數(shù)字電子技術實驗指導書周紅軍課后參考答案

第一章緒論思考題（1）如何操縱示波器上的有關旋鈕，以便從示波器顯示屏上觀察到穩(wěn)定、清晰的波形？答：示波器上關鍵旋鈕有3個，（1）volts/div：調節(jié)幅度；（2）time/div：調節(jié)疏密程度；（3）level：調節(jié)波形穩(wěn)定,現(xiàn)在大多數(shù)示波器都可以鎖定；事先要對所測量的波形有一個大概的了解，如幅值、頻率等等，在測量時根據(jù)所了解的知識，調整觸發(fā)電平和觸發(fā)點的位置。（2）函數(shù)信號發(fā)生器有哪幾種輸出波形？它的輸出端能否短路？若用屏蔽線作為輸出引線，則屏蔽層端應該接在哪個接線柱上？答：函數(shù)信號發(fā)生器有16種輸出波形，分別是：正弦波、方波、鋸齒波、正脈沖、負脈沖、階梯波、噪聲波、半正弦波、限幅正弦波、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、正切函數(shù)、sinc函數(shù)、半圓函數(shù)、心電圖波形和振動波形。它的輸出端不允許短路。若用屏蔽線作為輸出引線，則屏蔽層端應該接在黑上接線柱上。（3）交流毫伏表是用來測量正弦波電壓的還是用來測量非正弦波電壓的？它顯示的是被測信號的什么數(shù)值？它是否可以用來測量直流電壓？答：交流毫伏表是用來測量正弦波電壓的。主要用于測量毫伏級以下的毫伏，微伏交流電壓。不可以用來測量直流電壓。第二章基礎實驗2.1集成門電路實驗思考題(1）如果一個與非門的一個輸入端接連續(xù)脈沖，那么：①當其余輸入端是什么邏輯狀態(tài)時，允許脈沖通過？當有脈沖通過時，輸出波形與輸入波形有何差別？②當其余輸入端是什么邏輯狀態(tài)時，不允許脈沖通過？在這種情況下，輸出端是什么狀態(tài)？答：①其余輸入端為高電平“1”時，允許脈沖通過，輸入和輸出之間呈反相關系。②有一個輸入端為低電平“0”時，將“與非”門封鎖，不允許脈沖通過。（2）為什么TTL與非門輸入端懸空格當于接入高電平“1”？答：因為TTL與非門輸入端懸空時，能保證電源Vcc經(jīng)Ri、Vi集電結向V2基極提供足夠大的基極電流，使V2飽和，因此，相當于輸入了高電平，為邏輯1。2.2常用組合邏輯電路實驗思考題(1）如何將74LS153擴展為8選1數(shù)據(jù)選擇器？答：用8選一的q3控制雙四選一的ts非就可以。（3）試用74LS283和74LS86實現(xiàn)二進制數(shù)的相減功能。答：74LS283是一款4位全加器芯片，可以用來實現(xiàn)三位二進制數(shù)的加法和減法。具體實現(xiàn)如下：1.三位二進制相加將要相加的三個二進制數(shù)分別輸入到74LS283的A、B、C輸入端口上，其中A為最低位，C為最高位。將進位信號（如果有的話）輸入到Ci（Carryin）端口上。74LS283會自動計算出它們的和，并輸出到S（Sum）端口上，同時也會輸出一個進位信號Co（Carryout），表示是否產(chǎn)生了進位。因此，我們可以通過74LS283實現(xiàn)三位二進制相加。2.三位二進制相減要想實現(xiàn)三位二進制相減，則需要先將被減數(shù)取反，然后再將減數(shù)加上這個取反值。由于74LS283只能實現(xiàn)加法運算，因此我們需要使用額外的電路來實現(xiàn)取反操作。具體實現(xiàn)方法如下：首先，將被減數(shù)輸入到74LS283的A端口上，減數(shù)輸入到B端口上，借位輸入端口（若有）連接地線。然后，將被減數(shù)輸入到一個四路與門中，并將其輸出接到一個四選一復用器的選擇端口上。將四路與門的另外三個輸入分別設置為1，即111。這樣，當74LS283計算出的結果為0時，復用器會選擇被減數(shù)的取反值，即被減數(shù)按位取反后加1的結果。最后，將74LS283的S端口輸出與復用器的第一個輸入端口相連。將復用器的另外三個輸入分別連接74LS283的B、C、D端口。這樣，當74LS283計算出的結果為1時，復用器會選擇74LS283的B端口作為輸出，即減數(shù)。當74LS283計算出的結果為0時，復用器會選擇被減數(shù)的取反值作為輸出，即被減數(shù)按位取反后加1的結果。這樣就實現(xiàn)了三位二進制相減。2.3譯碼器及其應用實驗思考題(1）為什么74LSl38既可以用作3-8線譯碼器，又可以用作1-8線數(shù)據(jù)分配器？答：74LS138為3線－8線譯碼器，若將選通端中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端時，74LS138還可作數(shù)據(jù)分配器。(2）常用的數(shù)碼顯示器件有哪些？分述其中LED和液晶顯示原理。答：常用的數(shù)碼顯示器有：數(shù)碼管、LCD和OLED。LCD的構造是在兩片平行的玻璃基板當中放置液晶盒，下基板玻璃上設置TFT（薄膜晶體管），上基板玻璃上設置彩色濾光片，通過TFT上的信號與電壓改變來控制液晶分子的轉動方向，從而達到控制每個像素點偏振光出射與否而達到顯示目的。LED和LCD的區(qū)別僅僅是它們的背光類型不一樣：LED背光和CCFL背光（也就是熒光燈），分別是二極管和冷陰極燈管。2.4觸發(fā)器及其應用實驗思考題(1）D觸發(fā)器和JK觸發(fā)器的邏輯功能和觸發(fā)方式有何不同？答：一、邏輯功能的區(qū)別：當JK觸發(fā)器出現(xiàn)時鐘脈沖動作時，當J和K同時為0時，狀態(tài)不變；當J為0，K為1時，二次狀態(tài)為0；當J為1，K為0時，二次狀態(tài)為1；當J=1K=1時，二次狀態(tài)與當前狀態(tài)相反。D觸發(fā)器（由與非門組成），其邏輯功能為：當D=1時，q=0；當D=0時，q=1；二、觸發(fā)方式不同：JK觸發(fā)器是在時鐘邊緣觸發(fā)的，一般上升沿rs.D觸發(fā)器可分為高電平觸發(fā)器和低電平觸發(fā)器，有時也可分為時鐘邊緣觸發(fā)器。(2）各類觸發(fā)器是否都是當復位、置位端均為1時，才能正常工作？答：不是的。2.5計數(shù)器及其應用實驗思考題(1）在采用中規(guī)模集成計數(shù)器構成N進制計數(shù)器時，常采用哪兩種方法？兩者有何區(qū)別？答：有清零和置數(shù)兩種方法。清零法只適用從0開始的計數(shù)，而指數(shù)法可以從指定數(shù)字開始計數(shù)。(2）只用一個74LS90（不用與非門）如何構成六進制計數(shù)器？答：計數(shù)的對應輸出Q2、Q1、Q0，是000--101共6個數(shù)，在計數(shù)到110

時產(chǎn)生清零信號；利用反饋清零法即可。2.6移位寄存器及其應用實驗思考題(1）時序電路自啟動的作用是什么？是否可用人工置數(shù)的方法代替自啟動功能。答：（1）經(jīng)過若干CP脈沖后，電路總能進入有效序列，這就是電路的自啟動功能。（2）有來些同步時序電路會出現(xiàn)沒有用到的無效狀態(tài)，當電路上電后有可能陷入這些無效狀態(tài)而不能退出，電路的自啟動功能可以避免這一現(xiàn)象的發(fā)生。（3）可以用人工預置的方法代替自啟動功能。(2）環(huán)形計數(shù)器最大的優(yōu)點和缺點各是什么？答：環(huán)形計數(shù)器的突出優(yōu)點是電路結構極其簡單。而且，在有效循環(huán)的每個狀態(tài)只包含一個"1"時，可以直接以觸發(fā)器的狀態(tài)表示節(jié)拍，組成節(jié)拍發(fā)生器，不需要另外加譯碼電路。環(huán)形計數(shù)器是由移位寄存器加上一定的反饋電路構成的，用移位寄存器構成環(huán)形計數(shù)器的一般框圖，它是由一個移位寄存器和一個組合反饋邏輯電路閉環(huán)構成，反饋電路的輸出接向移位寄存器的串行輸入端，反饋電路的輸入端根據(jù)移位寄存器計數(shù)器類型的不同，可接向移位寄存器的串行輸出端或某些觸發(fā)器的輸出端。缺點：沒有充分利用電路的狀態(tài)。n位觸發(fā)器，電路總共有2n個狀態(tài)，現(xiàn)只用n個狀態(tài)。2.7555定時器及其應用實驗思考題(1）在由555定時器構成的多諧振蕩器中，振蕩周期和占空比的改變與哪些參數(shù)有關？若只改變周期，而不改變占空比，應調整哪個元件的參數(shù)？答：振蕩周期與TL和地之間的電容C還有TH與TL之間的電阻阻值有關；占空比則與(TH-Ct)之間的阻值（放電時間）,（Ct-Rd）之間的阻值（充電時間）有關.若想單獨改變一項,則兩支滑動變阻器只改變一只,另一支保持不變。(2）由555定時器構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出脈寬和周期由什么決定？答：由復位電容和充電電阻的乘積，也就是時間常數(shù)決定。(3）為什么單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器要求輸入觸發(fā)信號的負脈沖寬度小于輸出信號的脈沖寬度？若輸入觸發(fā)信號的負脈沖寬度大于輸出信號的脈沖寬度，該怎么辦？答：如果觸發(fā)脈沖寬度大于輸出脈寬，會使輸出脈沖下降沿變緩，波形質量下降。2.8D/A轉換器、A/D轉化器及其應用實驗思考題(1）D/A轉換器主要有哪些技術指標？答：D/A轉換器的主要技術指標有:分辨率、精度、線性度、輸出電壓(或電流)的建立時間,此外還有電源抑制比、功率消耗、溫度系數(shù)等技術參數(shù)。第三章綜合設計性實驗3.10VHDL初步試驗思考題(1）如何利用MAX+plusⅡ驗證一個邏輯設計結果是否正確？答：選擇MAX+plusH→Programmer選頃，再選擇Options→HardwareSetup選項，配置硬件，用Altera的ByteBlaster下載電纜將編程文件C.pof文件）從計算機的并行口直接寫入器件。這時，確認硬件正確連接，目標板電源打開，按Program按鈕即可開始對目標板上的EPLD進行編程。第四章常用電子仿真軟件介紹填空題Multisim的主窗口界面是我們熟悉的Windows環(huán)境界面，包含（標題欄）、菜單欄、各種工具欄、狀態(tài)欄、（項目管理器）和（工作區(qū)域）等多個區(qū)域。QuartusⅡ中包含諸如SignalTapⅡ、ChipEditor和RTLViewer的設計輔助工具，在系統(tǒng)集成了（SOPC）和（HardCopy）的設計經(jīng)過，系統(tǒng)在原有的功能上延續(xù)了MAX+plusII良好的圖形界面及簡便的使用方法。