數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)

2024/5/19數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)信息科學(xué)與工程學(xué)院·基礎(chǔ)電子習(xí)題課2024/5/19實驗考試安排：2012.612（星期二）內(nèi)容：①利用160和有關(guān)的門電路設(shè)計一個29進制(顯示00~28）的計數(shù)器②利用160和有關(guān)的門電路設(shè)計一個31進制(顯示00~30）的計數(shù)器時間：信息L101班上午8:00~8:50信息L102班上午8:50~9:40信息L103班上午9:40~10:30信息L104班上午10:30~11:20

信息L105班上午10:30~11:20地點：1、2、3、4班C1045班C102

2024/5/191．在數(shù)字電路中三極管工作在（）和（）狀態(tài)，所以數(shù)字電路只有（）種狀態(tài)。

2．寫出JK觸發(fā)器的特性方程

Q*=（）。3．A=（-59)10，A的原碼為（），A的補碼（）。4．（10101110）2421=（）10。5．時序邏輯電路根據(jù)輸出信號的特點分（）型和（）型。飽和截止兩種JQ'+K'Q1111011100010148米利穆爾2024/5/196．一個門電路的輸出端能帶同類門的個數(shù)稱為（）。7．RS、JK、D

和T四種觸發(fā)器中，唯有（）觸發(fā)器存在輸入信號的約束條件。8．用555構(gòu)成的施密特觸發(fā)器，當(dāng)VCC=18V時，ΔVT=（）V。9．使用與非門時多余的輸入端應(yīng)接（）電平，或非門多余的輸入端應(yīng)接（）電平。10．F=A⊕A⊕A⊕A=（）。扇出系數(shù)RS6高低02024/5/1911.（F8)16=（）10=（）2。12．5個變量可構(gòu)成()個最小項，全體最小項之和為()。13．函數(shù)F=A'+((AB)'+A(C+D))'，其反函數(shù)F'=_________________________；對偶式F*=

。14．優(yōu)先編碼器74LS148輸入為I0'～I7'，輸出為Y2'、Y1'、Y0'。當(dāng)選通輸入端S'=0,I1'=I5'=I6'=0,其余輸入端為1時，Y2'Y1'Y0'應(yīng)為（）。(P170)24811111000321001A((A'+B')'(A'+C'D'))'A'((A+B)'(A+CD))'2024/5/1915．RS觸發(fā)器有____個穩(wěn)態(tài)，它可記錄____位二進制碼。若存儲8位的二進制信息，需要___個觸發(fā)器。16．要構(gòu)成5進制計數(shù)器，至少需要（）個觸發(fā)器，其無效狀態(tài)有（）個。17．如果對72個符號進行二進制編碼，則至少需要（）位二進制代碼。18．在本征半導(dǎo)體中加入（）價元素可形成N型半導(dǎo)體，加入（）價元素可形成P型半導(dǎo)體。218337532024/5/19二、選擇題（將答案填入每小題前的括號內(nèi)）1．一個具有N個地址端的數(shù)據(jù)選擇器的功能是

。A．N選1B．2N選1C．2N

選1D．（2N－1）選12．當(dāng)JK觸發(fā)器在時鐘CLK作用下，欲使Q*=Q'，則必須使

。A．J＝0，K=1B．J＝1，K=0C．J＝K=0D．J＝K=1CD2024/5/193．在4變量函數(shù)F（W，X，Y，Z）中，和最小項WX'YZ'相鄰的項是

。A．W'X'Y'Z'B．WX'Y'Z'

C．W'XY'ZD．WXYZ4．下列一組數(shù)中，（）是等值的。①（A7)16②（10100110)2③（166)10A.①和③B.②和①C.②和③D.都不對5．在邏輯函數(shù)中的卡諾圖化簡中，若被合并的最小項數(shù)越多（畫的圈越大），則說明化簡后()。A.乘積項個數(shù)越少B.實現(xiàn)該功能的門電路少C.該乘積項含因子少D.乘積項和乘積項因子兩者皆少6．在下列各種電路中，屬于組合電路的有()。A.編碼器B.觸發(fā)器C.寄存器D.計數(shù)器BCCA2024/5/197．74LS138是3線-8線譯碼器，譯碼輸出為低電平有效，若輸入A2A1A0=100時，輸出

Y7'Y6'Y5'

Y4'Y3'Y2'Y1'

Y0'

=

。A.00010000B.11101111C.11110111D.000010008．或非門構(gòu)成的RS觸發(fā)器當(dāng)R=S=0時，Q*=

。A.0B.1C.QD.Q'9．施密特觸發(fā)器常用于對脈沖波形的

。A.延時和定時B.計數(shù)與寄存C.整形與變換D.產(chǎn)生電路10．今測得NPN三極管各電極對地的電位分別為VC=6V，VB=－0.6V，VE=0V，該三極管工作狀態(tài)為

。A.放大狀態(tài)B.截止?fàn)顟B(tài)C.飽和狀態(tài)D.擊穿狀態(tài)BCCB2024/5/19二、判斷題1.計數(shù)器的主要作用就是計數(shù)。（）2.多諧振蕩器是脈沖波形的整形電路。（）3.施密特觸發(fā)器有兩個穩(wěn)定狀態(tài)所以又稱為雙穩(wěn)態(tài)電路。（）4.穆爾型電路輸出狀態(tài)僅取決存儲電路狀態(tài)。（）5.TTL與非門輸入端可接任意電阻，但邏輯功能不受影響。（）6.TTL門電路和CMOS門電路是完全兼容的。（）7.與非門無記憶功能而由與非門構(gòu)成的觸發(fā)器具有記憶功能。（）8.只有OD門可實現(xiàn)線與邏輯。（）9.組合電路的特點是輸出狀態(tài)只與輸入信號有關(guān)。（）10.Q*=TQ'+T'Q是所有T觸發(fā)器的特性方程。（）√╳√√╳╳√╳√√2024/5/19三、化簡題1．Y1

(A,B,C)=A'C+B'C+AC

解：Y1

(A,B,C)=C+B'C=C2.Y2

(A,B,C,D)=Σ(m1,m4,m5,m6,m9)給定的約束條件為：m3+m7+m11+m12+m13+m14+m15=0解：畫卡諾圖如圖進行化簡Y2

(A,B,C,D)=B+D2024/5/193．若函數(shù)F1(A、B、C、D)=Σm(2、3、5、6、7、8、9)約束條件Σm(10、11、12、14、15)=0（1）試求：F1

的最簡與或表達式解：邏輯函數(shù)的卡諾圖為：利用卡諾圖化簡成最簡與或表達式為：F1=C+AB'+A'BD2024/5/19F1(A、B、C、D)=Σm(2、3、5、6、7、8、9)約束條件Σm(10、11、12、14、15)=0（2）試求：F1

的最簡或與表達式解：邏輯函數(shù)的卡諾圖為：利用卡諾圖化簡成最簡或與表達式為：F1=(A'+B')(A+C+D)(A+B+C)4.利用公式法化簡邏輯函數(shù)

F=A'B+ABC'+ABC解：F=A'B+ABC'+ABC

=A'B+AB=B2024/5/19四、分析電路回答問題1．分析下圖電路,寫出驅(qū)動方程、輸出方程、狀態(tài)方程，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并判斷該電路是否能自啟動。解：驅(qū)動方程為：J1=Q2'K1=1

J2=Q1

K2=1

輸出方程為：Y=Q22024/5/19JK觸發(fā)器的特性方程為：Q*=JQ'+K'QJ1=Q2'K1=1

J2=Q1

K2=1所以電路的狀態(tài)特性方程為：Q2*=Q1Q2'Q1*=Q2'

Q1'電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知電路能夠自啟動。2024/5/192．下圖為74系列TTL門電路，請根據(jù)輸入寫出輸出狀態(tài).00高阻態(tài)Y1=

Y2=

Y3=2024/5/193．分析組合電路寫出邏輯函數(shù)式，并化簡，列出真值表01110100Y=A'B+A'C+B'C=A'B+B'C列出真值表如圖。解：根據(jù)電路寫出邏輯函數(shù)式A'B'BA'BA'CB'C2024/5/194．如圖所示為由邊沿JK

觸發(fā)器組成的電路。（1）分別寫出電路的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程和輸出方程（2）畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并判斷能否自啟動解：(1)驅(qū)動方程為：J0=K0=1

J1=K1=Q1'輸出方程為：Z=Q1'Q0'2024/5/19（2）畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并判斷能否自啟動驅(qū)動方程為：J0=K0=1J1=K1=Q0'狀態(tài)方程為：Q0*=Q0'

Q1*=Q0Q1+Q0'Q1'輸出方程為：Z=Q1'Q0'則狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖為：電路能夠自啟動，邏輯功能是一個四進制減法計數(shù)器。2024/5/192．分析下圖由74160構(gòu)成的計數(shù)器為幾進制計數(shù)器。畫出有效狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。解：計數(shù)器為四進制計數(shù)器。：有效狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖2024/5/193.寫出圖示邏輯電路的輸出H和Y的邏輯函數(shù)表達式，列出真值表，說明電路的邏輯功能。解：H的邏輯函數(shù)表達式：

H=A⊕B⊕C

Y的邏輯函數(shù)表達式：

Y=(A⊕B)C+AB真值表如圖。邏輯功能為一位二進制全加器。2024/5/19五、設(shè)計題1．利用一片74160和必要的門電路完成6進制計數(shù)器(采用異步清零法)。2024/5/192．利用3線—8線譯碼器74LS138和必要的門電路完成函數(shù)Y1=A'C+BCY2

=A'B'C'+BC解：Y1=

A'C+BC=A'B'C+A'BC+ABC=m1+m3+m7=(m1'm3'm7')'Y2=

A'B'C'+BC

=A'B'C'+A'BC+ABC

=(m0'm3'm7')'2024/5/19解：Y1=

A'C+BC=(m1'm3'm7')'Y2=

A'(BC)'+BC=(m0'm3'm7')'2024/5/193．用JK

觸發(fā)器完成13進制計數(shù)器,并判斷所設(shè)計的電路是否能夠?qū)崿F(xiàn)自啟動。（邏輯圖可?。┙猓阂許0、S1、S2、……S12分別表示13種狀態(tài)因為：M=13，則n=4需要4個JK觸發(fā)器，以000、0001、……、1100分別表示S0、S1、S2、……S12分別表示13種狀態(tài)。2024/5/19以0000、0001、……、1100分別表示S0、S1、S2、……S12分別表示13種狀態(tài),則狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖為：0000000100100011010001010110011110001001110010111010Q3*Q2*Q1*Q0*對應(yīng)次態(tài)卡諾圖為：2024/5/190000000000000000000000000000000000000000000000000000Q3*Q2*Q1*Q0*對應(yīng)次態(tài)卡諾圖為：2024/5/192024/5/19Q3*=Q2'Q3+Q2Q1Q0Q3'Q2*=(Q3'

Q1'+Q1Q0')Q2+Q1Q0Q2'

2024/5/19Q1*=Q0Q1'+Q0'Q1Q0*=Q3'Q0'+Q2'Q0'

=(Q3'+Q2')Q0'2024/5/19Q3*=Q2Q1Q0Q3'+Q2'Q3Q2*=Q1Q0Q2'

+(Q3'

Q1'+Q1Q0')Q2Q1*=Q0Q1'+Q0'Q1Q0*=(Q3'+Q2')Q0'得到電路的驅(qū)動方程為：J3=Q2Q1Q0

K3=Q2J2=Q1Q0

K2=(Q3'

Q1'+Q1Q0')'J1=Q0

K1=Q0J0=(Q3'+Q2')

K0=1又根據(jù)卡諾圖或狀態(tài)方程：110100101110011011110000所以該電路能夠自啟動。（電路圖省略)2024/5/194.用74LS160及少量與非門組成顯示00~23，M=24的計數(shù)器。2024/5/195.試用圖示的3線-8線譯碼器74LS138和必要的門電路產(chǎn)生如下多輸出邏輯函數(shù)，要求（1）寫出分析過程；（2）在給定的邏輯符號圖上完成最終電路圖。解：（1）

Y1=ABC+AB'C=m5+m7

=(m5'm7')'2024/5/19解：(1)Y1=ABC+AB'C=m5+m7

=(m5'm7')'Y2=A'B'C+AB'C'+BC=(m1'm3'm4'm7')'Y3=B'C'+AB'C=(m0'm4'm5')'2024/5/19Y1Y2Y3CAB1???Y1=(m5'm7')'Y2=(m1'm3'm4'm7')'Y3=(m0'm4'm5')'（2）2024/5/196.試用D功能觸發(fā)器，完成狀態(tài)如下轉(zhuǎn)換的同步時序邏輯電路（不畫邏輯圖）。要求：（1）列出次態(tài)卡諾圖；（2）寫出狀態(tài)方程；（3）寫出驅(qū)動方程。解:(1)次態(tài)卡諾圖為Q2*Q1*Q0*2024/5/19解:(2)狀態(tài)方程

Q2*=Q1Q0+Q0'Q2

Q1*=Q2'Q0Q1'+Q0'Q1Q0*=Q0'(3)驅(qū)動方程（D觸發(fā)器的特性方程為Q*=D)

D2=Q1Q0+Q0'Q2

D1=Q2'Q0Q1'+Q0'Q1D0=Q0'2024/5/19五、畫圖題1.根據(jù)下圖所示分別畫出Q1和Q2的波形（Q=0）。解：Q1*=Q1'

Q2*=(AB)'

Q2'+(AB)Q22024/5/19

Q2*=(AB)'Q2'+(AB)Q2Q1*=Q1'2024/5/192.用555定時器及電阻R，電容C構(gòu)成一個單穩(wěn)電路。畫出電路連線圖，并求出脈沖寬度tW

輸出脈寬為2024/5/191．試寫出各圖示電路邏輯表達式,并畫出各輸出端的波形圖（觸發(fā)器初態(tài)為0）。Q1*

=()Q2*=()1Q2'2024/5/192．用555定時器及電阻R1，R2，電容C

構(gòu)成一個多諧振蕩器電路。畫出電路邏輯圖，并求出脈沖周期T。??????VCCvO?T=(R1+R2)Cln22024/5/19七、綜合應(yīng)用題利用74161及74LS152（8選1數(shù)據(jù)選擇器）設(shè)計一個產(chǎn)生8位序列信號11011100（順序為自左而右）的序列信號發(fā)生器。CLK2024/5/191．A＝（－31）10，A的原碼

111111

，A的補碼

100001

。2．電源電壓為＋9V的555定時器，接成施密特觸發(fā)器,控制端開路，則該觸發(fā)器的回差電壓△VT為

3V

。3．時序邏輯電路中，輸出信號僅是當(dāng)前狀態(tài)的函數(shù)，而與

輸入信號

無關(guān)的電路稱為Moore（穆爾）型時序電路。4．一個門電路的輸出所能連接的下一級同類門電路的個數(shù)稱為該電路的扇出系數(shù)。2024/5/195.在邏輯電路中，三極管主要工作在飽和和

截止兩種狀態(tài)。6.寫出JK觸發(fā)器的特性方程

Q*=JQ'+K'Q

。7.已知邏輯函數(shù)，使函數(shù)F=0的輸入變量取值（ABC）的組合有：

000、010、110

。2024/5/199.已知邏輯函數(shù),其最大項表達式

。

10已知邏輯函數(shù)的卡諾圖如下，寫出最簡與或式

，該函數(shù)的約束條件表達式為

。

D2024/5/19二、判斷題（√）1．OC門的輸出端可以實現(xiàn)線與功能。（?

）2．TTL與非門輸出端可以并聯(lián)使用。（?

）3．譯碼器、計數(shù)器、全加器、寄存器都是組合邏輯電路。（?

）4．