《数字电子技术A》

1、数字电子技术A主观题离线作业班级 学号姓名二、主观题(共15道小题)7 .如图3所示，为检测水箱的液位，在A、B、C、三个地方安置了三个水位检测元件，当水面低于检测元件时，检测元件输出低电平，水面高于检测元件时，检测元件输出高电平。试用与非门设计一个水位状态显示电路，要求：当水面在A、B之间的正常状态时，仅绿灯G亮；水面在B、C间或A以上的异常状态时，仅黄 Y灯亮；水面在 C以下的危险状态时， 仅红灯R亮。解：8 .电路如图7所示，图中74HC153 为4选1数据选择器。试问当MN为各种不同输入时， 电路分别是那几种不同进制的计数器。解：MN=008进制计数器，MN=019进制计数器，MN10

2、14进制计数器，M附1115进制计数器.9 .发由全加器FA 2-4线译码器和门电路组成的逻辑电路如图3a所示。试在图b中填写输出逻辑函数L的卡诺图(不用化简)。(a)(b)解：输出逻辑函数L的卡诺图如图A3所示。10 .用逻辑代数证明下列不等式解：11 .将下列各式转换成与 -或形式解：12 .利用与非门实现下列函数L=AB+AC解：13 .利用与非门实现下列函数14 .利用与非门实现下列函数解：:一-11-L15 .用卡诺图法化简下列各式解：16 .用卡诺图法化简下列各式解：17 .用卡诺图法化简下列各式解：18 .用卡诺图法化简下列各式解：19.= 2>g2 息 6 78913,1

3、4)解:20.上(凡及仁 O) = Z 肉(014691 可+Z 日(235711.15)解:21.L(ABCD) = 2>Q13,145) +工双 12391。11)解: 主、主观题（共12道小题）4.逻辑电路如图1-1如& 口 a所示.试对应图©所示输入波形，分别画出输出端口、 小、五和山的波形. 5暧器的初态为（D u解:TOAEh霆1 1-1+J各电路输出端白波形如图 A1所示。用代数法化武；+5.玛=国中口瓦武力十立方九解1 L 一 ” .6 .已知逻辑函数：画出逻辑函数Fi、F2和F的卡诺图；用最少的与非门实现逻辑函数F,画出逻辑图。解：逻辑函数Fi、F2和

4、F的卡诺图如图 A2所示。化简并变换逻辑函数F得7 .分析图3所示逻辑电路，写出输出端的逻辑函数表达式，列出真值表，说明电路能实现 什么逻辑功能.解：8 .用数据选择器组成的多功能组合逻辑电路如图4所示。图中G1、G0为功能选择输入信号，X、Z为输入逻辑变量，F为输出逻辑函数。分析该电路在不同的选择信号时，可获得哪几 种逻辑功能，请将结果填入表 4中。解：9 .设计一个组合逻辑电路。电路输入DCBM 8421BC加，当输入代码所对应的十进制数能被4整除时，输出L为1 ,其他情况为0。1 .用或非门实现。2 .用3线-8线译码器74HC138和逻辑门实现。（0可被任何数整除，要求有设计过程，最后

5、画出电路图）解：1，真值表略，用卡诺图化简得最简的或非表达式为yZ二月十 B 7或非门实现的电路图如图A5-1所示“2,变换函数。的表达式得口Z 二丽二 CBA 4* CBA用74HC1充实现的电路如图A5-2所示FHTL 0 0 图5 -1图5 2,10 .将下列十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数和8421BCD码(要求转换误差不大于2-4):(1)43(2)127(3)254.25(4)2.718解：(1)43D=101011B=53O=2BH43 的 BCD®码为 01000011BCD(2)127D=1111111B=177O=7FH127 的 BCD®码

6、为 000100100111BCD001001010100.00100101BCQ(4)2.718D=10.10110111B=2.56O=2.B7H ; 0010.011100011000BCD。11 .将下列每一二进制数转换为十六进制码：(1)101001B(2)11.01101B解：(1)101001B=29H(2)11.01101B=3.68H12 .将下列十六进制数转换为二进制数：(1)23F.45H(2)A040.51H解：(1)23F.45H=1000111111.01000101BA040.51H=1010000001000000.01010001B AB(DC-A)产色)的异

7、(c)(d) j4 -f- j4BC + A BO + CB + C萼(e) AB + AB + AB + AS 中0+为+ (刃+的+(不疥港y /(3 04 + 2 4)(H + S + C)J(h)N豆D十&豆C十金SC+上+BC +5？ +如的j13 .1)一, 一，一1 -,解：14 .试分析图题3.3.4所示逻辑电路的功能解：全加器15 .某雷达站有3部雷达A、B、C,其中A和B功率消耗相等，C的功率是A的功率的两 倍。这些雷达由两台发电机 X和Y供电，发电机X的最大输出功率等于雷达 A的功率消耗, 发电机Y的最大输出功率是 X的3倍。要求设计一个逻辑电路，能够根据各雷达的

8、启动和 关闭信号，以最节约电能的方式启、停发电机.解： 主、主观题(共7道小题)8. 已知输入信号 A、B、C的波形，试画出图 2所示各电路输出(Li、L2、L3)的波形。设触发器的初态为0。解：波形如图 A2 所示。9. 逻辑电路如图 4 所示，试画出 Q0、 Q1、 Q2 的波形。设各触发器初态为 0 。解：10. 已知某同步时序逻辑电路的时序图如图 5 所示。1 列出电路的状态转换真值表，写出每个触发器的驱动方程和状态方程2 .试用D触发器和与非门实现该时序逻辑电路，要求电路最简。画出逻辑电路图 解：11. 用移位寄存器74194 和逻辑门组成的电路如图 6 所示。 设 74194 的初

9、始状态Q3 Q2Q1Q0=0001，试画出各输出端Q3、Q2、Qi、Q0和L的波形。解：各输出端 Q、Q、Q、Q和L的波形如图A6所示。12. 逻辑电路如图 2a、 b、 c 所示。试对应图 d 所示输入波形，分别画出输出端Li、 、 L2 和 L3 的波形。 ( 设触发器的初态为 0)(a)(b)(c)(d)解：输出端Li、L2和L3的波形如图A2所示。13 .由与或非门组成的同步RS触发器如题图所示，试分析其工作原理并列出功能表。解：14 . 设主从 JK 触发器的初始状态为 0 ， CP、 J、 K 信号如题图所示，试画出触发器Q 端的波形。解： 答案见题图，即上图中最下面一个波形。二、

10、主观题 ( 共 i0 道小题 )0)6. 分析如图 5 所示时序逻辑电路。(设触发器的初态均为i 写出各触发器的时钟方程、驱动方程、状态方程；2 .画出完整的状态图，判断电路是否具能自启动;3 .画出在CP作用下的QO Q1及Q3的波形。解：1.时钟方程；UPo = CP2 = CP激励方程；鼠=。第&)=1：J1 = 1Kl ='J2 = 2100* 2 = 1 p状态方程！ +,Q：“二 Qw。值喈口 + Q"p口f 0：" = Qi?i+Q；Pi,=。；翅口炉3 + Q；空工. 工电路的状态图如图AA2所示.电路具有自启动功能,，+J3.波形图如图A5

11、T所示.<I i Li._7 .试用正边沿D触发器设计一个同步时序电路，其状态转换图如图6所示。1 .列出状态表；2 .写出各触发器的激励方程和输出方程；3 .说明电路功能。解：8 .分析如图6所示时序逻辑电路写出各触发器的激励方程、输出方程2.写出各触发器的状态方程3.列出电路的状态表并画出状态图1DFF,FF：4.说明电路的逻辑功能。解:9 .用边沿JK触发器和最少的逻辑门设计一个同步可控2位二进制减法计数器。当控制信号X=0时，电路状态不变；当 X=1时，在时钟脉冲作用下进行减1计数。要求计数器有一个输出信号Z,当产生借位时Z为1,其他情况Z为0。解：10 .某组合逻辑电路的输入、

12、输出信号的波形如图4所示。1 .写出电路的逻辑函数表达式；2 .用卡诺图化简逻辑函数；3 .用8选1数据选择器74HC151实现该逻辑函数.解：11 .逻辑电路如题图所示，已知 CP和A的波形，画出触发器 Q端的波形，设触发器的初始 状态为0。解：12 .图题6.1.5是某时序电路的状态转换图，设电路的初始状态为01 ,当序列X=100110时，求该电路输出 Z的序列。解：01101013 .在某计数器的输出端观察到如图7.1.1所示的波形，试确定该计数器的模解：模为614 .由集成单稳态触发器 74121组成的延时电路及输入波形如图题9.2.3所示。(1)计算输出脉宽的变化范围；(2)解释为

13、什么使用电位器时要串接一个电阻。解：工作原理见教材(1)按照上图的接法，其输出脉冲的定度为：卡%=0.7%的由于有一个20叩的电位器，其外接电阻的变化范围是:到(20b5.1) K%故 =0,750=0.7 xS.lxlO3 xlxlO-6 = 3.57x1。-' = 3.57g*工麓=0 7x25.1x1(? xlxlO_5 =17.57x101 =17.57ms "故输出脉冲的变化范围为：3.57皿到1757mB(2)串接一个电阻是为了使该单稳态触发器保证有一个最短的暂态掾卖时间：当输入脏 冲为周期性触发服中时有一个最小占空比口,15 .某双积分A/D转换器中，计数器为十

14、进制计数器， 其最大计数容量为(3000) Do已知计 数时钟脉冲频率fCP=30kHz ,积分器中R=100k , C=1 F,输入电压vi的变化范围为0 5V 。试求：(1)第一次积分时间 ； (2)求积分器的最大输出电压1V口0 ; (3)当Vref=10V ,第二次积分计数器计数值二(1500) D时输入电压的平均值 VI为多少?解：主、主观题(共7道小题)2.由555定时器组成的脉冲电路及参数如图8a所示。已知vi的电压波形如图b所示。试对应VI画出图中VO1、VO2的波形；(a)(b)解：对应vi画出图中voi、VO2的波形如图A8所示。3.由可编程逻辑阵列构成的组合逻辑电路如图3所示。1 .写出Li、L2的逻辑函数表达式;2 .列出输入输出的真值表；3.说明电路的逻辑功能。解:ii = ABCABCABC± ABC=A® A®2 .赶路的真值表如表A3所示.j表A3+A8611上卡0Q0.0F0Qia r0101加01lu0I'F110Qyi(P10u0A11Or0311V13 .为1位全加器。4