数电期末考试试卷及答案.pdf

1 一填空题一填空题（1 分/空，共 24 分） 1) 十进制数 (99.375)10（1100011. 011）2 （ 63.6）16。 2) 数字电路按照其结构和工作原理分为两大类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。 3) 以下类型门电路多余的输入端应如何处理： TTL 与非门： 接高电平或者悬空或者并联，CMOS 与非门： 接高电平或者并联。 4）逻辑函数 Y=AB+BC+CA 的与非-与非式为(AB)(BC)(CA)。 5) 三态输出门在普通门电路输出状态的基础上增加的状态为_ 高阻态_。 6) TTL 反相器的阈值电压为 VTH=1.4V 。若 CMOS 反向器的 VDD=10V 则其阈值电压为 VTH=5 V。 7) RS 触发器的特性方程为：Q*=S+RQ ，(约束条件：SR=0)， T 触发器的特性方程 为：Q*=TQ+TQ。 8) 16 选 1 数据选择器的地址端有4位，n 个触发器构成计数器的最大计数长度为2n。 9) 如图(1-1)所示触发器电路中，当 A=1 时，输出状态为_Q=1_， 如图（1-2）所示计数器电路为_6_进制计数器。 10）触发器三种触发方式分别为： 电平触发 ， 脉冲触发（主从触发） ，边沿触发 ， 其中边沿触发的触发器抗干扰能力最强。 11）在多谐振荡器，单稳态触发器，施密特触发器中，施密特触发器中常用于波形的变 换和整形， 单稳态触发器常用于定时及延时， 多谐振荡器常用于产生脉冲波形。 图（1-3）中 555 定时器接成的是施密特触发器。 2 二. 将下列逻辑函数化简为最简与-或形式(方法不限)(每小题 5 分,共 15 分，按步骤酌情给分) 1）CDACDABCACY2）求 Y=BCACCABA)( 的反函数并化简 =AC+ C(AB+AD+D)Y= (AB+AC)+(A+C)(B+C) =AC+C(A+D)= (A+B)(A+C)+A+C(B+C) =AC+AC+CD= (AC+AB+BC+A+C)(B+C) =A+CD= B+C 3） 356710 ( , ,)(,)Y A B C Dm m m m m，给定约束条件： 01248 0mmmmm。 根据卡诺图化简可得： Y（A,B,C,D）=A+BD XX1X X111 0000 X001 三请设计一组合电路，其输入端为A，B，C，输出端为Y，要求其功能为： （14分） 当A=1时，Y=B；当A=0时，Y=C。设计内容包括： 1列出真值表；写出Y的最简与或表达式；用最少的与非门画出逻辑图。 解： 画出真值表 （5 分） ABCY 0000 0011 0100 0111 1000 1010 1101 1111 写出 Y 的最简与或表达式（4 分） ABCA ABCABCBCACBAY 用最少的与非门画出逻辑图 将 Y 的表达式化为与非-与非式（2 分） ：画逻辑图： （3 分） )()( ABCA ABCAY 00011110 00 01 11 10 AB CD 3 四试分析图示电路的逻辑功能，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，检查电路能否自启动。 （15分） 解：解： 212 11 )1 ( QQAD QD 驱动方程：（3 分） 212 111 * * )2( QQAQ QDQ 状态方程：（3 分） 21212121 )()( ) 3( QQAQQAQQAQQAY 输出方程： （3 分） （4）列状态转换表或状态转换图 （4分） 10/010/001/001/000/000/011/111/1 1 1 00/100/111/011/010/010/001/001/0 0 0 1111101001010000 10/010/001/001/000/000/011/111/1 1 1 00/100/111/011/010/010/001/001/0 0 0 1111101001010000 A YQQ* 12 12Q Q （5）根据状态转换图可知：该电路可以实现可控的加减四进制计数器，当 A=1时是一个减法计数器，当A=0时是一个加法计数器。且该电路能 够实现自启动。 （2分） 五请用两片同步 10 进制计数器 74160 和必要的门电路接成 24 进制计数器。 （提示：LD，RD分别为同步置数、异步置零端，均为低电平有效。控制端 EPET1 时， 计数器工作在计数状态。D3D0 为数据输入端，C 为进位输出端。 ）（8分） 评分标准：按照各部分连线情况正确与否酌情给分。 4 六电路如下图(a)所示，各电路的CLK、A、B、C波形如图（b）所示。要求： （14分） (1)写出驱动方程和状态方程； （2）画出Q1、Q2的波形。设各触发器的初态均为0。 （a） C L K A B C ( b ) C L K A B C ( b ) Q Q Q Q 1 2 1 2 七已知图(a)电路中的施密特触发器 CMOS 电路 CT1014，图(b)为 CT1014 的电压传输特性曲线。 （10分） （1）定性画出 vI和 vo处的波形（5分） 。 （2）已知R20k，C0.1F，求vo的振荡周期 T。 （5分） 解：(1) vI和 vO处的波形如图（c）所示。 （根据所画波形酌情给分）图（图（c） (2) 由图（b）可以看出：VT+=4V，VT-=2V，VOH=5.3V，VOL=0.3V. RC 充电时间： 13 33 ln 43 .5 23 .5 lnln )1()( )0()( ln 1 RCRC VV VV RC TVV VV RCT TOH TOH CC CC (2 分) RC 放电时间： 17 37 ln 23 .0 43 .0 lnln ) 1()( )0()( ln 1 RCRC VV VV RC TVV VV RCT TOL TOL CC CC （2 分） 2 2 2 22 * 2 2 2 1 * 1 1 )( 1 2FF2 ACDQ ACD 1FF1 QBA QKQJQ K BAJ 状态方程： 驱动方程： ）触发器（ ）（状态方程： ）（驱动方