2026年完整版数字电子技术基础练习题及参考答案

2026年完整版数字电子技术基础练习题及参考答案1.二进制数(1101011.101)₂对应的十进制数是______。A.107.625B.105.625C.107.375D.105.3752.已知逻辑函数Y=AB+A̅C+BC，与其相等的逻辑函数是______。A.Y=AB+A̅CB.Y=ABC+ABC.Y=A+B+CD.Y=AB̅+A̅C3.TTL门电路输入端悬空时，对应的输入逻辑状态是______。A.低电平B.高电平C.不定D.高阻4.CMOS反相器的阈值电压大约是______（VDD为电源电压）。A.VDD/2B.VDDC.0D.VDD/45.设计一个能判断4位二进制数是否大于等于10的组合逻辑电路，最少需要多少个两输入与非门实现（输入仅提供原变量，不额外增加非门）______。A.3个B.4个C.5个D.6个6.下列电路中，不属于组合逻辑电路的是______。A.计数器B.编码器C.译码器D.数据选择器7.74HC138是3线-8线译码器，若将其扩展为4线-16线译码器，需要几片74HC138，以及利用哪个引脚完成扩展______。A.2片，选通输入端B.2片，输出端C.4片，选通输入端D.4片，输出端8.维持阻塞D触发器的触发翻转发生在______。A.CLK上升沿B.CLK下降沿C.CLK高电平期间D.CLK低电平期间9.已知JK触发器的现态Qⁿ=0，要求Qⁿ⁺¹=1，应该满足______。A.J=1，K=任意B.J=0，K=1C.J=任意，K=1D.J=0，K=任意10.一个8位二进制加法计数器，初始状态为00000000，经过2026个输入脉冲后，计数器的状态为______。A.11001010B.11101010C.01111010D.1011010111.若要将一个频率为1024Hz的矩形波信号转换为4Hz的矩形波信号，需要多少个二进制触发器构成的分频器，分频误差不超过1个计数周期______。A.6个B.7个C.8个D.9个12.下列存储器中，掉电后数据会丢失的是______。A.EEPROMB.FlashC.SRAMD.ROM13.在逐次逼近型ADC和双积分型ADC相比，逐次逼近型ADC的特点是______。A.转换速度快，抗干扰能力强B.转换速度慢，抗干扰能力强C.转换速度快，抗干扰能力弱D.转换速度慢，抗干扰能力弱14.一个10位倒T形电阻网络DAC，满量程输出电压是5V，它的分辨率是______。A.1/1024B.5/1023C.1/1023D.10/102415.逻辑函数Y(A,B,C,D)=∑m(1,3,5,7,9)+∑d(10,11,12,13,14,15)，化简后的最简与或式是______。A.Y=DB.Y=CC.Y=D+AD.Y=A1.A2.A3.B4.A5.A6.A7.A8.A9.A10.B11.C12.C13.C14.C15.A1.下列描述中，属于组合逻辑电路特点的有______。A.输出仅由当前时刻的输入决定B.电路结构中不含存储单元C.输出状态会长期保持之前的输入结果D.没有从输出到输入的反馈回路2.逻辑函数Y=AB+A̅C，其反函数Y̅的正确形式有______。A.(A̅+B̅)(A+C̅)B.A̅B̅+AC̅C.AB̅+A̅C̅D.A̅B̅+A̅C̅+B̅C̅3.下列关于TTL和CMOS门电路的说法，正确的有______。A.TTL门电路的输入阻抗比CMOS门电路更低B.CMOS门电路的静态功耗比TTL门更低C.CMOS门电路输入端不允许悬空D.TTL门电路输入端接大于开门电阻的电阻到地，相当于输入高电平4.要得到1000分频的计数器，下列设计方案合理的有______。A.9个二进制触发器，采用反馈清零法实现B.10个二进制触发器，采用反馈置数法实现C.1个十进制触发器即可实现D.3个十进制级联触发器实现5.下列ADC类型中，属于直接型ADC的有______。A.并联比较型ADCB.逐次逼近型ADCC.双积分型ADCD.计数型ADC1.ABD2.AC3.ABCD4.BD5.ABD1.若A+B=AB，则当A=1、B=1时，等式成立。2.格雷码是一种无权码，任意两个相邻码之间只有一位二进制位不同。3.TTL与非门的多余输入端不允许并联使用。4.施密特触发器的输出有两个稳定状态，且两个稳定状态的转换都需要外加触发信号。5.多谐振荡器的输出信号频率与外接RC元件的乘积成反比。6.555定时器构成的单稳态触发器，输出脉冲宽度等于电容从0充电到阈值电压所需的时间。7.同步时序电路和异步时序电路的区别在于，异步时序电路的所有触发器共用同一个时钟信号。8.DAC的分辨率越高，转换过程中能够识别的最小输出电压就越小。1.√2.√3.×4.√5.√6.√7.×8.√1.用卡诺图化简法将逻辑函数Y(A,B,C,D)=∑m(0,2,3,4,6,8,10)+∑d(7,11,13,14,15)化为最简与或形式。解：首先画出4变量卡诺图，行变量为AB，取值依次为00、01、11、10，列变量为CD，取值依次为00、01、11、10，将对应最小项位置填1，无关项位置填×，其余位置填0。观察卡诺图可得，所有D=0列的有效1已经覆盖了大部分区域，将位置14的无关项纳入大圈后，可得到一个覆盖所有D=0位置有效1的最大卡诺圈，对应项为D̅，该圈覆盖了除m(3)之外的所有有效1。剩余的有效1为m(3)(0011)，将相邻位置m(7)(0111)、m(11)(1011)中的无关项纳入卡诺圈，可得到对应项A̅C，该圈覆盖了剩余的唯一有效1，且无法再与其他项合并得到更简形式。因此，最终的最简与或式为Y=D̅+A̅C，若不利用无关项化简，结果为Y=D̅+A̅B̅C，利用无关项得到的结果更简，符合化简要求。2.分析由两个下降沿JK触发器构成的异步时序电路，已知驱动方程为J₀=Q₁ⁿ'，K₀=1，J₁=Q₀ⁿ，K₁=1，输出方程为Y=Q₁，触发器时钟为：CLK₀接外部输入CLK，CLK₁接Q₀输出，写出状态方程，列出状态转换表，说明电路功能。解：JK触发器的特性方程为Qⁿ⁺¹=JQⁿ'+K'Qⁿ，该电路为异步时序电路，需要考虑时钟触发条件，代入驱动方程后得到状态方程：对于触发器FF₀，每一个CLK下降沿触发，因此状态方程为：Q₀ⁿ⁺¹=J₀Q₀ⁿ'+K₀'Q₀ⁿ=Q₁ⁿ'Q₀ⁿ'，CLK下降沿有效；对于触发器FF₁，仅当Q₀输出由1变为0，即Q₀产生下降沿时触发，因此状态方程为：Q₁ⁿ⁺¹=J₁Q₁ⁿ'+K₁'Q₁ⁿ=Q₀ⁿQ₁ⁿ'，Q₀下降沿有效；输出方程Y=Q₁，仅与当前状态有关，属于Moore型电路。列出所有状态的转换过程，初始状态Q₁Q₀=00：第一个CLK下降沿，FF₀触发，Q₀ⁿ⁺¹=1'·0'=1×1=1，Q₀由0跳变到1为上升沿，不触发FF₁，Q₁保持0，新状态为01，输出Y=0；第二个CLK下降沿，FF₀触发，Q₀ⁿ⁺¹=1'·1'=1×0=0，Q₀由1跳变到0为下降沿，触发FF₁，Q₁ⁿ⁺¹=1·1'=1×1=1，新状态为10，输出Y=0；第三个CLK下降沿，FF₀触发，Q₀ⁿ⁺¹=1'·0'=0×1=0，Q₀保持0，没有跳变，不触发FF₁，Q₁保持1，检查多余状态11，Q₁Q₀=11时，Q₀ⁿ⁺¹=Q₁ⁿ'Q₀ⁿ'=0·0=0，Q₀由1变0产生下降沿，触发FF₁，Q₁ⁿ⁺¹=Q₀ⁿQ₁ⁿ'=1·0=0，因此状态11次态为00，所有状态均可进入有效循环，最终有效循环为00→01→10→00，输出Y在状态10时为1，其余状态输出0，因此电路功能为可自启动的异步三进制加法计数器，每输入3个CLK脉冲，输出一个高电平脉冲，同时对输入CLK实现三分频。3.一个8位逐次逼近型ADC，参考电压VREF=10V，输入模拟电压vI=6.83V，求转换完成后输出的数字量是多少？解：n位逐次逼近型ADC的量化单位Δ=VREF/2ⁿ，本题中n=8，因此Δ=10V/256≈0.0390625V，即每一个最低位数字对应的模拟电压为0.0390625V。输入模拟电压对应的数字量D取不大于vI/Δ的最大整数，代入得vI/Δ=6.83/0.0390625≈174.88，取整得D=174，将174转换为二进制为10101110，因此转换完成后输出的数字量为(10101110)₂，转换后的对应模拟电压为174×0.0390625=6.796875V，误差小于1个量化单位，符合ADC转换精度要求。4.设计一个1位二进制数比较器，输入为两个1位二进制数A和B，输出F₁表示A大于B，F₂表示A等于B，F₃表示A小于B，要求用最少的两输入与非门实现，写出完整设计过程。解：首先根据功能列出真值表，输入A、B共四种组合：A=0,B=0：F₁=0,F₂=1,F₃=0；A=0,B=1：F₁=0,F₂=0,F₃=1；A=1,B=0：F₁=1,F₂=0,F₃=0；A=1,B=1：F₁=0,F₂=1,F₃=0；根据真值表写出输出逻辑表达式：F₁=AB̅，F₂=A̅B̅+AB，F₃=A̅B，利用摩根定律转换为与非-与非形式，可得F₁=((AB̅)')'，F₃=((A̅B)')'，F₂=A̅B̅+AB=((A̅B̅)'(AB)')'，进一步化简可得F₂=((AB̅+A̅B))'=(F₁+F₃)'=(F₁'F₃')'，因此可以共享F₁和F₃的输出，仅需要三个两输入与非门即可实现所有输出，若输入仅提供原变量，仅需要两个非门，可通过两输入与非门输入端接在一起实现，总共五个两输入与非门，是最少与非门的实现方案。5.用D触发器设计一个同步序列检测器，检测输入序列“110”，当连续输入三个二进制信号为110时输出Y=1，否则输出Y=0，要求电路能够自启动，写出设计过程。解：首先定义状态：S₀为初始状态，未检测到有效1；S₁为检测到一个1；S₂为连续检测到两个1，共三个状态，因此需要两个D触发器实现，状态编码为S₀=00，S₁=01，S₂=10，多余状态为11。根据功能列状态转换规则：初始状态S₀，输入X=0，保持S₀，输出Y=0；输入X=1，转换到S₁，输出Y=0；状态S₁，输入X=0，回到S₀，输出Y=0；输入X=1，转换到S₂，