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文档简介

杭州师范大学杭州国际服务工程学院(信息科学与工程学院)2011-2012学年第一学期期末考试数字电路试卷(A) 参考答案(评分标准)一、 填空(共10分,每空格1分)(1) 与 (2)或 (3)非 (4)二(5) 采样 (6)保持 (7)量化(8)编码 (9)真值表 (10)J=K= T二、选择(共10分,每小题1分)12345678910ABDBADACCB三、判断(共12分,每小题1分)123456789101112+-+-+-+-四、分析(共38分)1. (3分)解: 。 (3分)2. (3分)解:画出函数的卡诺图如下: (2分)合并最小项后得到 。 (1分)3. (4分) (2分) (2分)4. (4分)解:根据JK触发器逻辑功能的定义及边沿触发方式的动作特点,画出输出端Q的波形如下: (4分)5. (6分)解:(1)第一片为6进制计数器,(2分)第二片为4进制计数器; (2分)(2)整个电路Y输出是24进制计数器。 (2分)6. (8分)解:由图知,即,当K=0 时,A 与B做加法运算;当K=1时,A 与B做减法运算。四种情况下电路输出CO和S3S0的状态分别如下: COS3S2S1S0(1)01110(2)10100(3)10101(4)10011每种情况答对得2分。7. (10分)解:(1)该电路的驱动方程为 , (2分)状态方程为 ; (2分)(2)画出该电路的状态转换图如下: (4分)(3)该电路的逻辑功能为移位循环计数器。经验证其余状态均可进入有效循环内部,所以电路能自启动。 (2分)五、设计(共30分)1. (18分) 解:用A,B,C,D四个输入变量分别代表四种药材,并规定使用该药材为状态1,不使用为0。取指示信号为输出变量,以Z表示,并规定正常情况下为0, 违反配方规则时Z为1。根据题意列出逻辑真值表如下: (1分)A B C D Z0 0 0 0 00 0 0 1 00 0 1 0 00 0 1 1 10 1 0 0 00 1 0 1 00 1 1 0 00 1 1 1 11 0 0 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 0 1 1 11 1 0 0 11 1 0 1 01 1 1 0 11 1 1 1 1 (2分) 由真值表写出逻辑函数式为 , (1分)画出该函数的卡诺图如下:CD AB 00 01 11 1000 0 0 1 1 01 0 0 0 0 11 1 1 1 1 10 0 0 1 1 (2分)合并最小项后得到 。 (1分)i) 用与非门实现该逻辑函数, , (1分)所设计的逻辑电路如下图:Z A D C (2分)ii) 用数据选择器实现该逻辑函数, Z的逻辑式可化为 (2分) 用4选1数据选择器74HC153实现该逻辑函数如下图: A C A0 A1 0 D0 1/2 74HC153 D D1 Y Z D2 1 D3 S (2分)iii) 用译码器实现该逻辑函数,Z的逻辑式可化为 (2分) 用3线-8线译码器74HC138实现该逻辑函数如下图:Z A A2 Y7C A1 Y674HC138 D A0 Y5 Y4 Y3 1 S1 Y2 S2 Y1 0 S3 Y0 (2分) 2. (12分)解:设电路开始处于初始状态为 S0。第一次输入 1 时,由状态 S0 转入状态 S1,并输出 0;若继续 输入 1,由状态 S1 转入状态 S2,并输出 0;如果仍接着输入 1,由状态 S2 转入状态 S3,并输出 1; 此后若继续输入 1,电路仍停留在状态 S3,并输出 1。电路无论处在什么状态,只要输入 0,都应回到初始状态,并输出 0,以便重新计数。 原始状态图中,凡是在输入相同时,输出相同、要转换到的次态也相同的状态,称为等价状态。状态化简就是将多个等价状态合并成一个状态,把多余的状态都去掉,从而得到最简的状态图。所得原始状态图中,状态 S2 和 S3 等价。因为它们在输入为 1 时输出都为 1,且都转换到次态 S3;在 输入为 0 时输出都为 0,且都转换到次态 S0。所以它们可以合并为一个状态,合并后的状态用 S2 表 示。等价图请见答案图 6-15。 (1分) 0/01/00/000011/00/0101/11/00/0S0S10/01/00/0S21/00/0S0S10/00/00/01/0S31/11/1 (2分)取n=2,令 的00、01、10为 , 则,分解为3个卡诺图如下: (3分) (2分)选用JK触发器,求方程组 , , (1分)画出逻辑电路图如下: (2分)

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