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数字电子技术典型题选
一、填空题(基础型)
1.在数字电路中,逻辑变量的值只有2个。
2.在逻辑函数的化简中,合并最小项的个数必须是2^n个。
3.化简逻辑函数的方法,常用的有公式和卡诺图。
4.逻辑函数A、B的同或表达式为A⊙B=/A/B+AB。
T触发器的特性方程Qn+1=T/Qn+/TQn。
5.已知函数
,反函数
=(A+/B)*/(/A+C),对偶式Y’=(/A+B)*/(A+/C)。
6.4线—10线译码器又叫做2-10进制译码器,它有4个输入端和个输出端,6个不用的状态。
7.组合逻辑电路的输出仅取决于该电路当前的输入信号,与电路原来的状态有关。
8.TTL三态门的输出有三种状态:
高电平、低电平和高阻态状态。
9.组成计数器的各个触发器的状态,能在时钟信号到达时同时翻转,它属于同步
计数器。
10.四位双向移位寄存器74LS194A的功能表如表所示。
由功能表可知,要实现保持功能,应使,当RD=1;S1=1,S0=0时 ,电路
实现功能。
74LS194A的功能表如下:
S1S0
工作状态
各输出函数的最简与或表达式:
F1=Y0+Y1+Y2=F2=Y4+Y7=
9.图3是某ROM存储阵列的点阵图,A3、A2、A1、A0为地址线,D3、D2、D1、D0为数据线。
试分别写出D3、D2、D1关于A3、A2、A1、A0的逻辑表达式。
图中的点‘·’表示在行线和列线交叉处连接了存储元件。
图3
10.由四位并行进位加法器74LS283如图所示,当A=0时,X3X2X1X0=0111,Y3Y2Y1Y0=0100,Z3Z2Z1Z0=_____________,W=_____________。
电路功能为有符号数求和运算(加减运算):
;
A=0时:
Z=X+Y=1011;W=Co=0;
二、选择题:
请将正确答案的序号填在横线上。
1.下列一组数中,是等值的。
①(A7)16②(10100110)2③(166)10
A.①和③B.②和①C.②和③
2.在逻辑函数中的卡诺图化简中,若被合并的最小项数越多(画的圈越大),则说明化简后。
A.乘积项个数越少B.实现该功能的门电路少
C.该乘积项含因子少
3.指出下列各式中哪个是四变量A、B、C、D的最小项()
A、ABC; B、A+B+C+D; C、ABCD; D、A+B+D
4.
的最小项之和的形式是。
A.
B.
C.
5.在下列各种电路中,属于组合电路的有。
A.编码器B.触发器C.寄存器
6.74LS138是3线-8线译码器,译码输出为低电平有效,若输入A2A1A0=100时,输出
= 。
A.00010000,B.11101111C.11110111
7.8线—3线优先编码器74LS148的优先权顺序是I7,I6,……I1,I0,输出Y2Y1Y0,输入低电平有效,输出为三位二进制反码输出。
当I7I6,……I1I0为11100111时,输出Y2Y1Y0为。
A.011B.100C.110
8.在以下各种电路中,属于时序电路的有。
A.反相器B.编码器
C.寄存器D.数据选择器
9.RS触发器当R=S=0时,Qn+1=。
A.0B.1C.QnD.Q
10.施密特触发器常用于对脉冲波形的。
A.延时和定时B.计数与寄存C.整形与变换
11.CPLD是基于 ,FGPA是基于
A乘积项,查找表 B查找表,乘积项
C乘积项,乘积项 D查找表,查找表
12.以下单元电路中,具有“记忆”功能的单元电路是
A、加法器;B、触发器;
C、TTL门电路;D、译码器;
13.对于CMOS与门集成电路,多余的输入端应该
A接高电平B接低电平
C悬空D接时钟信号
如果TTL电路的输入端开路,相当于接入
A逻辑1B逻辑0
C无法预测D有可能是逻辑1,也有可能是逻辑0。
14..摩根定律(反演律)的正确表达式是:
A、
B、
C、
D、
.
15.JK触发器实现T触发器的功能时,J,K应该怎样连接
A.J=K=TB.J=K=D.
C.J=0,K=1D.J=D,K=
16.同步时序电路和异步时序电路比较,其差异在于后者。
A.没有触发器B.没有统一的时钟脉冲控制
C.没有稳定状态D.输出只与内部状态有关
17.要使JK触发器的输出Q从1变成0,它的输入信号JK应为()。
A.00B.01C.10D.无法确定
18.对于T触发器,若原态Qn=1,欲使新态Qn+1=1,应使输入T=。
A.0B.1C.QD.
19.下列触发器中,没有约束条件的是。
A.基本RS触发器B.主从RS触发器C.同步RS触发器D.边沿D触发器
20.逻辑函数的表示方法中具有唯一性的是。
A.真值表B.表达式C.逻辑图D.卡诺图
21.8—3线优先编码器(74LS148)中,8条输入线
~
同时有效时,优先级最高为I7线,则输出
是()
A.000B.010C.101D.111
22.七段显示译码器是指()的电路。
A.将二进制代码转换成0~9个数字B.将BCD码转换成七段显示字形信号
C.将0~9个数转换成BCD码D.将七段显示字形信号转换成BCD码
23.逻辑数F=A
+A
+B
,当变量的取值为()时,将出现冒险现象。
A.B=C=1B.B=C=0C.A=1,C=0D.A=0,B=0
24.用n个触发器构成计数器,可得到最大计数模值是()
A.nB.2n-1C.2nD.2n-1
三、逻辑函数化简与变换:
1.试求逻辑函数F的反函数的最简与或式,并用与或非门实现电路
解:
2.证明下列各逻辑函数式:
左式=
=
=
=
=右式
原式成立
3.将下列逻辑函数化简成最简与或及与非-与非表达式(答案略)
四.组合逻辑电路的分析与设计
1、4选1数据选择器74LS153的功能表达式为 :
试写出下图电路输出z的逻辑函数式。
/A/B+/AC+A/C
2、设计一位8421BCD码的判奇电路,当输入码中,1的个数为奇数时,输出为1,否则为0。
(1)画出卡诺图,并写出最简“与-或表达式”;
(2)用一片8选1数据选择器74LS151(功能符号见图)加若干门电路实现,画出电路图。
解:
(1)卡诺图:
最简“与-或式”:
;
(2)电路图:
3、某组合逻辑电路的芯片引脚图如题图所示。
1.分析题图所示电路,写出输出函数F1、F2的逻辑表达式,并说明该电路功能。
2.假定用四路数据选择器实现题图所示电路的逻辑功能,请确定下图所示
逻辑电路中各数据输入端的值,画出完善的逻辑电路图。
解:
1.写出电路输出函数F1、F2的逻辑表达式,并说明该电路功能。
该电路实现全减器的功能功能。
2.假定用四路数据选择器实现该电路的逻辑功能,请确定给定逻辑电路中各数据
输入端的值,完善逻辑电路。
4.3线-8线译码器74LS138逻辑功能表达式为
,
,……,
,
,正常工作时,S1=1,S2=S3=0。
1、试写出Z1和Z2的逻辑函数式。
5、用3线-8线译码器74LS138芯片设计一位全加器,可附加门电路,要求写出真值表、逻辑表达式,画出逻辑电路图。
解:
真值表(略).逻辑表达式如下:
逻辑电路图如下:
6.试用最少的与非门设计实现一个一位十进制数(用8421BCD码表示)的四舍五入电路,当数码大于等于5时输出为1,否则输出为0。
要求列出真值表、卡诺图,写出最简表达式,并画出逻辑电路图:
(1)直接用门电路实现;
(2)用两片3-8线译码器74138实现;(3)用4-1MUX及必要的门电路实现。
解:
逻辑表达式为:
(1);
(2)(3)答案略,自己做!
7、由四位并行进位加法器74LS283构成下图所示电路:
(1).当A=0时,X3X2X1X0=0011,Y3Y2Y1Y0=0100求Z3Z2Z1Z0=?
,W=?
(2)当A=1时,X3X2X1X0=1001,Y3Y2Y1Y0=0101求Z3Z2Z1Z0=?
,W=?
(3)写出X(X3X2X1X0)、Y(Y3Y2Y1Y0)、A与Z(Z3Z2Z1Z0)、W之间的算法公式,并指出其功能。
解:
(1)A=0时:
Z=X+Y=0111;W=Co=0;
(2)A=1时:
=0100;
;
(3)电路功能为有符号数求和运算(加减运算):
;
8、用74283及门电路构成一位8421BCD码加法器
解:
大于9或有进位输出,就加6同时输出进位
五.画触发器电路时序图
1、试画出如图所示电路在输入波形CP、
及D作用下Q1及Q2的输出波形.
设电路初态Q1Q2=11,且不计传输时延.
解:
2、在数字系统设计时,常用如下左图所示电路来检测输入信号的上升沿,已知输入信号Din如下右图所示,设触发器初态为0,请画出检测输出信号DECT波形。
3、试对图5所示电路在输入波形作用下,画出相应的输出波形(假设初态Q1Q2=00).
六.时序逻辑电路分析与设计
1、试分析如图所示的时序逻辑电路,要求:
(1)列出驱动方程、状态方程
(2)Q2、Q1、Q0状态表,画出状态图
(3)画出在CP脉冲作用下三个触发器的状态信号和Y的波形图,设三个触发器的初态均为0。
解:
(1)驱动方程:
J0=K0=1J1=K1=
J2=K2=
(2)状态表
Q2nQ1nQ0n
Q2n+1Q1n+1Q0n+1
000
001
001
010
010
011
011
100
100
101
101
110
110
111
111
000
触发器构成模8计数器,数据选择器74151产生所需序列10001111
2、如图6所示电路中X为控制端;试分析当X=0和X=1时电路的逻辑功能;写出驱动方程、状态方程和状态图,并画出当X=1时的时序图;(设初始状态Q1Q0=11)。
解:
输出方程和激励方程:
状态方程
状态图
当外部输入X=0时,状态转移按00→01→10→11→00→…规律变化,实现模4加法计数器的功能;当X=1时,状态转移按00→11→10→01→00→…规律变化,实现模4减法计数器的功能。
所以,该电路是一个同步模4可逆计数器。
X为加/减控制信号,Z为借位输出
3、分析如题图所示时序逻辑电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图和时序图。
并说明电路能否自启动(设初始状态均为零)。
解:
略,自行分析!
4、电路如题图所示,其中RA=RB=10kΩ,C=0.1μf,试问:
1).在Uk为高电平期间,由555定时器构成的是什么电路,其输出U0的频率f0=?
2).分析由JK触发器FF1、FF2、FF3构成的计数器电路,要求:
写出驱动方程和状态方程,列出状态转换表,画出完整的状态转换图;
3).设Q3、Q2、Q1的初态为000,Uk所加正脉冲的宽度为Tw=6/f0,脉冲过后Q3、Q2、Q1将保持在哪个状态?
解:
1).多谐振荡器f0=476Hz;
2).写出驱动方程、状态方程,列出状态转换000->100->110->111->011->001->回到100;
3).Q3Q2Q1=100;
4、画出题图(a)、(b)的状态转换图,分别说明它们是几进制计数器。
解:
11进制,12进制,67进制
5、同步4位二进制集成计数器CT74161的常用符号和功能表如图示
1).说明图示电路为几进制计数器,并画出其主循环状态图;
2).用反馈清零法将其构成一个同步38进制计数器。
CR
LD
CLK
ET
EP
Q3Q2Q1Q0
0
X
↑
X
X
0000
1
0
↑
X
X
D3D2D1D0
1
1
↑
1
1
计数
1
1
X
0
X
保持
1
1
X
X
0
保持
解:
1)7进制
2)先同步级联再反馈清零,
清零逻辑:
CR=Q5Q2Q1(38=00100110)图略
6、给出同步十进制集成计数器CT74160的功能表。
74LS138为3线—8线译码器;
(1)说明题图所示电路中CT74160构成的是几进制计数器?
并画出其有效循环状态图;
(2)画出在图8给定的CP脉冲作用下输出Y的波形图
(3)用整体清零法将两片CT74160构成一个同步36进制BCD码计数器。
解:
(1)5进制,0000—0001—0010—0011—0100—0000
(2)
(3)先同步级联再反馈清零,清零逻辑:
CR=Q5Q4Q2Q1(0011,0110)
7、在图示电路中,Ra、Rb、R1、R2分别为四个4位移位寄存器,其移位方向如图示为右移,设Ra、Rb内已存有二进制数码(见图),则在第四个CP脉冲作用后,移位寄存器R1中的数码为,R2中的数码为;
8.试用JK触发器设计一个同步三进制加法计数器。
解:
状态图如下:
000110
Q1Q0
由K图得Q1n+1=Q0n;Q0n+1=/Q1n*/Q0n
得:
J1=Q0n,K1=/Q0;
J0=/Q1n,K0=1
七.现有如下图所示的4×4字位容量RAM若干片,如需把它们扩展成8×8字位RAM。
1).试问需用几片4×4字位容量RAM?
2)画出扩展后的电路图(可用少量与非门)。
解:
1)用4×4RAM扩展成8×8RAM时,需要进行字扩展和位扩展,所以需要4片
4×4RAM。
2.扩展后电路如图
八.脉冲波形的产生与整形
1、图示电路是由555定时器和计数器构成的一个定时电路,试回答下列问题:
(1)电路中555定时器接成何种电路?
(2)设计数器的初态为Q3Q2Q1Q0=0000,当开关S接通后经过多少时间发光二极管LED变亮?
(1)多谐震荡器
(2)1720S
2、如图vi为施密特反相器输入信号,请画出输出信号vo波形。
解:
3、所示电路是由555定时器构成的施密特触发器,VCC=12V,C1=0.01µF。
(1)计算VT+、VT-及回差电压
(2)画出Uo的波形。
解:
VT+=8V,VT-=4V及回差电压=4V。
4、由5G555构成的多谐振荡器如图所示。
1)说明A的逻辑值为何值时,电路起振;
2)设R1、R2、C为已知,求UO的振荡频率;
3)求波形的占空比。
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