大學(xué)數(shù)字電路與規(guī)律設(shè)計(jì)考試試題

本文格式為Word版，下載可任意編輯——大學(xué)數(shù)字電路與規(guī)律設(shè)計(jì)考試試題

試卷編號(hào)審核人：試卷分類（A卷或B卷）B學(xué)期：2023至2023學(xué)年度第一學(xué)期課程：數(shù)字電路與規(guī)律設(shè)計(jì)課程：005A1080使用班級(jí)：信息工程學(xué)院08級(jí)姓名：學(xué)號(hào)：

題號(hào)得分一二三四五六七八九十總分

一、基此題（30分）得分1.用公式法化簡(jiǎn)函數(shù)Y1=A?B?C+AC+BC（5分）

答案：Y1=A?B?C+AC+BC=C(A?B+A)+BC（1分）=C(B+A)+BC（1分）=C?B+CA+BC（1分）=C(B+A+B)（1分）=C（1分）

2.試用卡諾圖法將下面規(guī)律函數(shù)化成最簡(jiǎn)與－或式。（必需畫(huà)出卡諾圖，圈“1〞，8分）

Y2=m(0，1,6,9,14,15）+∑d(2,4,7,8,10,11,12,13)∑CDAB000010111110×答案：Y2=BC+B?C

011110

3.已知74LS00為四個(gè)2輸入與非門，其IOL=20mA，IOH=1mA，IIL=2mA，IIH=50μA，計(jì)算74LS00最多可驅(qū)動(dòng)幾個(gè)同類門。（6分）答案：IOL≥NLIIL，NL≤IOLIOH=10(2分)；IOH≥2NHIIH，NH≤=10（2分）；故NH=10（2分）IIL2IIH××1××11×1××4.畫(huà)出圖1.1所示D觸發(fā)器對(duì)應(yīng)CLK、、D的Q端波形。（4分）CLKPR答案：

0t

PRPRQ

D1D0t

DC1CLK

0CLRt

Q

10t

(a)(b)圖1.1

5.8位數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC0832構(gòu)成的電路如圖1.2所示。（1）寫(xiě)出輸出電壓vO的計(jì)算公式；（2）若輸入

數(shù)

第1頁(yè)共17頁(yè)

字量為100000時(shí)，輸出模擬電壓vO為3.6V，計(jì)算輸入數(shù)字量為10101000時(shí)，輸出電壓時(shí)多少?（7分）答案：（1）vO=-VREFVREF28D2（3分）∑iii07D7~D0RFBIOUT1IOUT28vO?（2）3.6=-VREF×2；

28=-7.2V（2分）

7VREFDAC0832圖1.2

輸入數(shù)字量為10101000時(shí)，

7.2vO=-8(27+25+23)=4.725V（2分）

2

二（10分）、得分

圖2（a）由集成3線-8線譯碼器74HC138構(gòu)成的規(guī)律電路，試分析其規(guī)律功能。要求：（1）寫(xiě)出輸出端的規(guī)律表達(dá)式；（2）寫(xiě)出輸出和輸入真值表；（3）說(shuō)明電路的作用。74HC138的功能表如圖（b）所示。答案：（1）Y1=m1+m2+m4+m7（2分）

Y2Y1Y2=m3+m5+m6+m7（2分）

（2）（4分）74HC138的功能表&&ABCY1Y2+G2BYiG1G2A00000

0X100110

Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0X110101074HC138mi1001101A2A1A0G1G2AG2B注：mi為A2、A1、A010010的最小項(xiàng)組合

VC101AB10CC(b)(a)11001圖211111

（3）此電路為全加器。（2分）三、（14分）得分

集成8選1數(shù)據(jù)選擇器74HC151的規(guī)律符號(hào)如圖3所示，試用74HC151和規(guī)律門實(shí)現(xiàn)下面規(guī)律函數(shù)：

輸入輸出Y2(A,B,C,D)=m(0，1,3,7,9,13,14）∑YY

要求：（1）確定地址輸入；（2）寫(xiě)出數(shù)據(jù)輸入端方程；（3）畫(huà)出實(shí)現(xiàn)電路連線圖。

答案：（1）設(shè)A2=A，A1=B，A0=C（3分）

ABCA2A1A0W74HC151GD0D1D2D3D4D5D6D7D1（2）Y2(A,B,C,D)=A?B?C?D+A?B?CD+A?BCD+ABCD+AB?CD+ABCD+ABCD

=m0?D+m0?D+m1?D+m3?D+m4?D+m6?D+m7?D（3分）

第2頁(yè)共17頁(yè)

則D0=1,D7=D,D1=D3=D4=D6=D,D5=D2=0（4分）

（3）連線圖（4分）四、（14分）得分

同步時(shí)序規(guī)律電路如圖4所示電路，要求：（1）寫(xiě)出電路的驅(qū)動(dòng)方程；（2）狀態(tài)方程；（3）畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表；（4）說(shuō)明電路的規(guī)律功能；（5）判斷電路能否自啟動(dòng)。=1答案：（1）驅(qū)動(dòng)方程：（3分）

D1=Q2⊕Q3，D1=Q1，D1=Q2

（2）D觸發(fā)器的特性方程為Qn+1=D（1分）

nn狀態(tài)方程：（3分）Q1n+1=D1=Q2⊕Q3n+1Q2DQC1QCLKQ1DQC12DQC13圖4nQ300011101nQ202311010=D2=Q1n

n+1nQ3=D3=Q2

（3）狀態(tài)轉(zhuǎn)換表（3分）

（4）電路為七進(jìn)制計(jì)數(shù)器（2分）（5）電路不能自啟動(dòng)（2分）五、（14分）得分

利用下降沿JK觸發(fā)器和附加門設(shè)計(jì)一三進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器。要求狀態(tài)為00→01→10→00，且能自啟動(dòng)。（1）確定觸發(fā)器的數(shù)目，畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，寫(xiě)出電路的狀態(tài)方程；（2）列出電路的驅(qū)動(dòng)方程；（3）檢查自啟動(dòng)；（4）畫(huà)出實(shí)現(xiàn)的電路。

0001答案：（1）觸發(fā)器數(shù)目為2（1分）；其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖（1分）

新態(tài)卡諾圖（1分）；次態(tài)卡諾圖（2分）10Q2Q1

Q1Q1Q1010101Q2Q2Q2

00110001010100××10×10×n+1n+1n+1Q2Q2Q1Q1n+1

n+1nnnn狀態(tài)方程：（2分）Q2=Q1(Q2+Q2n)=Q1Q2

Q1n01110100n+1n+1n+1Q3Q2Q1000011111110101010100001Q1n+1=Q2nQ1n

（2）JK觸發(fā)器的特性方程為Qn+1=JQn+KQn（1分）則驅(qū)動(dòng)方程為J2=Q1n,K2=1；J2=Q2n,K2=1（4分）

CLK1JC11KQ11JC11KQ2n+1n+1Q1=01，故電路可以自啟動(dòng)。（3）將11帶入狀態(tài)方程得Q2（2分）

第3頁(yè)共17頁(yè)

六、（6分）得分

集成同步十六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS160的功能表及構(gòu)成的電路如圖6所示，試分析為多少進(jìn)制計(jì)數(shù)器，寫(xiě)出清零端CLR的規(guī)律式，并畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

74HC161的功能表輸出輸入說(shuō)明QCQBQAQDCLKETEPLOADCLR異步清零LLL????LL同步預(yù)置數(shù)LDCB??A?HH??QDQCQBQA保持(RCO不變）HLH??LQDQCQBQA保持（RCO?0)HHHH加法計(jì)數(shù)H?圖6

答案：（1）為10進(jìn)制計(jì)數(shù)器（2分）；00000001（2）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖（2分）

＆QAQBQCQD1EPETRCOCLKCLKA74LS161LOADCLRBCD10010001101001010（3）CLR=QDQB（2分）

10011000011101100101注：QDQCQBQA七、(6分)得分

由4片2114（1024×4位的RAM）和3線-8線譯碼器74LS138組成電路如圖7所示，試說(shuō)明擴(kuò)展的容量有多大？寫(xiě)出2114（2）的地址范圍。

A2Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0A11A101A1A074LS138G1G2AG2BR/WCSA0~A9R/WCSA0~A9R/WCSA0~A9R/WCSA9...A0R/WA0~A92114(1)D0~D3...2114(2)D0~D3...2114(3)D0~D3...2114(4)D0~D3D3D0

圖7

答案：（1）容量為4096×4（4分）

（2）2114（2）的地址范圍為400~7FFH；（2分）

八、(6分)得分第4頁(yè)共17頁(yè)

如圖8所示電路，（1）試分析CB555構(gòu)成的是什么電路？（2）若要求揚(yáng)聲器在開(kāi)關(guān)S閉合后，持續(xù)響22s，試確定電阻R的阻值.

VCC?5V20k?R7684100μFCB555(1)315S2C10μF0.01μF圖8

答案：（1）CB555構(gòu)成的是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。(3分)（2）根據(jù)tW=1.1RC=22s（1分）得可得R=

tW=2MΩ(2分))。1.1C

試卷編號(hào)審核人：試卷分類（A卷或B卷）B

學(xué)期：2023至2023學(xué)年度第1學(xué)期課程：

數(shù)字電路與規(guī)律設(shè)計(jì)信息工程學(xué)院10級(jí)

二三四五課程：005A1690

使用班級(jí)：

題號(hào)得分一姓名：學(xué)號(hào)：

六七總分

一、得分填空題(每題2分，共16分)

1、觸發(fā)器是組成寄放器和移位寄放器的基本單元電器，一個(gè)n位的數(shù)碼寄放器需由n個(gè)觸發(fā)器組成。

2、時(shí)序規(guī)律電路依照其觸發(fā)器是否有統(tǒng)一的時(shí)鐘控制分為同步時(shí)序電路和異步時(shí)序電路。

3、8位D/A轉(zhuǎn)換器當(dāng)輸入數(shù)字量10000000時(shí)為5V。若只有最低位為高電平，則輸出電壓為0.039V；若輸入為10001000，則輸出電壓為5.312V。4、已知原函數(shù)為

F1?ABC?A?C，則它的反函數(shù)為(ABC?A)?C

5、施密特觸發(fā)器有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)；單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)和暫態(tài)；多諧振蕩器只有兩個(gè)暫態(tài)。

第5頁(yè)共17頁(yè)

6、利用卡諾圖化簡(jiǎn)法化簡(jiǎn)規(guī)律函數(shù)時(shí)，兩個(gè)相鄰項(xiàng)合并，消去一個(gè)變量，四個(gè)相鄰項(xiàng)合并，消去兩個(gè)變量等。一般來(lái)說(shuō)，2n個(gè)相鄰一方格合并時(shí)，可消去n個(gè)變量。7、將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，需要經(jīng)過(guò)采樣、保持、量化、編碼四個(gè)過(guò)程。

8、一個(gè)同步RS觸發(fā)器在正常工作時(shí)，不允許輸入R=S=1的信號(hào)，因此它的約束條件是SR=0。

二、得分單項(xiàng)選擇題（每題1分，共8分）

1、若在編碼器中有50個(gè)編碼對(duì)象，則要求輸出二進(jìn)制代碼位數(shù)為（B）位。A、5B、6C、10D、50

2、某RAM有8位數(shù)據(jù)線、13位地址線，則其存儲(chǔ)容量為（B）。A、4KBB、8KBC、16KBD、64KB3、以下各電路中，（B）可以完成延時(shí)功能。

A、多諧振蕩器B、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

C、施密特觸發(fā)器D、石英晶體多諧振蕩器4、下面幾種規(guī)律門中，可以用作雙向開(kāi)關(guān)的是（A）。

A、CMOS傳輸門B、OD門Ｃ、異或門D、三態(tài)門

5、利用異步清零端構(gòu)成N進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，則應(yīng)將（A）所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)譯碼后驅(qū)動(dòng)清零控制端。

A、NB、N－1C、N+1D、06、555定時(shí)器的閾值為（C）。

A、1/3VCCB、2/3VCCC、1/3VCC和2/3VCCD、1/3VCC和VCC7、OC門在使用時(shí)須在(B)之間接一個(gè)電阻。

A、輸出與地B、輸出與電源C、輸出與輸入D、輸入與電源

8、欲將容量為128×8的RAM擴(kuò)展為1024×8，則需要控制各片選端的輔助譯碼器的輸出端數(shù)為（D）。

A、1B、2C、3D、8

三、判斷題，假使錯(cuò)誤在括號(hào)內(nèi)畫(huà)“?〞，正確畫(huà)“√〞（每題1分，得分共8分）

?）1、若兩個(gè)函數(shù)具有不同的規(guī)律函數(shù)式，則兩個(gè)規(guī)律函數(shù)必然不相等。（

?）2、時(shí)序規(guī)律電路不含有記憶功能的器件。（

（√）3、共陰接法發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器需選用有效輸出為高電平的七段顯示譯碼器來(lái)

驅(qū)動(dòng)。

）4、已知規(guī)律函數(shù)AB=AC，則B=C。（?）5、優(yōu)先編碼器的編碼信號(hào)是相互排斥的，不允大量個(gè)編碼信號(hào)同時(shí)有效。（?（√）6、普通的規(guī)律門電路的輸出端不可以并聯(lián)在一起，否則可能會(huì)損壞器件。）7、D觸發(fā)器的特性方程為Qn+1=D，與Qn無(wú)關(guān)，所以它沒(méi)有記憶功能。（?（√）8、若兩個(gè)函數(shù)具有一致的真值表，則兩個(gè)規(guī)律函數(shù)必然相等。

得分簡(jiǎn)答題(每題6分，共24分)四、

1、如圖1所示各門電路均為74系列TTL電路，分別指出電路的輸出狀態(tài)（高電平、低

電平或高阻態(tài)）

第6頁(yè)共17頁(yè)

10kΩVIL≥1Y1（（VIH&Y21ENY310kΩ51Ω（2（（1（51ΩVIH（3（（1

答案：Y1輸出低電平（2分）；Y2輸出高電平（2分）；Y3輸出高組態(tài)（2分）

2、用卡諾圖化簡(jiǎn)法化簡(jiǎn)以下式:

Y(A,B,C,D)??m(0,1,2,3,4,6,8,9,10,11,14)答案：YCD0001AB000111101111111110111?A'D'?CD'?B'

（1）填寫(xiě)“1〞，2分；

（2）畫(huà)圈，2分；（3）寫(xiě)出結(jié)果，2分。

3、如圖2所示電路，（1）試分析CB555構(gòu)成的是什么電路？（2）若要求揚(yáng)聲器在開(kāi)關(guān)S閉合后，持續(xù)響33s，試確定電阻R的阻值。

答案：（1）CB555構(gòu)成的是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。(3分)（2）根據(jù)tW?1.1RC?33s（1分）得可得R?

11VCC?5VtW?3M?(2分))。1.1C20k?R7684100μFCB555(1)315S2C10μF0.01μF

圖2

4、圖3電路是可變進(jìn)制計(jì)數(shù)器。試分析當(dāng)控制變量A為1和0時(shí)電路各為幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器，并畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。

第7頁(yè)共17頁(yè)

EP1CLKETCLKD0D1D2D3C74LS161Q0Q1Q2Q3LDRD1A＆?1Y進(jìn)位輸出

圖3

狀態(tài)表（3分）

由狀態(tài)表可知，A＝0為10進(jìn)制計(jì)數(shù)器，A＝1為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器（3分）

A＝0A＝1計(jì)數(shù)脈沖順序30302121012345000000000011001100010101000000000011001100010101

601100110

701110111

810001000910011001101010

111011

得分五、圖4是由3線-8線譯碼器74LS138和門電路構(gòu)成的電路，試寫(xiě)出P1和P2的表達(dá)式，列出真值表，說(shuō)明其規(guī)律功能。（10分）

74LS138的真值表??3?Yi?S1S2S0X1

X10

11?mi

CA0BA1A1S2S3A2S174LS138Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0(miA1A0注：為A2組合的最小項(xiàng)）

(a)

＆＆＆1P2P1

(b)

圖4

第8頁(yè)共17頁(yè)

[答案]

(1)寫(xiě)出輸出的表達(dá)式，即P1=∑m(0,7)=

+ABC（2分）

P2=∑m(1,2,3,4,5,6)=(2)真值表如表所列。（3分）

+BC+（3分）

ABC000001001010011100101110111P1P2100101010101010110(3)該電路為一致性判別電路，當(dāng)A、B、C一致時(shí)，P1=1；不同時(shí)P2=1。（2分）

得分六、三相步進(jìn)馬達(dá)正轉(zhuǎn)時(shí)，三相繞A、B、C的信號(hào)順序通電100→110→010

→011→001→101→100。同時(shí)，三相繞組在任何時(shí)候都不允許同時(shí)通電或斷電。試用邊沿D觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)控制步進(jìn)馬達(dá)正轉(zhuǎn)的三相脈沖分派電路（1）畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或者狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；（2）畫(huà)出次態(tài)卡諾圖；（3）寫(xiě)出狀態(tài)方程；（4）寫(xiě)出驅(qū)動(dòng)方程；（5）