数字电子技术基础试题模拟题及答案2

数字电子技术基础试题模拟题及答案2单项选择题1.十进制数(25.625A.11001.101B.11001.11C.10011.101D.10011.112.下列逻辑运算中，正确的是（）。A.AB.AC.AD.A3.若将一逻辑函数的卡诺图画为四变量，则在该卡诺图中，与最小项在几何位置上不相邻但在逻辑上相邻的最小项是（）。A.B.C.D.4.TTL与非门的多余输入端在工程实践中通常采用的处理方法是（）。A.接低电平B.接高电平或通过限流电阻接电源C.悬空D.接地5.在CMOS逻辑门电路中，输入端不允许悬空的主要原因是（）。A.悬空会导致电路功耗急剧增加B.悬空会破坏输入级的逻辑电平，导致栅极静电击穿或逻辑混乱C.悬空会使输出电平固定为高电平D.悬空会改变电路的传输延迟时间6.若一个组合逻辑电路在输入信号变化时，输出端出现了不应该有的尖峰脉冲，这种现象称为（）。A.竞争B.冒险C.振荡D.截止7.3线-8线译码器74LS138处于译码状态时，若输入代码=101A.―B.C.―D.8.8选1数据选择器74LS151的地址输入端有（）个。A.2B.3C.4D.89.JK触发器在输入信号J=1,A.0B.1C.―D.10.将D触发器转换为T触发器，正确的连接方式是（）。A.将D端接B.将D端接―C.将D端接TD.将D端接T11.同步时序逻辑电路与异步时序逻辑电路相比，其主要优点是（）。A.电路结构简单B.工作速度快C.不存在竞争冒险现象D.时钟控制精确，无时钟延迟积累问题12.4位双向移位寄存器74LS194在进行串行右移操作时，串行数据输入端应为（）。A.B.C.D.13.由555定时器构成的单稳态触发器，其输出脉冲宽度主要取决于（）。A.外接定时电阻R和电容CB.输入触发信号的宽度C.电源电压D.555定时器内部的比较器阈值14.一个8位D/A转换器的分辨率为（）。A.1B.1C.1D.115.用两片1K×4A.字扩展B.位扩展C.字位同时扩展D.复合扩展填空题1.数字电路中的晶体管通常工作在______区和______区，而避免工作在放大区。2.逻辑函数Y=AB3.将十进制数(434.如果一个逻辑函数共有n个变量，则其最多有______个最小项。5.在卡诺图化简中，为保证化简结果最简，画圈时应遵循的原则是：圈的数量尽可能______，圈的范围尽可能______。6.半加器的逻辑表达式为：本位和S=______，向高位的进位C7.编码器的逻辑功能是将输入的每一个高/低电平信号编成一个对应的______。8.常用的触发器中，具有空翻现象的是______触发器，而边沿触发器可以有效克服空翻现象。9.时序逻辑电路在结构上包含组合逻辑电路和______电路，其输出状态不仅与当前的输入有关，还与______有关。10.一个模为M的计数器，若采用二进制触发器构成，所需触发器的最少数量n应满足的条件是______。11.同步二进制加法计数器中，第i位触发器的翻转条件是______。12.多谐振荡器没有稳定状态，只有两个______状态，主要用来产生______信号。13.施密特触发器具有两个不同的触发阈值电压，这种现象称为______，其主要作用是______和波形变换。14.A/D转换的过程通常包括采样、保持、______和______四个步骤。15.可编程逻辑器件中，PROM的与阵列是______的，或阵列是______的。逻辑函数化简与分析题1.用代数法（公式法）化简下列逻辑函数为最简与或表达式：Y2.用卡诺图法化简下列具有无关项的逻辑函数为最简与或式，并写出其最简或与式：Y3.写出逻辑函数Y=4.分析下图（文字描述）所示的组合逻辑电路：电路输入为A,B,C，输出为Y。其中，A,B,组合逻辑电路设计题1.试用3线-8线译码器74LS138及少量门电路设计一个一位全加器。要求写出真值表、逻辑表达式，并画出逻辑电路连线示意图（用文字详细描述引脚连接）。（已知74LS138的输出为低电平有效，使能端=12.试用8选1数据选择器74LS151设计一个逻辑函数发生器，实现函数Y=A―3.某工厂有三台设备A,B,C，由两台发电机（1）当只有一台设备运行时，仅启动发电机X；（2）当有两台设备同时运行时，仅启动发电机Y；（3）当三台设备同时运行时，发电机X和Y均启动；（4）当无设备运行时，发电机X和Y均停止。试用最少与非门设计该发电机控制逻辑电路。时序逻辑电路分析题1.分析下图（文字描述）所示时序逻辑电路：电路由三个下降沿触发的JK触发器F,F,各触发器的驱动方程为：===设电路初始状态为=0002.分析下图（文字描述）所示异步时序逻辑电路：电路由三个上升沿触发的D触发器组成。时钟连接：C=CP(外部输入时钟上升沿有效)；C各触发器的驱动方程为：=―；=―；设初态为000。写出状态方程，列出状态转换表，画出状态转换图，说明其逻辑功能。3.已知某同步时序逻辑电路的状态转换图如下所述：它有四个状态,,,，由两个下降沿JK触发器实现，状态分配为当输入X=0时，状态转换规律为当输入X=1时，状态转换规律为要求：写出状态转换真值表，求出各触发器的状态方程和驱动方程。时序逻辑电路设计题1.试用下降沿触发的JK触发器及必要的门电路设计一个同步七进制加法计数器。要求状态转换规律为000→2.试用4位同步二进制加法计数器74LS161及必要的逻辑门电路，采用反馈置数法设计一个模为12的计数器。要求计数状态从0101到1111循环。详细说明74LS161的引脚配置（如LD综合应用与计算题1.由555定时器构成的多谐振荡器电路中，已知电源电压=12V，外接电阻=10要求计算：（1）电容C的充电时间和放电时间。（2）电路的振荡频率f。（3）输出脉冲的占空比q。（注：计算中可使用近似公式≈0.72.在一个倒T形电阻网络D/A转换器中，若参考电压=−（1）当输入数字量D=(10000000（2）该D/A转换器的分辨率是多少？（3）若要求输出电压=2.5V，应输入的数字量（4）简述倒T形电阻网络D/A转换器相比权电阻网络D/A转换器的主要优点。3.存储器扩展设计：某计算机系统需要设计一个容量为8K×8要求：（1）计算需要多少片该ROM芯片？（2）说明采用的是何种扩展方式（字扩展、位扩展或字位同时扩展）？（3）详细说明地址线、数据线及控制线的连接方式，并计算片选信号的逻辑表达式（假设系统提供的地址总线为∼，其中为最低位，要求使用74LS138译码器实现片选）。参考答案与详细解析单项选择题1.【答案】A【解析】整数部分采用除2取余法：25÷2=12…1，12÷2=6…0，6÷2=3…0，3÷2=2.【答案】C【解析】根据逻辑代数的基本定律：A+A=A（重叠律），故A错误；A·3.【答案】C【解析】在四变量卡诺图中，最小项对应ABCD=0101。几何上相邻的最小项为(0001),(0100),(0111),(1101)。但在卡诺图中，不仅几何相邻的项具有逻辑相邻性，位于行或列两端对应位置的项也是逻辑相邻的（即具有循环相邻性）。和在同一列（CD=014.【答案】B【解析】对于TTL与非门，多余输入端若接低电平会导致整个门电路输出恒为高电平；悬空相当于输入高电平，但易引入干扰，一般不推荐；正确的处理方法是接高电平或通过限流电阻接电源，以保证逻辑功能正常且抗干扰能力强。5.【答案】B【解析】CMOS门电路的输入端是MOS管的栅极，具有极高的输入阻抗。如果悬空，极易受外界静电感应产生高压，导致栅极氧化层击穿损坏器件。同时，悬空也会造成输入电平不确定，导致逻辑混乱。6.【答案】B【解析】在组合逻辑电路中，门电路的延迟时间差异导致输入信号通过不同路径到达输出端的时间不同，这种现象称为竞争；由于竞争导致输出端出现了不应有的尖峰干扰脉冲，称为冒险。7.【答案】A【解析】74LS138是低电平有效的译码器。当=101（即十进制的5）时，对应的输出端―8.【答案】B【解析】8选1数据选择器有8个数据输入端，需要3个地址输入端来进行选择，因为=89.【答案】B【解析】JK触发器的特性方程为=J―+K―。当J=1,K=0时，代入方程得=1·―+0·=―+0，由于为1时10.【答案】C【解析】T触发器的特性方程为=T⊕。而D触发器的特性方程为=D11.【答案】D【解析】同步时序电路中所有触发器共用同一时钟信号，状态更新同时进行，不存在异步电路中由于时钟逐级传递带来的延迟积累问题，工作速度更快且时序控制更精确。但电路结构由于时钟布线复杂，通常比异步电路复杂。12.【答案】A【解析】74LS194是双向移位寄存器。右移操作是指数据从高位向低位移动（在常规逻辑设计中通常指数据从左侧移向右侧），进行右移操作时，数据需要从右移串行输入端输入。13.【答案】A【解析】由555定时器构成的单稳态触发器，其输出脉冲宽度≈1.1RC，主要由外接定时电阻R和电容C14.【答案】D【解析】D/A转换器的分辨率定义为最小输出电压（对应输入数字量最低位为1，其余为0）与最大输出电压（对应输入数字量全为1）之比。对于n位D/A转换器，分辨率为。当n=8时，分辨率为115.【答案】B【解析】两片1K×4填空题1.【答案】截止；饱和【解析】在数字电路中，晶体管主要作为电子开关使用，因此工作在截止区（相当于开关断开）和饱和区（相当于开关闭合）。2.【答案】(【解析】根据反演规则，将原函数中的与运算变为或运算，或运算变为与运算，原变量变反变量，反变量变原变量。Y=AB3.【答案】0100【解析】8421BCD码是用4位二进制数表示1位十进制数。十进制数4的8421码为0100，十进制数3的8421码为0011。故(434.【答案】【解析】n个变量有种不同的取值组合，每种组合对应一个最小项，故最多有个最小项。5.【答案】少；大【解析】画卡诺图圈组时，圈的数量越少，化简后的表达式项数越少；圈的范围越大（包含的小方格越多），化简后每项包含的变量数越少，从而保证结果最简。6.【答案】A⊕B【解析】半加器不考虑低位来的进位。本位和S是两个输入的异或，即A⊕B；向高位的进位C是两个输入的与，即7.【答案】二进制代码【解析】编码是译码的逆过程，其逻辑功能是将特定的高/低电平信号（代表某一特定对象）转换成对应的二进制代码。8.【答案】同步RS（或电平触发）【解析】同步RS触发器在时钟脉冲有效电平期间，如果输入信号发生多次变化，触发器状态也会随之发生多次翻转，即“空翻”现象。边沿触发器仅在时钟脉冲的跳变沿接收信号，有效克服了空翻。9.【答案】存储（或记忆）；电路的原状态（或过去状态）【解析】时序逻辑电路的特征是包含存储电路，且输出由当前输入和电路的当前状态（即历史输入决定的现态）共同决定。10.【答案】≥【解析】n个触发器可以表示种状态，要构成模为M的计数器，必须满足≥M，取满足该条件的最小整数n。11.【答案】所有低位触发器全为1【解析】同步二进制加法计数器中，第i位触发器只有在比它低的所有位都为1时，再加1才会发生翻转，满足二进制加法进位规律。12.【答案】暂稳态；矩形脉冲（或时钟）【解析】多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态，依靠电容的充放电在两个暂稳态间自动切换，从而产生周期性的矩形脉冲信号。13.【答案】回差特性（或迟滞特性）；波形整形（或抗干扰）【解析】施密特触发器的正向阈值电压和负向阈值电压不同，两者之差称为回差电压。这种特性使其具有良好的抗干扰能力和波形整形功能。14.【答案】量化；编码【解析】A/D转换的完整过程包括采样（获取模拟信号在特定时刻的值）、保持（在转换期间保持采样值不变）、量化（将采样电压化为最小数量单位的整数倍）、编码（将量化结果转换为二进制代码）。15.【答案】固定；可编程【解析】PROM（可编程只读存储器）的与阵列是全译码的固定阵列，产生所有的最小项；其或阵列是可编程的，通过熔丝的通断来选择哪些最小项相或，从而实现特定的逻辑函数。逻辑函数化简与分析题1.【解析】使用代数法化简函数Y=利用配项法，将某些项乘以(X原式==重新组合：=提取公因式：=化简括号内：==因此，最简与或表达式为：Y=2.【解析】函数Y(绘制四变量卡诺图，将m项填入1，d项填入×。卡诺图行列分布：$AB\backslashCD$0001111000$m_0(1)$$m_1(1)$$m_3(\times)$$m_2(1)$01$m_4(0)$$m_5(1)$$m_7(0)$$m_6(\times)$11$m_{12}(\times)$$m_{13}(0)$$m_{15}(\times)$$m_{14}(\times)$10$m_8(1)$$m_9(1)$$m_{11}(\times)$$m_{10}(1)$化简最简与或式（圈1，利用×）：第1行和第4行的前两列合并：,,,，化简为第1行和第4行的后两列合并（利用,）：,,,，化简为中间的,结合,（或者直接看），还可以圈和？是0。检查，它可以和,,圈吗？是0。它可以和,,合并？不在同一行/列。和,,不能。实际上和相邻，但=0。可以和合并（利用相邻的？是0101，是0001，两者垂直相邻，化简为A―C―D。为了圈大，可以包含(0011)和(0111)？等等，第01列：(1再看。它可以和合并为A―C―D（需且相邻，是的，A从0变1，不行，是0001，是0101，B变化，所以是A―C―再次审视卡诺图，最简与或式为：Y=检查覆