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数字电子技术作业 第一章数字逻辑基础 第二章逻辑门电路 第三章组合逻辑电路 第五章时序逻辑电路 第七章半导体存储器 第六章脉冲波形的产生与整形 第八章可编程逻辑器件 第九章数 模和模 数转换器 1 1 12写出下图所示各逻辑图的输出函数表达式 列出它们的真值表 F1 F2 F3 F4 解 2 3 1 14化简下列逻辑函数 并画出实现逻辑函数的逻辑图 1 用与非门实现Y1 解 不是唯一 4 1 17写出下图所示各函数的最简与或表达式 5 2 16写出下图所示TTL门电路输出信号的逻辑表达式 6 2 21由COMS传输门构成的电路如下图 a 所示 A B为信息输入 C为控制输入 其波形如下图 b 所示 设VDD 5V USS 0V UTP UTN 3V 要求按比例画出输出信号Y波形 7 3 2已知逻辑电路如图P3 2所示 分析电路的功能 8 解 逻辑表达式电路实现 意见一致 功能 真值表 9 3 6试设计一个8421BCD码的验码电路 要求输入量DCBA 2 或 7时 电路输出Y为高电平 否则输出为低电平 用与非门和反相器设计电路 写出Y的表达式 解 输出Y的卡诺图如下 10 11 3 9某实验室有红 黄两个故障灯 用来表示三台设备的工作情况 当只有一台设备有故障时 黄灯亮 若有两台设备同时产生故障时 红灯亮 而当三台设备都产生故障时 红灯 黄灯同时亮 试设计一个控制指示灯的逻辑电路 用适当的逻辑门实现 解 A B C表示三台设备 逻辑 1 表示有故障 红灯 R 黄灯 Y 逻辑 1 表示灯亮 真值表如下 12 13 14 3 13某医院有一 二 三 四号病室4间 每室设有呼叫按钮 同时在护士值班室内对应的装有一号 二号 三号 四号4个指示灯 现要求当一号病室的按钮按下时 无论其它病室的按钮是否按下 只有一号灯亮 当一号病室的按钮没有按下而二号病室的按钮按下时 无论三 四号病室的按钮是否按下 只有二号灯亮 当一 二号病室的按钮都未按下而三号病室的按钮按下时 无论四号病室的按钮是否按下 只有三号灯亮 只有在一 二 三号病室的按钮均未按下四号病室的按钮时 四号灯才亮 试用优先编码器74148和门电路设计满足上述控制要求的逻辑电路 给出控制四个指示灯状态的高 低电平信号 15 74148优先编码器引脚图和逻辑符号 a 引脚图 b 逻辑符号 16 74148优先编码器真值表 17 解 先用74148编码 再用门电路译码既可实现功能 用74148的高4位时 一号病床接最高位 低电平为按下开关 相应的编码输出为 18 低电平表示灯亮 19 电路如图所示 20 3 14试用与非门设计一个译码器 译出对应ABCD 0010 1010 1110状态的3个信号 解 21 22 3 18试用74138译码器和适当的门电路实现下列逻辑函数 1 解 23 3 21用8选1数据选择器74151设计一个组合逻辑电路 该电路有3三个输入逻辑变量A B C和一个工作状态控制变量M 当M 0时电路实现 意见一致 功能 A B C状态一致时输出为1 否则输出为0 而M 1时电路实现 多数表决 功能 即输出与A B C中多数的状态一致 24 解 逻辑表达式如下 25 26 3 27已知描述某电路的逻辑函数表达式为 判断该逻辑电路是否存在竞争冒险 解 函数的卡诺图如图 由于存在项 不存在相切的圈 故无冒险 27 4 1在用或非门组成的基本RS触发器中 已知输入SD RD的波形图如下 试画出输出Q 对应的波形图 设触发器的初始状态为Q 0 28 解 波形图如下图 29 4 2在用与非门组成的基本RS触发器中 已知输入 的波形图如下 试画出输出Q 对应的波形图 设触发器的初始状态为Q 0 30 解 波形图如下图 不定 31 4 6主从JK触发器 已知CP J K的波形如下所示 试画出Q对应的波形图 触发器的初始状态为Q 0 32 解 CP为1时输入端2次变化 33 4 7维持 阻塞边沿D触发器中 已知的波形如下所示 试画出输出Q对应的波形图 设触发器的初始状态为Q 0 34 解 异步置1 35 4 12逻辑电路如下所示 已知CP和X的波形 试画出Q1和Q2的波形 设各触发器的初始状态均为0 36 解 37 4 14下图是用CMOS边沿触发器和或非门组成的脉冲分频电路 试画出在一系列CP脉冲作用下Q1Q2和Z端对应的输出波形 设各触发器的初始状态均为0 38 解 触发器门延迟时间 39 5 1试分析下图所示的时序电路 写出电路的驱动方程 状态方程和输出方程 画出电路的状态表 状态图和时序图 说明电路能否自启动 设各触发器的初始状态为0 40 解 驱动方程为 输出方程为 状态方程为 状态表为 状态图为 41 时序图为 42 5 2分析下图所示时序电路的逻辑功能 写出电路的驱动方程 状态方程和输出方程 画出电路的状态表 状态图和时序图 说明电路能否自启动 设各触发器的初始状态为0 43 解 驱动方程为 输出方程为 状态方程为 状态表为 状态图为 44 时序图为 上升沿触发 45 5 4分析下图所示的时序电路 写出电路的时钟方程 驱动方程 状态方程和输出方程 画出电路的状态表 状态图和时序图 说明电路能否自启动 设各触发器的初始状态为0 46 5 8电路如下所示 试分析它是几进制计数器 画出它的状态转移图 47 解 驱动方程为 状态方程为 状态表为 48 状态图为 三进制计数器 三位环形计数器 49 5 11试分析下图所示电路 画出它的状态转换图 说明它是几进制计数器 50 解 74163为同步清零二进制计数器 当Q4Q3Q2Q1 1010时下一个时钟清零 状态转换图如下图 0000 0001 0010 0011 0100 0101 1010 1001 1000 0111 0110电路为11进制计数器 51 5 12试分别用异步清零法和同步预置数法将集成计数器74161连接成九进制计数器 解 52 5 15试分析下图所示的计数器在M 1和M 0时各为几进制 53 解 74160为异步清零同步置数的十进制计数器 利用同步置数端进行反馈置数 当M 1时 预置数为0100计数器状态为0100 1001循环 为6进制计数器 当M 0时 预置数为0010计数器状态为0010 1001循环 为8进制计数器 54 5 18试分析下图所示电路说明它是几进制计数器 采用了何种进位方式 解 为100进制计数器 同步级联方式 55 5 21试用两片74194构成8位双向移位寄存器 56 5 23试用下降沿触发的边沿JK触发器和门电路设计一个同步五进制加法计数器 并检查能否自启动 解 1 状态转换图为Q2nQ1nQ0n 57 2 卡诺图为由卡诺图得电路的状态方程与输出方程为得 58 逻辑图为检查自启动101 010110 010111 000电路可以自启动 59 5 25设计一个串行数据检测器 X为输入 Z为输出 当检测到X 自左向右 连续输入101时Z 1 否则Z 0 X输入的1不能首尾重复使用 如X Z 解 1 原始状态转换图设输入1以前状态为S0 输入1后状态为S1 输入10后状态为S2 输入101后状态为S3 60 2 化简状态 S0与S3等价3 状态编码 取S0 00 S1 01S2 10 4 状态表 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 X Q1nQ0n 61 5 卡诺图 状态方程 62 6 选J K触发器7 电路图 检查电路能自启动 63 6 3单稳态触发器的输入 输出波形如下所示 已知VCC 5V 给定的电容C 0 47 F 试画出用555定时器构成的单稳态触发器电路图 并确定电阻R的取值应为多少 64 解 65 6 5555定时器接成占空比可调的多谐振荡器 已知 1 求uO振荡频率 2 若将电路中的控制电压端 5 脚改接uIC参考电压 当uIC分别取4V 2 6V 2V 1 2V时 输出uO的频率f各应为多少 3 根据上述的计算结果 该电路具备何种功能 66 解 1 67 2 当uIC取4V时 比较点电压uTH 4V uTL 2V 68 当uIC取2 6V时 比较点电压uTH 2 6V uTL 1 3V 69 当uIC取2V时 比较点电压uTH 2V uTL 1V 70 当uIC取1 2V时 比较点电压uTH 1 2V uTL 0 6 3 根据上述的计算结果 可知该电路在控制端加电压时 加的电压越高 振荡频率越低 加的电压越低 振荡频率越高 因此电路具备电压控制频率的功能 亦称压控振荡器 71 7 2一个容量为512 8位的RAM 该RAM有多少个基本存储单元 每次访问几个基本存储单元 有几根地址线 几根数据线 答 有4K个基本存储单元 4096 每次访问8个基本存储单元 有9根地址线 8根数据线 72 7 7写出图p7所示电路中不同地址输入时ROM中的信息内容 解 73 不同地址输入时ROM中的信息内容 74 7 8一个EPROM所存储的信息如图p7 8所示 试画出其简化阵列图并列写输出数据表达式 解 简化阵列图如图所示 75 8 5分析图p8 5的逻辑电路 写出输出逻辑表达式 解 电路为PAL逻辑器件 输出表达式如下 76 9 2在图9 2 5所示的权电流倒T型电阻网络D A转换器中 已知UREF 6V R1 48k 当输入d3d2d1d0 1100时 uO 1 5V 试确定RF的值 解 77 9 5为了把一个8位的数字信号转换为模拟信号 能否选用AD7520 10位D A转换器 如可以 电路如何连接 解 可以选用AD7520 10位D A转换器 将d9d8 0即可 此时输出的电压将会较小 78 9 8如果将图9 3 4 a 逐次逼近型A D转换器的输出扩展到10位 取时钟频率为1MHz 试计算完成一次转换操作所需要的时间是多少 如果要求一次转换操作的时间小于120 s 問时钟频率应选多大 解 转换一