数字电子技术A离线作业答案

1、数字电子技术A第1次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共9道小题)1 .()是仓储的基本任务，是仓储产生的根本原因。(A) 流通调控(B) 存储(C) 质量管理(D) 数量管理正确答案：D2 .在下列逻辑部件中，不属于组合逻辑部件的是(A) 译码器(B) 编码器(C) 全加器(D) 寄存器正确答案：D3.(A)(B)(C)用卡诺图法化简函数凡430)忏2>8234也1110+工4891034,5)得最苞与或式FA+D+BC9二方+反7F=CD+3+A(D)正确答案：C4.O逻辑函数F1、F2、F3的卡诺图如图1-2所示,(A)F3=F1?F2(B)F3=F1+F(C)F2=F1?F3

2、(D)F2=F1+F3正确答案：B5.八选一数据选择器74151组成的电路如图1-3所示，则输出函数为()-DSG1ISE0DDDDDDD74HC151(A)(B) ：(C) .(D)6.某逻辑门的输入端A、B和输出端F的波形图正确答案：C1-7所示，F与A、B的逻辑关系是:(A) 与非(B) 同或(C) 异或(D)或正确答案：B7十进制数3.625的二进制数和8421BCD码分别为()(A) 11.11和11.001(B) 11.101和0011.011000100101(C) 11.01和11.011000100101(D) 11.101和11.101正确答案：B8下列几种说法中错误的是(

3、)(A) 任何逻辑函数都可以用卡诺图表示(B) 逻辑函数的卡诺图是唯一的。(C) 同一个卡诺图化简结果可能不是唯一的(D) 卡诺图中1的个数和0的个数相同。正确答案：D9和TTL电路相比，CMOSI路最突出的优点在于()(A) 可靠性高(B) 抗干扰能力强(C) 速度快(D) 功耗低二、主观题(共25道小题)10.如图3所示，为检测水箱的液位，在AB、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

4、灯亮；水面在C以下的危险状态时，仅红灯R亮。参考答案:r=A+BC=ABC11.击A3*表如吝4前不，否逻辑出数的与开-与非表达式分别为用最少的与非门设计一个组合逻辑电路，实现以下逻辑功能I应4二°°时/=方，工1工口二°1时F=莅丫。=1U时y=4h,犬；区）二口时，输出为任意态.，L在图4中填写逻辑函数F的卡诺图一2 .写出逻辑表达式,3 .画出逻辑电器用最少的与指口谩计一个组合逻辑电路，实现以下谡辑功能：/工。=0°时¥=每,应¥口=。1时丫=.+凡工】/=1。时/=月%莅/二”时，输出为任意态4中埴写逻辑函数F的卡诺图2 .写

5、出逻辑表达式*3 .画出逻辑电路-12.用代数法化荷：，CA+B+CASCF1二及不+%C初.居=1F2=AC+AC+BD参考答案：L2：13.已知逻辑函数：_久ABCQ)二金3+JCrABD+ABCD演AR,CD)=ABCD+JCD+BC+BCDF,画出逻画出逻辑函数F1、F2和F的卡诺图；用最少的与非门实现逻辑函数辑图。参考答案：信辑函数写和曲卡诺图如图42所示.1士化简开药控逻辑出独再导FCD-ABDABC=CDABDABC逻辑图略14.分析图3所示逻辑电路，写出输出端的逻辑函数表达式,能实现什么逻辑功能.列出真值表，说明电路参考答案：'li=AB+ABCABC真值表如表A3所示

6、.电路实现全加器功能.表A3*15.一数字信号的波形如图1.1.1所示，试问该波形所代表的二进制数是什么?参考答案：0101101016.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)2.718参考答案：(1) 43D=101011B=53O=2BH;43的BCD编码为01000011BCD。(2) 127D=1111111B=177O=7FH;127的BCM码为000100100111BCD。(3) 254.25D=11111110.01B=376.2O=FE.4H;001001010100.

7、00100101BCD17.将下列每一二进制数转换为十六进制码：(1) 101001B(2)11.01101B参考答案：(1)101001B=29H(2)11.01101B=3.68H18.将下列十进制转换为十六进制数：(1) 500D(2)59D(3)0.34D(4)1002.45D参考答案：(1)500D=1F4H(2)59D=3BH(3)0.34D=0.570AH(4)1002.45D=3EA.7333H(19) 下列十六进制数转换为二进制数：23F.45HA040.51H参考答案：(20) 23F.45H=1000111111.01000101B(21) A040.51H=101000

8、0001000000.01010001B20.将下列十六进制数转换为十进制数：(1) 103.2H(2)A45D.0BCH参考答案:(1)103.2H=259.125D(2)A45D.0BCH=41024.046D21.用逻辑代数证明下列不等式(b) ABC+ABC+ABC=AB+AC(c) A+ABU+ACD+A+CD-hE(n)s参考答案:自交换律A+BC(A+B)(A+C),得A+AB=+兑)(月+3)-A+B*ABC+ABC+ABC=A(BC+JC+5C)=A(C+BC)=A(C+8)=AB+ACA+ABC+ACD+C+万石=A+ACD+(CDE(f)：_，A+CDCDEACD+E22

9、.将下列各式转换成与或形式参考答案:A®B®C®D(1)当万百看=0,C一=1时,真值为L干是AB=DLCDRO或CD=11时，真值为1：.AB=10>CD=OO或CDT1时，亘值为I-则有四个最小项不为0,SPABC'D.ABCD.ABD.ABCDQ)当H8=1，C®D:0时，真值为1.,AB=0Q,CD=10或CDMH时，真值为LPAB=lhCD=10或CD=OI时，真值为L则有四个最小项不为0,WABCD.ABCD.ABCD.ABCDA®BC&D=工通124781113；14).23.将下列各式转换成与或形式1+B+

10、C+D+C+D+幺+D+8+C*+且+C*+£?+j4+Z)>4+5+*O+JCM<?+JCH-X+=(?f+5)(C+D)+*(C+D)(A+D)(C+D)(A+B+D)ACADBC+BDCDD参考答案：-CMC+D24.将下列各式转换成与或形式AC-BDBCABACBaBCABAC-BD+BCAB=(J+C)(B+D)+(B+C)(A+B)=ABBC+ACBAB+AC+B+参考答案:=b十月Q+CD+AC25.利用与非门实现下列函数L=AB+AC参考答案：£=丽万26.利用与非门实现下列函数L=DU+替考H堂1L=D(A+C)=27.利用与非门实现下列函数人

11、（幺+跳。+团£二(j+8)(C+Q)二耳耳28.用卡诺图法化简下列各式照+疝。+虻+4肝AC+ABC+BC+ASCAC+ABC+BCABC=AC+BC+BC+ABC半看二二支.二月+AflC-|1*+C29.用卡诺图法化简下列各式ABCDABCDrAB+AD+曲CABCD+ABCDAJ+AD+ACABCLAD+AB+AD+ABC=AB+AD+AD=A(B+BCD)+血=屈+芯D+疝=巫+AD+LC)30.用卡诺图法化简下列各式+仞（照）+岫+3A+B(AB+BD)C+BD(AC)+D(ABrBDCBD(AC)+D(A+B')=ABC+BCDBD(A+C)+DAB蕊焉零堂.-

12、ABC+BCDAB+BCD31.用卡诺图法化简下列各式ABCD+D/CD)+Aft（幺+。加+方（参考答案j45CQ+Q(SCD)+(A-iC)的+A(B+C)Z啾3ABCD+3CD+ABD+BCD+ABC=咕1+播+医+内？+播4+阳曰+加4+析4+用536911,12,14)32.用卡诺图法化简下列各式L(A,5,C,D)=£用(345,6工8,9,10，12,13,14,15)33.C=(A®B)CAB=AB+(A®B)C34.试用2输入与非门和反相器设计一个4位的奇偶校验器，即当4位数中有奇数个1时输出为0,否则输数字电子技术A第2次作业一、单项选择题(只

13、有一个选项正确，共1道小题)1 .八路数据选择器，其地址输入端(选择控制端)有个(A) 8(B) 2(C) 3(D) 4正确答案：C二、主观题(共7道小题)2.3a所不。试在图发由全加器FA、2-4线译码器和门电路组成的逻辑电路如图中填写输出逻辑函数L的卡诺图(不用化简)。输出逻辑函数上的卡诺图如图的所示.3.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。Dq口1D；D；D|D-D.D"74HC15!3分析电路可得G,a为1、同取道时好逻

14、辑场靛如表A4所示二爹若答案工表A44.设计一个组合逻辑电路。电路输入DCBAJ8421BCD码，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，最后画出电路图）1.真值表略，用卡诺图化简得最简的或非表达式为L=A+B.或非门实现的电路图如图A51所示，2.变换函数£的表达式得.LA8=CBA+CBAYqY.用74Hl32实现的电路如A5-2所示0*Ag74HC1非A1A?E.E上,VY.0u图5-2*5.某组合逻辑电路的输入、输出信号的波形如图1 .写出电路

15、的逻辑函数表达式；2 .用卡诺图化简逻辑函数；4所示。3 .用8选1数据选择器74HC151实现该逻辑函数.参考答案：.ZDCBA+DCBA+DCBA+DCBA+DCBA+DCBA<2.用卡诺图化简得3Z（CsB、兑）=阿5<4.6）逻辑图如图A4所示.sjE74HCI51A4/6.分析如图5a所示时序凿辑电路.设触发器的初态均为口）1-写出驱动方程、输出方程12.列出状态表；川3.对应图匕所示输入波形，画出0、Q及输出Z的波形.*后1(a)朦-rLTUTrLTW-th)L驱动方程：输出方程;2状态表如表A5所示。工Q、Gi及Z的波形如图A5所示。，-rvuxrLFiTLIIIII

16、图A3*7.分析图题3.3.6所示逻辑电路的功能BoABiCoAq,0务=4稣*S=4BCo.q=4耳+气。%)4二位加法电路v8.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，能够根据各雷达的启动和关闭信号，以最节约电能的方式启、停发电机A*3c-4Y。J0加1。0二0,*皿1二1二巨q口11PgI*1110)A11*X-ABC+ABC+ABCY=m,+w,+根离+mj=AB+C+1JJU1r数字电子技术A第3次作业本次作业是本

17、门课程本学期的第3次作业，注释如下:入单项选择题(只有一个选项正确，共11道小题)1 .为将D触发器转换为T触发器，图9.4.2所示电路的虚线框内应是(A) 或非门(B) 与非门(C) 异或门(D) 同或门正确答案：D2 .一位十进制计数器至少需要个触发器(A) 3(B) 4(C) 5(D) 10正确答案：B3 .有一A/D转换器，其输入和输出有理想的线性关系。当分别输入0V和5V电压时，输出的数字量为00H和FFH,可求得当输入2V电压时，电路输出的数字量为(A) 80H(B) 67H(C) 66H(D)5FH正确答案：CT1内的平均值VI与参考电压4 .在双积分A/D转换器中，输入电压在取

18、样时间VREF应满足的条件是|VI|-|VREF|(A) |VI|-1VREF|(B) |Vi|-|Vref|(C) |Vi|=|Vref|(D) 无任何要求正确答案：B5.图1-4所示电路中，能完成Qn+1=逻辑功能的电路是（(A)(B)(C)D41Kp-g(D)正确答案:6.D/A转换电路如图1-5所示。电路的输出电压u0等于（8V(A) 4.5V(B) -4.5V(C) 4.25V(D)-8.25V正确答案：B7.为了把串行输入的数据转换为并行输出的数据，可以使用()(A) 寄存器(B) 移位寄存器(C)计数器(D) 存储器正确答案：B8 .单稳态触发器的输出脉冲的宽度取决于()(A)

19、触发脉冲的宽度(B) 触发脉冲的幅度(C) 电路本身的电容、电阻的参数(D) 电源电压的数值正确答案：C9 .为了提高多谐振荡器频率的稳定性，最有效的方法是()(A) 提高电容、电阻的精度(B) 提高电源的稳定度(C) 采用石英晶体振荡器(D) 保持环境温度不变正确答案：C10 .已知时钟脉冲频率为fcp,欲得到频率为0.2fcp的矩形波应采用()(A) 五进制计数器(B) 五位二进制计数器(C) 单稳态触发器(D) 多谐振荡器正确答案：A11 .在图1-8用555定时器组成的施密特触发电路中，它的回差电压等于(1r*5v8462555315-LII+4V(A) 5V(B) 2V(C) 4V(

20、D) 3V正确答案：BSoYWSi74HC151四、主观题（共22道小题）12.已知输入信号A、B、C的波形，试画出图2所示各电路输出（L1、L2、L3）的波形。设触发器的初态为0oABDADD参考答案:13.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0参考答案:堀动方程：4口Krh波形图如图A4-1笈力=1又产&+$(PJVW-TLTLrLLIL14.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.6:Ip3:参考答案:表A5

21、1L状志转换真值表如表A5所示激励方程；%口,=。），A=Q【Qi/状态方程：。尸;2：,er=翻，。：函.状态图如图A5所示一电路具自启动能力图A5,15.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。CPCEPQQQQ1CCET74LVC16)>CPPE>一1DDDDCR参考答案:MN=008进制计数器，M附019进制计数器，MN=1014进制计数器，MN=1115进制计数器.16.用移位寄存器74194和逻辑门组成的电路如图6所示。设74194的初始状态Q3Q2Q1Q0=0001试画出各输出端Q3Q2、Q1

22、、Q0和L的波形。“JTFLFLFLFVLFLJL参考答案：各输出端Q3、Q2、Q1、Q0和L的波形如图A6所示“_n_nj""Lr_Ln_n.*IfIVQ_rLrrn1IIIii*o=rLr-L17.由555定时器组成的脉冲电路及参数如图8a所示。已知vI的电压波形如图所示。试对应vI画出图中vO1、vO2的波形；(a)参考答案:对应VI画出图中vol、VO2的波形如图A8所示。L1、L2和L3的波形。(设触发器的初态为0)(d)(c)参考答案：输出端Li、L2和L3的波形如图A2所示。18.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19.分析如

23、图5所示时序逻辑电路。（设触发器的初态均为0）1 .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Q0、Q1及Q3的波形。或55c.TL-rLTL.TUrLTL参考答案:1.时钟方程：CPq=CPi=CPCF1=Q。/激励方程IJ。=&，%=11J=IK1=L=QlQff跖三1y状态方程£，Q；"二0aQ(1cpe+(2：匕p0,Q”=QicPi+Q：*.。/=0；(2；Q2s2+2；cpaZ电路的状态图如图A5-2所示.电路具有自启动功能.-Lr图A5>2工波形图如图A5-3所示.gl_r

24、-jjr-L-r©3rI_I图A59120.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。参考答案:1.踣优合表如表A6所示.表A82.激励方程:4=0：灭+。：/£D.=QX+QxQ,X+Q；Q；输出方程:3.电路为可控三进制计数器，21.由555定时器、3-8线译码器74HC138和4位二进制加法器74HC161组成的时序信号产生电路如图7所示。1. 试问555定时器组成的是什么功能电路？计算vo1输出信号的周期；2. 试问74LVC161组成什么功能电路？列出其状态表；3.

25、画出图中vo1、Q3、Q2、Q1、Q0及L的波形。QOQ占Q!hOYY,YfYY丫YlY74HC138EEEAAA参考答案:2. 74LVC161组成五进制计数器，电路状态表如表A7所示3. V01、Q3、Q2、Q1、Qo及L的波形如图A7组成。1A722.0；0；62；101111001101111011110北。”广11001101111011111011%"LTLTLrLrLTLfKGII!iII逻辑电路如图l-la、b、c、d所示.口、口和的波形.触发器的初态为口）试对应参考答案:各电路输出端的波形如图A1所示23.71e所示输入波形，分别画出输出端力、(b)分析如图6所示时

26、序逻辑电路1. 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4. 说明电路的逻辑功能。参考答案:1.激励方程：B=£输出方程:工状态方程:工状态表如表A6所示*状态图如图A6所示.表巴二加图A6-4.电路为可逆计数/=0时为加法器；力0时为减法器；7端为加法器的进位输出端和减法器的借位输出端*/24.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。参考答案：激励方程为：/J=X

27、正X输出方程为：2=8”就乂“逻辑图及自启动检查略*a25.时序信号产生电路如图8所示，CP为1kHz正方波。1 .说明74161和非门组成电路的逻辑功能；2 对应CP输入波形，画出电路中uO1、uO2的电压波形。3计算uO2的输出脉宽tW;4 .试问uO2的频率与CP的频率比是多少？5 如改变74161数据输入，使D3D2D1D0=100,0试问uO2与CP的频率比又是多少？斤jVLFLHJnJLrLFLTL参考答案:1.74HC和非门组成四进制可效器2.Vqi和Vqj61；波形如图A8所于*cp-n_r_LrLn_n_L_n_n_-riE叫一urnLJl图A8P3. VQ2的输出脉宽胡=1

28、尺C=1一2msv4. 的频率为C户频率的四分之一丫5.当nGDDQLlOOO时，的频率为C尸频率的八分之一26.某组合逻辑电路的输入、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.(MSB)D参考答案:1.Z=DCBA+DCBA-rDCBA+DCBA+DCBA+DCBA.2,用卡诺图化简程ZCBCBA.ZnC、8、用）二十加（54.6）逻辑图如图A4所示口口;fDoD】匚匕DmD*D$DsDyS；74HCI51SoEY27.试用负道沿D触发器设计一同步时序逻辑电路，耳状态图如图6所示.L列出状态表1v

29、2 .写出激励方程和输出方程；仆3 .ISI出逻辑电路.参考答案:1.4志表如表A6所小。表A62.激励方程输出方程，逻辑图略1.2.3.4.画出输出电压的波形，并标出波形图上各点的电压值.，计蹩必周期.28.波形产生电路如图7所不.试问555定时器蛆成的是什么功能由路？计算之1输出信号的周期和占空比;试间74LVC16I组成的是什么功能电路？列出其状态表,参考答案:u（n的周期为;Ni7（Ri+21ms占空比为:2.74LVC161组成四进制计数器，其状态表入如表A7所示表A73 .vol-叱的波形如图A7所示hrLTinn.)iI图A74 .久的周期T=4Ti=4m£。29. 试

30、按表1.2.1所列的数字集成电路的分类依据，指出下列器件属于何种集成度器件：（1）微处理器；（2）IC计算器；（3）IC加法器；（4）逻辑门；（5）4兆位存储器ICo参考答案：（1）微处理器属于超大规模；（2）IC计算器属于大规模；（3）IC加法器属于中规模；（4）逻辑门属于小规模；（5）4兆位存储器IC属于甚大规模。30.0,CP、J、K信号如题图所示，试画出触发器设主从JK触发器的初始状态为端的波形。1*>|Jj1|JU：l_U:U!;i)<tt1k!ni:Q:参考答案：答案见题图31.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0oCF_

31、I力阿一III32.D触发器逻辑符号如题图所示，用适当的逻辑门，将RS触发器和JK触发器。D触发器转换成T触发器、参考答案：O=D=70flF0H=Z)=S+ROL=d=Q+Ko*33.已知一时序电路的状态表如表所示，试作出相应的状态图数字电子技术A第4次作业三、主观题（共15道小题）1.苞路及其输入信号ABC的波形分别如图2所示.试画出各的输出波形.（设触发器初态关图2,参考答案:分析电路可画出各逻辑电路的输出波形如图参考答案:3.已知状态图如图所示.试作出它的状态表A2所示。2.已知状态表如表所示，试作出相应的状态图4.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X=1001

32、10时，求该电路输出Z的序列。01,当序列参考答案：0110105.已知某时序电路的状态表如表题6.1.6所示，试画出它的状态图始状态在S2,输入信号依次是0101111,试求出其相应的输出。如果电路的初参考答案：10101016.分析课本6.2.4图题所示电路，写出它的驱动方程、状态方程，画出状态表和状态图。(1)写出各逻辑方程1输出方程Z=工。疆动方程J9-Pi"Kv-XO*14=。；&=i"Q)将史朗方程代入相反守任方程，求得各触发零的次态方程.撰IW序电路的状态方程3口=4高+M。=22+超0=襦豆+施.歹二总+20=*+g=q+2(3)画出状态表、状态图-7.试分析图题7.1.5电路是几进制计数器，画出各触发器输出端的波形图。参考答案:五进制计数器Icp_t23456789FLT8.试分析图题7.1.9所示电路，画出它的状态图，说明它是几进制计数器LCP1参考答案：十进制计数器9.试分析图题7.1.11所示电路，画出它的状态图，并说明它是几进制计数器参考答案：11进制计数器10.试分析图题7.1.15所示电路，说明它是多少进制计数器，采用了何种进位方式参考答案：4096o米用并行进位方式11.试画出图题7.2.1所示逻辑电路的输出(QAQD的波形，并分析该电路的逻辑功CP1110JII门IT启动丁®SoCP