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数字 电子技术 基础 2009 2010 56 学时 试题 答案

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华北电力大学(北京) _2009-2010学年第_1_学期考试试卷(A) 课程名称 数字电子技术基础A 课程编号 00500400 考核日期时间 2009、12、8 专业班级 通信0701~0703、 测控0701~0703 需要份数 送交日期 考试方式 闭卷 试卷页数 A B卷齐全 是 命题教师 电子全体教师 主任签字 备 注 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 一、 （8分）回答下列问题 (1) ）（4分）试用PROM实现下列多输出函数，写出最小项表达式并画出该函数的ROM阵列图。电路如题1图所示。 题1图 答案: 将逻辑函数写成最小项表达式(3分) 画出PROM的阵列图如图所示，(2分) 图PROM的阵列图 (2) 用卡诺图化简（4分） 答案： （4分） 二、 （8分）根据题2图所示的电路，写出的表达式，并在已知信号的作用下画出的波形，的初始状态为零。 题2图 答案： A⊙B 三、（10分） 分析题3图所示电路， ⑴ 写出输出端的表达式； ⑵ 写出的最小项表达式。 题3图 答案: 四、（12分）设计一个组合逻辑电路，其输入为8421BCD码，当输入能被2或3整除时，输出为1。（0可被任何数整除） （1） 列出真值表； （2） 写出L的最简与或表达式； （3） 用门电路实现该组合逻辑电路。 答案：约定：输入用A B C D表示，输出用L表示。（1分） 真值表（4分） A B C D L 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 X X X X X X 卡诺图化简（3分） （2分） （2分） 五、（20分）请用D触发器及适当门电路设计一个1101序列信号检测电路，该电路有一个输入端X和一个输出端Z。规定若检测到X连续输入1101时输出Z=1，否则Z为0。规定X输入的1101序列中最后一个1不可以当作下一个序列的第一个1信号。要求使用米里型电路并状态最简。（画出状态转换图；状态转换驱动表；卡诺图化简；写出输出方程和驱动方程；画出逻辑电路图） 答案：（一）确定电路状态并化简，画出状态转换图； S0 ：初始状态或没有收到1时的状态； S1 ：收到一个1时的状态； S2 ：连续收到两个1时的状态； S3 ：收到110时的状态； （1分） 在输入X 为连续的1101时输出Z为1 ，否则为0。 状态转换图：（2分） 状态编码00表示S0，01表示S1，10表示S2，11表示S3。（其他编码形式亦可）（2分） （二）状态转换表（2分） 输入信号 现态 次态 输出信号 X Q1n Q0n Q1n+1 Q0n+1 Z 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 状态转换驱动表（2分） 输入信号 现态 次态 驱动信号 输出信号 X Q1n Q0n Q1n+1 Q0n+1 D1 D0 Z 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 由卡诺图化简： （2分） （2分） （2分） （1分） （1分） （1分） 画出逻辑电路图：（2分） 六、（16分）试分析题6图所示时序逻辑电路的逻辑功能。说明电路是米里型还是莫尔型，列出它的输出方程、驱动方程和状态方程，列出状态表，画出状态图，说明电路功能，判断是否能自启动。 题6图 解： （1）电路结构：同步米里型电路（1分） （2）输出方程： （2分） 驱动方程： （1分） （1分） 状态方程：（2分）[=（2分）] （2分）[=（2分）] （3）状态表：（2分） 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 （4）状态图（2分） （5）电路功能：由信号X控制的可控四进制计数器，X=0时，停止计数；X=1时，加1计数；Z为进位。（2分） （6）判断自启动功能：可以自启动。（1分） 七、（10分）八选一数据选择器74X151的国标符号如题7图所示。用74X151实现四位奇偶校验，当奇数个1输入时，输出为1，否则为0。 题7图 答案：（1）约定：输入用A 、B 、C 、D表示，输出用L表示---------------1分 列写真值表--------------- --------------------------------------------------------------------4分 A B C D L 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 （2） -- ------1分 （3）令 A---A2 B---A1 C---A0 -----1分 74X151数据选择器的输出为： 比较L与Y可知： ----1分 （4） 电路图---------------------------------------------------------------------------------------2分 题7答案图 （答案不唯一，选择不同的变量作为地址，那么它的数据端不同。） 八、（6分）集成计数器74X160的国标符号如题8图所示，用反馈置数法实现七进制计数器，已知D3D2D1D0=0110。要求：（1）画出状态转换图；（2）画出逻辑电路图。 题8图 答案：状态转换图：---3分 LD为同步置数 所以 （可以，不是最简单） 图（要求画其它端子的设置）------------------- 3分 题8答案图 九、（共5分）555定时器芯片的功能如题9表所示。 题9表 555定时器芯片接成的电路如题9图(a)所示。 （1）该电路的名称是什么？（1分） （2）若+VCC=+10V，R=10kΩ，C=300pF，计算其暂态脉冲宽度tpo。（1分） （3）给定输入uI的波形如题9图(b)所示，已知低电平时长为10S，试画出电容电压uC的波形和对应的输出uo波形。（2分） （4）如果在题9图(a)的555定时器芯片的 5脚外接一个+5V的电压源，问暂态脉冲宽度是增加、减少还是不变？为什么？（1分） (a) (b) 题9图 答案 （1）该电路为单稳态电路（1分） （2）暂态脉冲宽度 （2分） （3）波形（1分） 在时长10S的uI低电平的时间内，555芯片的输出一直处于置位状态（输出为1），与6脚复位输入端的信号没有关系，这时三极管处于截止状态，7脚开路，而6脚是运放的输入端，没有输入电流，所以 VCC通过R向C充电，充电时间常数为RC=3S,对于一阶RC动态电路来说，3倍到5倍的时间常数过后，电容电压与VCC很接近， 即10S（大于3倍的时间常数）过后，电容C的电压与VCC很接近。在uI变为高电平的时刻，2脚无效，6脚（电容电压）有效，输出复位，此时三极管饱和，7脚接地，电容很快放电为0。 （4）减少，因为暂态的时间现在是电容C从 0充电到5V的时间，原来是从 0充电到6.67V的时间。（1分） 十、（共5分）74147是优先编码器芯片，其功能表如题10表所示。74192是计数器芯片。针对题10图，试回答下列问题： （1）画出计数器的状态图（1分）。 （2）74147芯片的输入信号是低电平有效还是高电平有效（1分）？74147芯片的哪个输入端的优先级别最低（1分）？ （3）画出在5个周期CP脉冲作用下Q2、Q1、Q0和D、C、B、A的波形图，要求从Q2Q1Q0=000开始（2分）。 题10表 输 入 输 出 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I9 D C B A H H H H H H H H H H H H H L L H H L L H L H H H L H H H L L L L H H H H L L H L H H H H H L H L L H H H H H H L H H L H H H H H H H H L L L H H H H H H H H H L H L H H H H H H H H H H H L 题10图 答案 （1）状态图（1分） （2）输入信号是低电平有效（1分）。11脚I1的优先级别最低。（1分） （3）（2分） 15

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