mA，輸出高電平時輸出電流最大值IOHmax=-0.4mA，與非門的電流IIL≤-1.6mA，IIH≤0.04mA。答案：在滿足VOL≤0.4V的條件下，求得可驅(qū)動的負載門數(shù)目為：在滿足VOH≥3.2V的條件下，求得可驅(qū)動的負載門數(shù)目為：因此GM最多能驅(qū)動5個同樣的與非門。4.三個三態(tài)門的輸出接到數(shù)據(jù)總線上，如圖所示。（1）簡述數(shù)據(jù)傳輸原理。（2）若門G1發(fā)送數(shù)據(jù)，各三態(tài)門的使能端子應(yīng)置何種電平？答案：（1）數(shù)據(jù)傳輸原理：工作過程中控制各個反相器的EN端輪流等于1，而且任何時候僅有一個等于1，便可輪流把傳輸?shù)礁鱾€反相器輸出端的信號送到總線上，而互不干擾。（2）若門G1發(fā)送數(shù)據(jù)，各三態(tài)門的使能端子應(yīng)置于EN1=1，EN2=EN3=0。5.圖1、2中電路由TTL門電路構(gòu)成，圖3由CMOS門電路構(gòu)成，試分別寫出F1、F2、F3的表達式。知識點：組合邏輯電路1.數(shù)字電路分成兩大類，一類是組合邏輯電路，另一類是時序邏輯電路。2.組合邏輯電路在邏輯功能上的共同特點是任意時刻的輸出僅僅取決于該時刻的輸入，與電路原來的狀態(tài)無關(guān)。3.組合邏輯電路的分析是指由給定的邏輯電路，通過分析找出電路的邏輯功能來。4.組合邏輯電路通常采用的設(shè)計方法分為進行邏輯抽象、寫出邏輯函數(shù)式、選定器件類型、將邏輯函數(shù)化簡或變換成適當(dāng)?shù)男问胶陀苫喕蜃儞Q后的邏輯函數(shù)式，畫出邏輯電路圖五個步驟。5.邏輯狀態(tài)賦值是指以二值邏輯的0、1兩種狀態(tài)分別代表輸入變量和輸出變量的兩種不同狀態(tài)。6.編碼器的邏輯功能是將輸入的每一個高、低電平信號編成一個對應(yīng)的二進制代碼。7.譯碼器的邏輯功能是將每個輸入的二進制代碼譯成對應(yīng)的輸出高、低電平信號或另外一個代碼。8.用具有n位地址輸入的數(shù)據(jù)選擇器，可以產(chǎn)生任何形式輸入變量數(shù)不大于n+1的組合邏輯函數(shù)。9.試分析圖示(a)和(b)兩電路是否具有相同的邏輯功能。如果相同，它們實現(xiàn)的是何邏輯功能。答案：根據(jù)邏輯電路圖寫出邏輯表達式：(a)(b)可見，兩電路具有相同的邏輯表達式，因此邏輯功能相同。電路實現(xiàn)的是異或邏輯功能。10.用4線-16線譯碼器74LS154和門電路產(chǎn)生如下函數(shù)。答案：令A(yù)3=AA2=BA1=CA0=D則11.用3線-8線譯碼器74HC138和門電路產(chǎn)生如下函數(shù)。用8選1數(shù)據(jù)選擇器74HC151實現(xiàn)函數(shù)Y2。答案：令A(yù)2=AA1=BA0=C則當(dāng)用8選1數(shù)據(jù)選擇器74HC151實現(xiàn)函數(shù)Y2時，令A(yù)2=AA1=BA0=C則D1=D3=D4=D7=1D0=D2=D5=D6=012.用紅、黃、綠三個指示燈表示三臺設(shè)備的工作情況：綠燈亮表示全部正常；紅燈亮表示有一臺不正常；黃燈亮表示兩臺不正常；紅、黃燈全亮表示三臺都不正常。列出控制電路真值表，要求用74LS138和適當(dāng)?shù)呐c非門實現(xiàn)此電路。1）根據(jù)題意，列出真值表由題意可知，令輸入為A、B、C表示三臺設(shè)備的工作情況，“1”表示正常，“0”表示不正常，令輸出為R，Y，G表示紅、黃、綠三個批示燈的狀態(tài)，“1”表示亮，“0”表示滅。真值表如下：ABC000RYG110010010100010100100001001010011100101110111(2)由真值表列出邏輯函數(shù)表達式為：(3)根據(jù)邏輯函數(shù)表達式,選用譯碼器和與非門實現(xiàn)，畫出邏輯電路圖。13.分析圖5所示電路，寫出Z1、Z2的邏輯表達式，列出真值表，說明電路的邏輯功能。（1）表達式（2）真值表（3）邏輯功能為：全減器14.設(shè)計一位8421BCD碼的判奇電路，當(dāng)輸入碼含奇數(shù)個“1”時，輸出為1，否則為0。用一片8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151加若干門電路實現(xiàn)，畫出電路圖。解：首先，根據(jù)電路邏輯描述畫出卡諾圖：最簡“與－或式”為：；用74LS151實現(xiàn)電路圖為：知識點：觸發(fā)器1.觸發(fā)器是能夠記憶一位二值信號的基本邏輯單元。2.觸發(fā)器有兩個穩(wěn)定的狀態(tài)，可用來存儲數(shù)碼0和1（只要電源不斷電）。3.觸發(fā)器按其邏輯功能可分為RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T觸發(fā)器等四種類型。按觸發(fā)方式可以分為：電平觸發(fā)、脈沖觸發(fā)、邊沿觸發(fā)。4.畫出由與非門組成的SR鎖存器輸出端的電壓波形，輸入端的電壓波形如圖中所示。答案：5.畫出圖中由或非門組成的SR鎖存器輸出端的電壓波形，其中輸出入端S，R的電壓波形如圖中所示。答案：6.在下圖電路中，若CP、S、R的電壓波形如圖中所示，試畫出Q的波形，假定觸發(fā)器的初始狀態(tài)為Q=0。答案：7.若主從結(jié)構(gòu)RS觸發(fā)器各輸入端的電壓波形如圖中所示，試畫出端對應(yīng)的電壓波形。設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為Q=0。答案：8.已知D觸發(fā)器各輸入端的波形如圖所示，試畫出端的波形。答案：9.寄存器分為__基本寄存器__和__移位寄存器__兩種。10.一個16選一數(shù)據(jù)選擇器，其地址輸入端有4個。11.JK觸發(fā)器的特性方程為：。12.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中,兩個狀態(tài)一個為穩(wěn)態(tài)態(tài)，另一個為暫穩(wěn)態(tài)態(tài)，多諧振蕩器兩個狀態(tài)都為暫穩(wěn)態(tài)態(tài)，施密特觸發(fā)器兩個狀態(tài)都為穩(wěn)態(tài)態(tài)。知識點：時序邏輯電路1.時序邏輯電路是指任一時刻得輸出信號不僅取決于當(dāng)時得輸入信號，而且還取決于電路原來的狀態(tài)。時序邏輯電路具有存儲和記憶功能，而組合邏輯電路沒有這種功能。2.按照存儲電路中觸發(fā)器動作特點的不同，時序邏輯電路可分為同步時序邏輯電路和異步時序邏輯電路，而按照輸出信號特點的不同，又可將時序邏輯電路劃分為米利型和穆爾型兩種。3.用4級觸發(fā)器組成十進制計數(shù)器，其無效狀態(tài)個數(shù)為6。4.寄存器是用于寄存一組二值代碼的，移位寄存器除了具有寄存器的功能以外，還具有移位功能，移位功能是指在移位脈沖的作用下依次左移或右移。5.由D觸發(fā)器組成的四位數(shù)碼寄存器，清零后，輸出端Q3Q2Q1Q0=_0000_，若輸入端D3D2D1D0=1001，當(dāng)CP有效沿出現(xiàn)時，輸出端Q3Q2Q1Q0=_1001_。6.數(shù)字電路按照是否有記憶功能通常可分為兩類：組合邏輯電路、時序邏輯電路。7.試分析下圖所示時序邏輯電路的邏輯功能。解：屬同步時序電路，時鐘方程省去。輸出方程：驅(qū)動方程：T觸發(fā)器的特性方程：將各觸發(fā)器的驅(qū)動方程代入特性方程，即得電路的狀態(tài)方程：列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序波形圖由狀態(tài)圖可以看出，當(dāng)輸入X＝0時，在時鐘脈沖CP的作用下，電路的4個狀態(tài)按遞增規(guī)律循環(huán)變化，即：00→01→10→11→00→…當(dāng)X＝1時，在時鐘脈沖CP的作用下，電路的4個狀態(tài)按遞減規(guī)律循環(huán)變化，即：00→11→10→01→00→…可見，該電路既具有遞增計數(shù)功能，又具有遞減計數(shù)功能，是一個2位二進制同步可逆計數(shù)器。8.寫出下圖電路的驅(qū)動方程、特性方程和輸出方程。解：驅(qū)動方程狀態(tài)方程輸出方程9.試分析下圖所示時序邏輯電路的邏輯功能。解：該電路為異步時序邏輯電路。具體分析如下：（1）寫出各邏輯方程式①時鐘方程：CP0=CP（時鐘脈沖源的上升沿觸發(fā)）CP1=Q0（當(dāng)FF0的Q0由0→1時，Q1才可能改變狀態(tài)）②輸出方程：③各觸發(fā)器的驅(qū)動方程：（2）將各觸發(fā)器的驅(qū)動方程代入D觸發(fā)器的特性方程，得各觸發(fā)器的狀態(tài)方程：（CP由0→1時此式有效）（Q0由0→1時此式有效）（3）列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表（4）畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序波形圖（5）邏輯功能分析由狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知：該電路一共有4個狀態(tài)00、01、10、11，在時鐘脈沖作用下，按照減1規(guī)律循環(huán)變化，所以是一個異步4進制減法計數(shù)器，Z是借位信號。10.試分析下圖所示時序邏輯電路的邏輯功能。解：屬同步時序電路，時鐘方程省去。驅(qū)動方程：將各觸發(fā)器的驅(qū)動方程代入特性方程，即得電路的狀態(tài)方程：列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表：畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖由狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知：該電路屬同步五進制計數(shù)器，不具備自啟動功能。11.已知計數(shù)器的輸出端Q2、Q1、Q0的輸出波形如圖所示，試畫出對應(yīng)的狀態(tài)圖，并分析該計數(shù)器為幾進制計數(shù)器。由狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知：該電路屬七進制計數(shù)器。12.分析圖示計數(shù)器電路，說明這是多少進制的計數(shù)器，并畫出對應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。十進制計數(shù)器74160的功能表見教材。這是一個七進制進制的計數(shù)器。13.下圖所示計數(shù)器電路為幾進制計數(shù)器？圖示計數(shù)器電路分別為八進制計數(shù)器和七進制進制的計數(shù)器。14.試用兩片4位二進制加法計數(shù)器74161采用并行進位方式構(gòu)成8位二進制同步加法計數(shù)器。模為16×16=256。15.試用74161構(gòu)成九進制計數(shù)器。（可采用異步清零法或同步預(yù)置數(shù)法）異步清零法同步預(yù)置數(shù)法16.試用JK觸發(fā)器設(shè)計一個同步五進制加法計數(shù)器，要求電路能夠自啟動。解：本題是同步計數(shù)器的設(shè)計，分析步驟如下：(1）根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)定狀態(tài)，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。該狀態(tài)圖不須化簡。（2）狀態(tài)分配，列狀態(tài)轉(zhuǎn)換編碼表。由題意要求M=5，故應(yīng)取觸發(fā)器位數(shù)n=3，因為22<5<23（1）畫出電路的次態(tài)卡諾圖，經(jīng)化簡得到電路的狀態(tài)方程。（4）選擇觸發(fā)器用JK觸發(fā)器，則可列出有關(guān)JK觸發(fā)器驅(qū)動方程和進位輸出方程。（5）畫邏輯電路圖17.中規(guī)模同步四位二進制計數(shù)器74LS161的功能表見附表所示；請用反饋預(yù)置回零法設(shè)計一個六進制加法計數(shù)器。清零RD預(yù)置使能時鐘CP預(yù)置數(shù)據(jù)輸入輸出DCBAQDQCQBLDEPETQA01111×0111××××0××0×↑××↑××××DCBA××××××××××××0000DCBA保持保持計數(shù)1118.觸發(fā)器按動作特點可分為基本型、電平觸發(fā)、脈沖觸發(fā)和邊沿型；19.三位二進制減法計數(shù)器的初始狀態(tài)為101，四個CP脈沖后它的狀態(tài)為001；知識點：脈沖產(chǎn)生與整形1.555定時器可以組成多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器。2.由555定時器構(gòu)成的三種電路中，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器是脈沖的整形電路。3.下圖是由555定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器電路。(1)在圖(a)中，當(dāng)VCC＝15V時，沒有外接控制電壓，求VT+、VT-及△VT各為多少？(2)在圖(b)中，當(dāng)VCC＝9V時，外接控制電壓VCO＝5V，求VT+、VT-及△VT各為多少？解：（1）當(dāng)VDD＝15V時，，（2）當(dāng)VCO＝5V時，，，，4.下圖是用555定時器組成的開機延時電路。若給定C=25μF，R=91kΩ，VCC＝12V，試計算常閉開關(guān)S斷開以后經(jīng)過多長的延遲時間vO才跳變?yōu)楦唠娖?。解?.在下圖所示由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器中，若R1=R2=5.1kΩ，C＝0.01μF，VCC＝12V。試求脈沖寬度tW、振蕩周期T、振蕩頻率f、占空比q。解：6.所示的施密特觸發(fā)器電路中，已知R1=10kΩ，R2=30kΩ。G1和G2為CMOS反相器，VDD=15V。（1）試計算電路的正向閾值電壓VT+、負向閾值電壓VT-和回差電壓△VT。（2）若將圖（b）給出的電壓信號加到圖P10-6（a）電路的輸入端，試畫出輸出電壓的波形。圖P10-6解：（1）（2）知識點：A/D與D/A轉(zhuǎn)換1.權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器中，若取VREF=5V，試求當(dāng)輸入數(shù)字量為d3d2d1d0=0101時輸出電壓的大小。解：2.倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器中，已知VREF=-8V，試計算當(dāng)d3、d2、d1、d0每一位輸入代碼分別為1時在輸出端所產(chǎn)生的模擬電壓值。解：3.某一倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器中，若n＝10，d9=d7=1，其余位為0，在輸出端測得電壓vO=3.