2025年数字电子技术基础章节练习题题库及答案

2025年数字电子技术基础章节练习题题库及答案一、数制与码制1.选择题：二进制数110101.101对应的十进制数是（）A.53.625B.53.5C.65.625D.65.5答案：A（计算过程：整数部分1×32+1×16+0×8+1×4+0×2+1×1=53；小数部分1×0.5+0×0.25+1×0.125=0.625）2.填空题：十六进制数0x3A转换为二进制数是（），8421BCD码是（）。答案：111010；00111010（十六进制3→0011，A→1010，故二进制为111010；8421码直接对每位十六进制数转4位二进制）3.分析题：将十进制数-37转换为8位二进制补码，并说明原码、反码、补码的转换规则。答案：原码：10100101（最高位符号位1，数值位37=32+4+1→100101）；反码：符号位不变，数值位取反→11011010；补码：反码加1→11011011。规则：正数原码=反码=补码；负数反码=原码数值位取反，补码=反码+1。二、逻辑代数基础1.选择题：逻辑函数F=AB+AC+BC的最简与或式是（）A.AB+ACB.AB+BCC.AC+BCD.AB+AC+BC（无法化简）答案：D（用卡诺图验证，三个最小项无相邻项，无法合并）2.填空题：逻辑函数F(A,B,C)=Σm(0,2,4,5)的反函数F̄的最小项表达式为（）。答案：Σm(1,3,6,7)（反函数包含原函数未包含的最小项）3.分析题：用卡诺图化简逻辑函数F(A,B,C,D)=Σm(0,1,2,5,6,7,8,9,10,13,14,15)，并写出最简与或式。答案：卡诺图分组：m0-1-2-8-9-10（A'B'和AB'）合并为B'；m5-6-7-13-14-15（A'C和AC）合并为C；剩余m2-6-10-14（B'D'？需重新核对）→正确分组应为横向B'（A'B'和AB'覆盖m0,1,2,8,9,10），纵向C（A'C和AC覆盖m5,6,7,13,14,15），故最简式F=B'+C。三、门电路1.选择题：TTL与非门的输入短路电流Iis是指（）A.输入端接高电平时的电流B.输入端接地时的电流C.输出高电平时的电流D.输出低电平时的电流答案：B（输入短路电流定义为输入端接地时从输入端流出的电流）2.填空题：OC门（集电极开路门）的主要用途是（）和（）。答案：实现线与；驱动大电流负载（或实现电平转换）3.分析题：图1（假设）为CMOS反相器电路，已知VDD=5V，输入信号Vi为0V或5V，画出输出Vo的波形，并说明电路的电压传输特性。答案：Vi=0V时，PMOS导通，NMOS截止，Vo=VDD=5V；Vi=5V时，NMOS导通，PMOS截止，Vo=0V。电压传输特性为理想开关特性，阈值电压约为VDD/2=2.5V，过渡区陡峭。四、组合逻辑电路1.选择题：用74LS138（3线-8线译码器）实现逻辑函数F=A'B'C+AB'C'+ABC，需要（）A.连接使能端并外接与非门B.直接输出C.外接或门D.外接非门答案：A（74LS138输出低电平有效，F=m1+m4+m7=Y1'Y4'Y7'的非，需外接与非门将Y1'、Y4'、Y7'输入，输出F）2.填空题：8线-3线优先编码器74LS148中，输入I7'~I0'优先级从高到低，当I5'=0，I3'=0（其余为1）时，输出Y2'Y1'Y0'=（）。答案：010（I5优先级高于I3，编码为5→二进制101，输出低电平有效→010）3.设计题：用4位全加器74LS283设计一个4位二进制数减法器（A-B），要求画出逻辑图并说明原理。答案：减法器可通过补码实现，B取反加1得到补码，再与A相加。电路连接：将B的4位输入接至74LS283的B3-B0，同时通过非门取反，进位输入C0=1（实现加1），A3-A0接至A3-A0，输出S3-S0即为A-B的结果（若最高位有进位则为正数，无进位则为负数补码）。五、触发器1.选择题：JK触发器在CP上升沿触发，已知J=K=1，现态Qn=0，则次态Qn+1=（）A.0B.1C.保持D.翻转答案：D（JK触发器特性方程Qn+1=JQn'+K'Qn，J=K=1时Qn+1=Qn'，故翻转）2.填空题：D触发器的特性方程是（），若CP为下降沿触发，D=1，现态Qn=0，则次态Qn+1=（）。答案：Qn+1=D；1（下降沿到来时D=1，故次态为1）3.分析题：图2（假设）为边沿JK触发器电路，CP波形为连续方波，J=Q'，K=1，初始Q=0，画出前4个CP周期内Q的波形。答案：CP上升沿触发，J=Q'，K=1。第一个CP上升沿：J=1，K=1→Q翻转→1；第二个CP上升沿：J=0，K=1→Qn+1=0；第三个CP上升沿：J=1，K=1→翻转→1；第四个CP上升沿：J=0，K=1→0。波形为0→1→0→1→0。六、时序逻辑电路1.选择题：同步计数器与异步计数器的主要区别是（）A.同步计数器速度快B.异步计数器使用更多触发器C.同步计数器所有触发器时钟同步D.异步计数器无清零端答案：C（同步计数器所有触发器由同一时钟信号触发，异步计数器逐级触发）2.填空题：用74LS160（同步十进制计数器，同步预置，异步清零）设计模6计数器，若采用预置数法（预置值为N-M），则预置值应为（）（设N=10，M=6）。答案：4（预置值=10-6=4，当计数到9时预置4，下一个时钟到4→5→6→7→8→9→4循环，模6）3.分析题：分析图3（假设）所示时序电路的逻辑功能，写出驱动方程、状态方程，画出状态转换图，并判断是否自启动。答案：驱动方程：J1=Q2'，K1=1；J2=Q1，K2=Q1。状态方程：Q1n+1=J1Q1'+K1'Q1=Q2'Q1'；Q2n+1=J2Q2'+K2'Q2=Q1Q2'+Q1'Q2=Q1⊕Q2。状态转换：00→01→11→10→00（检查无效状态：若初始为00→01→11→10→00；若初始为11→10→00，有效。所有状态均能进入有效循环，自启动。七、半导体存储器1.选择题：某ROM有10根地址线，8根数据线，其存储容量为（）A.10×8=80bitB.2^10×8=8192bitC.10^2×8=800bitD.2^8×10=2560bit答案：B（地址线n根，存储单元数2^n，每单元m位数据线，容量=2^n×m=2^10×8=8192bit）2.填空题：EPROM（紫外线可擦除ROM）与EEPROM（电可擦除ROM）的主要区别是（）。答案：EPROM需紫外线照射擦除，EEPROM可电信号擦除（单字节或整片）3.分析题：用2片256×4位的RAM扩展成256×8位的RAM，画出连线图并说明扩展方式。答案：位扩展（字长扩展），两片RAM的地址线A0-A7、读/写控制端WE、片选端CS并联，第一片数据线D0-D3作为高4位，第二片D0-D3作为低4位，合并为8位数据线D0-D7。八、脉冲波形的产生与整形1.选择题：555定时器构成的多谐振荡器中，电容C的充放电回路（）A.充电通过R1，放电通过R2B.充电通过R1+R2，放电通过R2C.充电通过R1，放电通过R1+R2D.充电通过R1+R2，放电通过R1答案：B（多谐振荡器中，充电时电源通过R1+R2对C充电，放电时C通过R2经放电管放电）2.填空题：555单稳态触发器的暂稳态时间tw≈（）（公式），若R=10kΩ，C=1μF，tw≈（）ms。答案：1.1RC；11（1.1×10k×1μ=11ms）3.分析题：图4（假设）为555施密特触发器电路，输入Vi为三角波（0~5V），VDD=5V，画出输出Vo的波形，并标出上限阈值UTH和下限阈值UTL。答案：UTH=2VDD/3≈3.33V，UTL=VDD/3≈1.67V。Vi上升时，Vo在UTH处由高变低；Vi下降时，Vo在UTL处由低变高。波形为矩形波，对应三角波过3.33V和1.67V时翻转。九、数模与模数转换1.选择题：8位D/A转换器的分辨率是（）A.1/256B.1/128C.1/8D.1/512答案：A（分辨率=1/(2^n-1)≈1/2^n，8位即1/256）2.填空题：逐次逼近型A/D转换器的转换时间主要取决于（），双积分型A/D转换器的优点是（）。答案：位数（n位需n个时钟周期）；抗干扰能力强（对工频干扰抑制好）3.设计题：用8位D/A转换器DAC0832设计一个能输出0~5V电压的电路，已知参考电压VREF=-10V，画出简化电路图