數(shù)字電路習題活頁d

數(shù)字電路與系統(tǒng)設計習題自動化學院南京航空航天大學2016 年 3 月班級學號 姓名 成績2班級學號 姓名 成績3題 1.1 把下列二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成等值的十六進制和十進制數(shù)。（1）1001001； （2）101110； （3）10110.111；（49） 16 （2E） 16 （16.E） 16（73） 10 （46） 10 （22.875） 10題 1.2 把下列十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)，要求二進制數(shù)保留小數(shù)點以后 4 位有效數(shù)字。（1）27； （3）0.56； （4）45.8；（11011） 2 （0.1000） 2 （101101.1100） 2題 1.3 把下列十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換成等值的二進制和十進制數(shù)。（1）4F； （4）4C.8；（01001111） 2 （01001100.1000） 2（79） 10 （76.5） 10題 1.4 寫出下列二進制數(shù)的原碼和補碼（假設機器字長為 8 位） 。（2） （1100010） 2 （3） （101010） 2（11100010） 原 （00101010） 原（10011110） 補 （00101010） 補題 1.5 寫出下列十進制數(shù)的 8421BCD 碼。（2）126； （4）0.2（000100100110） NBCD （0.0010） NBCD題 1.7 求下列函數(shù)的對偶式和反函數(shù)。（2） （3）)(DCBABF CBADF2CD 3()()ABC 班級學號 姓名 成績4題 1.8 已知邏輯函數(shù) F 的真值表如表 1.8 所示，試寫出函數(shù) F 的邏輯表達式，并畫出實現(xiàn)該邏輯函數(shù)的邏輯圖。表 1.8 解：表 1.4.1 對應的邏輯函數(shù)表達式為：(0,1236,7) FmABCAB實現(xiàn)該邏輯函數(shù)的邏輯圖如圖所示:題 1.10 用邏輯代數(shù)的基本公式和常用公式將下列邏輯函數(shù)化為最簡與或式。（1） （3）CDABF CBAF()AB 3()（5） （7）) ()(DCAF )(BCAF( )ABC 7 1 DABA B C F0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 111110011班級學號 姓名 成績5題 1.12 將下列函數(shù)式展開成最小項之和的形式。（1） CABFB)7,653(m（2） D FABCACDABCDABC )8,7654,10(),(2m題 1.13 用卡諾圖法將下列邏輯函數(shù)化為最簡與或式。（1） DCBACBF（3） )15,409,8765,420(),(mDA解：（1） （3）1FBCAD3 FABCBD（5） （7）B)(7B CA6F0 1 0 11 0 1 00 0 0 1 1 1 1 001班級學號 姓名 成績651F7 FABCABC題 1.14 用卡諾圖法將下列邏輯函數(shù)化為最簡與或非式。（1） （2）DBA)( D 1FABD2 FABCD題 1.15 將下列邏輯函數(shù)分別化成與非-與非、或非- 或非和與 -或-非表達式。（1） （3）C3()-FCBACAB 與 非 與 非() -0BAC與 或 非或 非 或 非題 1.16 用卡諾圖法將下列邏輯函數(shù)化為最簡與或式。（1） )15,3,8()9,732(),( dmDCBAF（2） 0 2 DBAC1 0FABC 與 非 與 非與 或 非或 非 或 非班級學號 姓名 成績7解： 11 011 1 1 01 10 0 0 1 1 1 1 00 00 11 11 0C DA B2F1FBCDA2 FCBD（3） )15,437,6()1,09,8(),( dm（4） 0 4ACBB（3） （4）3FA4FABCD（6） （7）0)9,832(),(6ACBmD 7BF班級學號 姓名 成績801 1 10 0 0 01 10 0 0 1 1 1 1 00 00 11 11 0C DA B6F6 FBDAC7FABCD班級學號 姓名 成績9題 2.1 說明圖 P2.1 中各 CMOS 門電路的輸出是高電平、低電平還是高阻態(tài)。圖 P2.1題 2.2 說明圖 P2.2 中各 TTL 門電路的輸出是高電平、低電平還是高阻態(tài)。圖 P2.2題 2.8 下列各種門電路中哪些可以將輸出端并聯(lián)使用?（1）普通的 CMOS 門（2）CMOS 電路的 OD 門班級學號 姓名 成績10（3）CMOS 電路的三態(tài)輸出門（4）推拉式輸出的 TTL 門（5）集電極開路輸出的 TTL 門（6）TTL 電路的三態(tài)輸出門題 2.11 門電路及所實現(xiàn)的邏輯功能如圖 P2.11 所示，試判斷圖中各電路能否實現(xiàn)邏輯表達式所示功能？如果不能，請指出其中錯誤并改正。 1A懸空 1FAT T L2FABC&a） b） 解：圖（a）TTL 或門輸入端懸空相當于接高電平，則輸出為 1。要實現(xiàn)該功能，可以將懸空端接地，或門改為或非門；圖（b）普通的 TTL（或 CMOS）門輸出端不能直接相連，可以將兩個與非門改成 OC（或 OD）門，輸出端通過接一個合適的上拉電阻接電源； 1AFAT T L 2FABC& V C CR L1B E N1E NA 3= 1B 4FCAc） d）圖 P2.11圖（c）當 B 1 時，輸出 。當 B0 時，輸出 。所以電路實現(xiàn)：YAYA圖（d）中的異或門有且僅有兩個輸入端，不能三個輸入做異或。改為：3FA = 1B 4FCA = 1班級學號 姓名 成績11題 2.12 CMOS 電路如 P2.12 所示，試寫出其輸出邏輯函數(shù) F1F 3 的表達式。a） b） c）圖 P2.12圖 P2.12 解：圖（a） ；1FAB圖（b） 20圖（c）當 B=0 時， ；當 B=1 時， 。31FC 3FAC因此， 。31 BAB題 2.13 電路如圖 P2.13，試寫出各電路的邏輯函數(shù)表達式。a） b） c）10FA21FAB 30FA班級學號 姓名 成績12d） e） f）圖 P2.13401FAB51FAB 601FAB題2.15 TTL 三態(tài)門電路如圖 P2.15a 所示。在圖示輸入波形的情況下，畫出其輸出端 F 的波形。ABE NFa） b）圖 P2.15解：當 EN=0 時， ，當 EN=1 時， 。FABAB班級學號 姓名 成績13題 3.2 已知某組合邏輯電路的輸入 、 和輸出 的波形如圖 P3. 2 所示。要求寫ABY出 對 、 的邏輯表達式，并用與非門實現(xiàn)該組合邏輯電路，畫出最簡的邏輯圖。YAB圖 P3.2 真值表 解：由圖 3.2 波形可得真值表:根據(jù)真值表可得 YAB則其邏輯電路如右圖所示。題 3.4 組合邏輯電路如圖 P3.4 所示。求出邏輯函數(shù) 的最簡與或表達式，并說明Y當輸入邏輯變量為何種取值組合時，電路的輸出為高電平。圖 P3.4解：（1）由邏輯圖可寫出各邏輯表達式分別為Y0 0 00 1 11 0 11 1 0班級學號 姓名 成績14BAL1 2LCD22 YDABABC（2）求 的最簡與或表達式填寫 的卡諾圖，如圖所示。 ABC圈 0 化簡，則得 的最簡與或表達式為Y（或 ）YDABC BDACD（3）由卡諾圖可知，當 分別為D0000，0010，0011，1011，1100，1110，1111 時，輸出 為高電平。Y題 3.11 設 、 、 為某保密鎖的 3 個按鍵，當沒有鍵按下、或只有 鍵單獨按ABC下時，鎖既不打開也不報警；只有當 、 、 或者 、 或者 、 分別同時按ABCABC下時，鎖才能被打開，當不符合上述組合狀態(tài)時，將發(fā)出報警信息。試用與非門設計此保密鎖邏輯電路。解：設三個按鍵 、 、 為輸入量，按下為ABC1，不按下為 0。設 、 分別為開鎖信號和報警信YG號，開鎖為 1，不開鎖為 0，報警為 1，不報警為0。 表 3.4.8 題 3.11 真值表根據(jù)題意列寫真值表如表 3.4.8 所示。由真值表畫出 、 卡諾圖，分別如圖 3.4.16（a） 、 （b）所Y示，進行化簡，并轉(zhuǎn)換成與非與非表達式。 ABC G得到邏輯電路，如圖 3.4.16（c）所示。ABCYG0 0 0 0 00 0 1 0 10 1 0 0 10 1 1 0 11 0 0 0 01 0 1 1 01 1 0 1 01 1 1 1 0班級學號 姓名 成績15（a） （b） （c ）圖 3.4.16 題 3.11 卡諾圖及實現(xiàn)電路題 3.12 一熱水器如圖 P3.12 所示，圖中虛線表示水位， 、 、 電極被水浸沒ABC時會有信號輸出。水面在 、 間時為正常狀態(tài)，綠燈 亮；水面在 、 間或ABG以上時為異常狀態(tài)，黃燈 亮；水面在 以下時為危險狀態(tài)，紅燈 亮。試用AYCR與非門設計實現(xiàn)該邏輯功能的電路。圖 P3.12解：設 、 、 三個電極作為輸入變量，被水浸沒時為 1，未被水浸沒時為ABC0。各燈 、 、 作為輸出，亮時為 1，滅時為 0。根據(jù)題意列寫真值表，如表GYR3.4.9 所示。由真值表畫出 、 、 卡諾圖，分別如圖 3.4.18（a） 、 （b） 、 （c）所YR示，進行化簡，并轉(zhuǎn)換成與非與非表達式。CABCBAG可得如圖 3.4.18（d）所示邏輯電路。（a） （b） （c） BCR0 0 0 1 0 00 0 1 0 1 00 1 0 0 1 1 0 0 11 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0班級學號 姓名 成績16圖 3.4.18 題 3.12 卡諾圖及實現(xiàn)電路題 3.14 設 、 均為 3 位二進制數(shù)， 為輸入， 為輸出，要求二者之間有下XZXZ述關(guān)系： 當 時， ；522當 時， ；1當 時， 。試列出真值表。 X0Z題 3.17 由 3-8 譯碼器組成的電路如圖 P3.17 所示。試寫出函數(shù)表達式。圖 P3.17 解： 時，譯碼器不工作， ， 。0A10Y221X02Z10Z0 0 0 0 0 10 0 1 0 0 10 1 0 1 0 00 1 1 1 0 11 0 0 1 1 01 0 1 1 1 11 1 0 0 0 01 1 1 0 0 0班級學號 姓名 成績17時，譯碼器工作，則1A02470247 Ymm2135613560247 m所以 10247() YABCDABCD2 m A題 3.18 已知邏輯函數(shù) ， 。要求1 YY2（1）寫出函數(shù) 和 的最小項表達式。2（2）用一片 38 譯碼器 74LS138 加一片與非門實現(xiàn) ，加一片與門實現(xiàn) ，畫1Y2Y出邏輯圖。解： 、 的最小項表達式1Y210670672345020266 mmm題 3.20 由雙 4 選一數(shù)據(jù)選擇器 74LS153 組成的電路如圖 P3.20 所示。班級學號 姓名 成績18（1）寫出 、 的函數(shù)表達式；1Y2（2）列出 、 的真值表，分析該電路的邏輯功能。 圖 P3.20解：由 1010012103 YADAD12 BCBC真值表如右表所示。由真值表可以看出，該電路所完成的功能是一位二進制全加器， 為和， 為進位。1Y2題 3.21 由 4 選 1 數(shù)據(jù)選擇器組成的電路和輸入波形如圖 P3.21 所示。試寫出邏輯函數(shù)表達式，并根據(jù)給出的輸入波形畫出輸出函數(shù) 的波形。Y解：由 1010012103 YADADBC1Y20 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1班級學號 姓名 成績191212 YABCABCABC其波形如上圖所示。 題 3.22 設計一個多功能電路，其功能如表 P3.22 所示。請選用一片 8 選一數(shù)據(jù)選擇器 CC4512 和少量的門實現(xiàn)電路。表 P3.22解：由功能表可寫出函數(shù)表達式為： 1010011010()()FGABGABG8 選一數(shù)據(jù)選擇器函數(shù)表達式為： 21021202011034567DDAAA選地址變量 ，21G， ，將上述兩式進行比較01得， ， ，0D12B3D， ， ， ，45671邏輯電路實現(xiàn)如右圖所示。題 3.24 設計用 3 個開關(guān)控制一個電燈的邏輯電路，要求改變?nèi)魏我粋€開關(guān)的狀態(tài)，都能控制電燈由亮變滅或者由滅變亮。要求分別用 3-8 譯碼器和 4 選 1 數(shù)據(jù)選擇器來實現(xiàn)。10GF0 0 A0 1 B1 01 1 ABCY0 0 0 00 0 1 1班級學號 姓名 成績20解：以 、 、 表示 3 個雙位開關(guān)，并用 0ABC和 1 分別表示開關(guān)的兩個狀態(tài)。以 表示燈的狀態(tài)，Y用 1 表示亮，用 0 表示滅。設 時 ，A從這個狀態(tài)開始，單獨改變?nèi)魏我粋€開關(guān)的狀態(tài)，的狀態(tài)都要變化。據(jù)此列出 與 、 、 之間YBC邏輯關(guān)系的真值表如右表所示。從真值表寫出邏輯表達式為： YABCABC取 4 選 1 數(shù)據(jù)選擇器，令 ， ，并令 ，1003D，可得實現(xiàn)電路如下左圖所示。12DC=m(1,247)YABCABC題 3.27 用全加器 74LS283 設計一個 3 位二進制數(shù)的 3 倍乘法運算電路。解：設 3 位二進制數(shù)為 ，則乘 3 運算可化為210()Dd2YD而二進制的乘 2 運算可通過移位得到；另外，因為 3 位二進制數(shù)的最大值為7（111） ，乘 3 的運算結(jié)果為 21（10101） ，所以用進位輸出 作為輸出的高位CO即可。實現(xiàn)電路如圖 3.4.35 所示。4y0 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1班級學號 姓名 成績21題 3.31 在圖 P3.31 所示的電路中，輸入 為一個 4 位二進制數(shù)， ，0123xX3Y和 為輸出，試分析電路的邏輯功能。2Y1圖 P3.31 解：由給定電路經(jīng)分析可知：當 時，三個輸出中僅 ；當 時，3X1Y83X三個輸出中僅 ；當 時，三個輸出中僅 。21Y83班級學號 姓名 成績22班級學號 姓名 成績23題 4.1 畫出圖 P4.1a 由與非門組成的基本 RS 觸發(fā)器輸出端 、 的波形。輸入信Q號 、 的波形如圖 P4.1b 中所示。SRa） b）圖 P4.1 題 4.3 在圖 P4.3a 所示的同步 RS 觸發(fā)器電路中，若 、 、 的波形如圖 P4.3bCPRS所示，試畫出 、 端與之對應的波形。假定觸發(fā)器的初始狀態(tài)為 。Q 0Qa） b）圖 P4.3 班級學號 姓名 成績24題 4.7 若在圖 P4.7a 所示的主從 JK 觸發(fā)器的 、 、 、 、 輸入端的波CPJKDRS形如圖 P4.7b 所示，試畫出 、 端與之對應的波形。Q題 4.9 寫出如圖 P4.9 所示各電路的狀態(tài)方程。解：（a） （b）n+1JKQn+1 JQK（c） （d）n+1JKQn+1 JQK4 種接法均構(gòu)成 T觸發(fā)器。班級學號 姓名 成績25題 4.10 邊沿觸發(fā)器如圖 P4.10a 所示，各輸入端信號 、 、 、 、 如圖CPDRSJKP4.10b 所示，試畫出輸出端 的波形。Q題 4.13 邏輯電路和各輸入信號波形分別如圖 P4.13 所示，試畫出各觸發(fā)器輸出端的波形。設各觸發(fā)器的初始狀態(tài)均為 1。圖 P4.13 解：JK 觸發(fā)器輸出 ，且為下降沿觸發(fā)，得 的輸出波形。n+1n22QAB2Q由于 ，當 出現(xiàn)上升沿時， ，發(fā)生翻轉(zhuǎn)。21C1班級學號 姓名 成績26題 4.17 已知 D 觸發(fā)器構(gòu)成的時序邏輯電路及輸入波形分別如圖 P4.17 所示，試畫出 、 的波形圖。設觸發(fā)器的初始狀態(tài)均為 0。1Q2題 4.19 圖 P4.19a 所示電路是一個單次脈沖產(chǎn)生電路。每按一下開關(guān)，則在 端得1Q到一個標準脈沖，試按照圖 P4.19b 給定的輸入信號波形，畫出 、 端的波形。12設觸發(fā)器的初始狀態(tài)均為 0。班級學號 姓名 成績27題 4.20 有一簡單時序邏輯電路如圖 P4.20 所示，試寫出當 和 時電路的1C0下一狀態(tài)方程 并說出各自實現(xiàn)的功能。n+1Q圖 P4.20解：由給定電路可知 當 時， ；n+1JXKCQ， 1n+1QX當 時， 。0Cn+1所以，當 時，電路實現(xiàn)的是 觸發(fā)器的功能， ；當 時，電DD0C路實現(xiàn)的是 觸發(fā)器的功能， 。TTX題 4.22 圖 P4.22a 所示為由 JK 觸發(fā)器和與非門組成的“檢 1”電路（所謂“檢 1”，就是只要輸入為邏輯 1，即高電平， 端就有輸出脈沖） ，圖 P4.22b 為輸入時鐘脈Q沖 CP 和信號輸入端 J 的波形，試畫出 端的波形。設觸發(fā)器的初始狀態(tài)為 0。圖 P4.22題 4.24 試畫出圖 P4.24a 所示電路在圖 P4.24b 所示 、 信號作用下 、 、CDR1Q2的輸出電壓波形，并說明 、 、 輸出信號的頻率與 信號頻率之間的關(guān)3Q1Q23P系。班級學號 姓名 成績28由圖可見， 、 、 分別為二分頻、四分頻和八分頻輸出。1Q23班級學號 姓名 成績29題 5.1 由 D 觸發(fā)器組成的同步時序邏輯電路如圖 P5.1 所示。分析電路的功能，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。圖 P 5.1 解：由于該電路沒有輸入信號，屬于莫爾型電路，由于兩個觸發(fā)器受同一時鐘控制，是同步時序電路。（1）驅(qū)動方程： 0011DQ（2）狀態(tài)方程： n+00110110=QQF（3）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖： 班級學號 姓名 成績30圖 5.4.2 題 5. 1 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（4）功能分析：從狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可以看出，該時序電路是一個帶借位的 4 進制減法計數(shù)器。題 5.4 由邊沿 JK 觸發(fā)器構(gòu)成的同步時序電路如圖 P5.4 所示。分析電路的功能，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序圖。圖 P 5.4 解：由于該電路有輸入信號，屬于米勒型電路，由于兩個觸發(fā)器受同一時鐘控制，是同步時序電路。（1）驅(qū)動方程： 1000101J=Q,KJQXQXK （2）狀態(tài)方程：當 X=0 時，班級學號 姓名 成績31010,JJQKn+10011010Q=QFCP當 X=1 時，10001,JQJQKKn+1001110=QFCP（3）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖： （4）功能分析：從狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可以看出， =0 時， 的變化順序時X10Q0011100100，是一個帶有進位輸出的 4 進制減法計數(shù)器，當 01，且 1 時，輸出 1，其余時間輸出為10QCPF0；X=1 時， 的變化順序時 00100100 ，是一個帶有10進位輸出的 3 進制減法計數(shù)器，當 01 時， ，且 1 時，10QCP輸出 1，其余時間輸出為 0。F班級學號 姓名 成績32班級學號 姓名 成績33附題 1 用邊沿 JK 觸發(fā)器設計一個 6 進制加法計數(shù)器。要求畫出其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，列出狀態(tài)方程、輸出方程、驅(qū)動方程，畫出其邏輯電路圖并檢查其自啟動功能。(1)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖為：0 0 1 0 1 00 0 00 1 11 0 01 0 1/ 0/ 0/ 0/ 0/ 0/ 1Q 2 Q 1 Q 0/ Y(2) 狀態(tài)方程和輸出方程為：（4 分）次態(tài)卡諾圖n+12Q1Zn+10Q(4)驅(qū)動方程為：（3 分）210210Q,JK00 01 11 100 001/0 010/0 100/0 011/01 101/0 000/1 / /00 0111100 0 0 1 01 1 0 00 0111100 0 1 0 11 0 0 00 0111100 1 0 0 11 1 0 00 0111100 0 0 0 01 0 1 2Q11120/nnQZ210 2Q12Q10 22210n+102020 ZQ班級學號 姓名 成績3412010Q,JK001,JK班級學號 姓名 成績35附題 2 試用負邊沿 JK 觸發(fā)器設計一個能產(chǎn)生如圖所示需控制信號的同步時序邏輯電路。要求畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，列出狀態(tài)方程、輸出方程和驅(qū)動方程，不 需 要畫 電 路 圖 。（1）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖:（2 分）（2） 次態(tài)卡諾圖n+1Q0 n+1Qn+10Q（3）狀態(tài)方程（2 分）1001011011010nnnnnnnnnQQQ輸出方程：（2 分） 驅(qū)動方程1Q00 10 01 111 00 101Q00 10 0 11 0 11Q00 10 1 11 0 0或班級學號 姓名 成績362110Z=Q10 100 011 JKQ班級學號 姓名 成績37題 5.20 用邊沿 D 觸發(fā)器設計一個序列信號監(jiān)測器，當檢測到 111 序列時，輸出為1，否則為 0。要求給出設計步驟，并畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和邏輯電路圖。解：（1）邏輯抽象：設該電路輸入信號為 ，為一個串行輸入信號，輸出信號為X。已收到 0 輸入，設時序電路狀態(tài)為 ；已收到 1 輸入，設時序電路狀態(tài)為 ；Z 0S 1S連續(xù)收到 2 個 1 輸入，設時序電路狀態(tài)為 ；連續(xù)收到 3 個 1 輸入，設時序電路2狀態(tài)為 ；并設 為初態(tài)。3S0（2）狀態(tài)化簡：通過分析可知 和 是等價狀態(tài)，可以合并成一個狀態(tài) 。2S3 2S（3）狀態(tài)分配：這樣該電路有 3 個狀態(tài)，選用 2 個觸發(fā)器，狀態(tài)分配如下：00， 01， 11，這樣分配使它們的變化盡量最少，從而使得設計處理0S12S的電路最簡。（4）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖及次態(tài)卡諾圖：00 01 11 100 00/0 00/0 00/0 /1 01/0 11/0 11/1 /（5）狀態(tài)方程及輸出方程： 驅(qū)動方程：1001nQXZ 100 DXQX10Q班級學號 姓名 成績38時序邏輯電路圖略。班級學號 姓名 成績39題 5.18 用移位寄存器 74LS194 構(gòu)成模 4 環(huán)形計數(shù)器，計數(shù)器狀態(tài) 的變化3210Q規(guī)律是：01111110110110110111，畫出其時序圖及邏輯電路圖。解：通過分析可知，每次狀態(tài)轉(zhuǎn)換都是將 的值傳給 ，同時將 的值左移3Q00Q給 ， 的值左移給 ，對 74LS194 而言是右移。實現(xiàn)的方式時先將1Q2Q0111 預置數(shù)給 74LS194，然后使 ，實現(xiàn)串行右移功能即320 SRD3210可。其邏輯圖和時序圖如圖所示。題 5.14 用計數(shù)器 74LS161 實現(xiàn) 9 進制計數(shù)器，要求分別使用異步清零端和預置數(shù)端功能實現(xiàn)，并分別畫出其邏輯圖及狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。班級學號 姓名 成績40解：（1）用異步清零構(gòu)成 9 進制計數(shù)器（2）用預置數(shù)端構(gòu)成 9 進制計數(shù)器班級學號 姓名 成績41班級學號 姓名 成績42題 5.15 用計數(shù)器 74LS161 實現(xiàn) 13 進制計數(shù)器及 100 進制計數(shù)器，畫出其邏輯圖。解：（1）用異步清零構(gòu)成 13 進制計數(shù)器，其邏輯圖如圖 5.4.24 所示。圖 5.4.24 題 5. 15 邏輯電路圖（2）用整體清零法構(gòu)成 100 進制計數(shù)器，反饋狀態(tài) 01100100，其邏輯圖如圖 5.4.25 所示。nS76543210Q班級學號 姓名 成績43題 5.17 用計數(shù)器 74LS160 實現(xiàn) 60 進制計數(shù)器，要求畫出其邏輯圖并簡要說明其設計方法。解：第 1 片采用自然的方法構(gòu)成 10 進制計數(shù)器，第 2 片采用預置數(shù)的方法構(gòu)成 6 進制計數(shù)器，其邏輯圖如圖 5.4.27 所示。班級學號 姓名 成績44題 5.13 用兩片 74LS192 芯片構(gòu)成 80 進制加法計數(shù)器，要求采用異步清零法構(gòu)成該電路，畫出其邏輯圖。解：由于 74LS192 的清零端是異步的，所以反饋回來的數(shù)據(jù)應用是 80 而不是79，其邏輯圖如圖 5.4.19 所示。題 5.10 由計數(shù)器 74LS290 構(gòu)成的電路如圖 P 5.10 所示，畫出其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，分析該電路的功能，要求給出簡要分析步驟和說明。圖 P 5.10 解： ， ，反饋連線 1000，從而構(gòu)成 8 進制計數(shù)器。計CP0Q1CnS班級學號 姓名 成績45數(shù)器輸出 從 0000 開始計數(shù)，當輸出為 1000 時， 1 使得輸出立即為3210Q3Q0000，從而重新計數(shù)。其狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖 5.4.16 所示。班級學號 姓名 成績46班級學號 姓名 成績47題 6.1 已知圖 P6.1（a）是一種正脈沖觸發(fā)的積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，主要由 TTL 非門 G1 和與非門 G2 組成。G1 與 G2 之間采用 RC 積分電路耦合。已知 =5V，OHu0V， =2.5V，R=1K，C=0.01uF。OLuTH（1）電路的起始穩(wěn)態(tài)為 =0， = =5V，給出了輸入脈沖信號 波形，請在Iu1O I圖 P6.1（b）上依次畫出： 、 、 的波形。Cu（2）計算該電路穩(wěn)態(tài)的脈沖寬度 。wt11G2GCuOIu OuR（a）OLHWOL1T()lnUtRC班級學號 姓名 成績48RCLN2=6.9US題 6.2 已知圖 P6.2（a）是由 CMOS 施密特觸發(fā)器構(gòu)成的電路，其中電路參數(shù)為:, 、 ，施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性如圖3.6VDkR10F1.CP6.2（b）所示。（ 1） 畫 出 電 路 輸 入 和 輸 出 的 電 壓 波 形 圖 （ 假 設 初 始 輸 入 為 0） 。IuOIu（ 2） 計 算 該 電 路 的 輸 出 的 電 壓 波 形 的 周 期 T。（ 3） 計 算 輸 出 的 電 壓 波 形 的 占 空 比 。O（a）（b）圖 P6.20.9 1.83.60.1班級學號 姓名 成績49=T=RCln3T1=RCln3/2D=37%題 6.3 電路如圖 P6.3（a）所示，請說出 555 電路構(gòu)成的脈沖產(chǎn)生電路為哪一種觸發(fā)器？畫出在圖 P6.3（b）所示輸入脈沖 下， 和 的波形，并確定 波形的IvCOvOv輸出寬度 。wtDTT+DT+(lnln)ln()VUVUTRCRC 班級學號 姓名 成績50題 6.4 圖 P6.4（a）所示為 555 定時器組成的施密特觸發(fā)器。（ 1） 求 該 施 密 特 觸 發(fā) 器 的 UT+、 UT-、 UT 值 ， 畫 其 電 壓 傳 輸 特 性 。（ 2） 根 據(jù) 圖 P6.4（b）所 示 輸 入 的 波 形 ， 畫 出 輸 出 的 波 形 ， 并 將 對 應 的IuOu值 標 出 。(a) （b）uIuOuIuOCW1WCC1()(0)lnl23ln.ut tVR班級學號 姓名 成績51P6.5 T+C23UV1A1班級學號 姓名 成績52題 6.5 分析圖 P6.5 所示 555 電路，已知電路參數(shù)為: 、C=5.1V、 、 ，請回答下列問題。1=4Rk23k=0.1FC（1）請說出該電路為哪一種觸發(fā)器？ （2）畫出電路輸入 和輸出 的電壓波形圖（假設初始輸入 為 0） 。CO C（3）計算該電路的輸出 的電壓波形的周期 T。（4）計算輸出 的電壓波形的占空比。O圖 P6.5班級學號 姓名 成績53T=690US， Q=70%題 7.1 如圖 P7.1 所示電路為 4 位權(quán)電阻網(wǎng)絡 D/A 轉(zhuǎn)換器，設 ，V10REFU， =1 時開關(guān) Si 接至 ， =0 時開關(guān) Si 接地， i=0、1、2、3，當R5.0FidREFUid=0001 和 =1010 時，試分別求輸出電壓 的大小。123d0123dOu班級學號 姓名 成績54圖 P7.1 4 位權(quán)電阻網(wǎng)絡 D/A 轉(zhuǎn)換器2、 如 圖 3.2 所 示 電 路 為 4 位 倒 T 型 電 阻 網(wǎng) 絡 D/A 轉(zhuǎn) 換 器 ， 設， ， 請 寫 出 輸 出 電 壓 的 范 圍 。 （ 4 分 ）-10VREFUR5.F班級學號 姓名 成績557.6 某 A/D 轉(zhuǎn)換器能夠分辨 0.0025V 的電壓變化，其滿度輸出所對應的輸入電壓為9.9976V，請問該 A/D 轉(zhuǎn)換器至少應有多少位字長？班級學號 姓名 成績56數(shù)字電路與系統(tǒng)設計模擬試題一、填空題（每空 1 分，共 16 分） 1 (43)10=( )2， (A9)16=( )8421BCD 。 2 函 數(shù) ， 與 相 鄰 的 最 小 項 有 DCBAF個 ，該函數(shù)所 有 最 小 項 的 和 為 。3 函 數(shù) 的 反 函 數(shù) = 。F4 的負邏輯表達式為 。5 邏 輯 函 數(shù) 的 與 非 與 非 表 達 式 為 CBAF)(， 與 或 非 表 達 式 為 。6 JK 觸發(fā)器的特性方程為 。7 時 序 電 路 設 計 中 ， 當 兩 個 狀 態(tài) 在 所 有 的 輸 入 條 件 下 相 同 ，相 同 時 ， 這 兩 個 狀 態(tài) 被 稱 為 等 價 狀 態(tài) 。8 CMOS 電 路 不 用 的 輸 入 端 不 應 懸 空 ， 主 要 是 為 避 免 對 電 路 造 成損 壞 。9 某 計 算 機 的 內(nèi) 存 儲 器 有 16 位 的 地 址 線 ， 8 位 并 行 數(shù) 據(jù) 輸 入 /輸 出 端 ， 則 它的 最 大 存 儲 量 為 位 。10 衡 量 A/D、 D/A 轉(zhuǎn) 換 器 性 能 優(yōu) 劣 最 重 要 的 兩 個 技 術(shù) 指 標 是 和 。11. 4 位 移 位 寄 存 器 ， 經(jīng) 過 個 CP 脈 沖 可 得 并 行 輸 出 。二、化簡（共 12 分）1. 用 代 數(shù) 法 化 簡 函 數(shù) 。 （ 3 分 ）ABBF1班級學號 姓名 成績572. 用 卡 諾 圖 法 化 簡 下 列 函 數(shù) ： （ 9 分 ）（ 1） ， 寫 出 其 最 簡 與 或 表 達 式 。)15,308,72(),(2mDCBAF（ 2） ， 寫 出 其 最 簡 與 或 表 達 式 。d130463（ 3） ， 寫 出 其 最 簡 與 或 非 表 達 式 。0B)()(4 CA三、門電路（共 12 分）1、TTL 電路所實現(xiàn)的邏輯功能如圖 3.1 所示，請指出其中接法是否正確，能否實現(xiàn)所示邏輯功能？如不正確或者不能實現(xiàn)所示邏輯功能，請簡述原因，并加以改正。(a) (b)圖 3.12、 寫 出 圖 3.2 中 所 示 電 路 的 輸 出 邏 輯 表 達 式 。(a) 圖 3.2TG1TG211BBF1AA F2ENENB(b)四、74HC151 為 CMOS 集成數(shù)據(jù)選擇器，電路連接如圖 4.1 所示，輸入端波形如圖 4.2 所示，請寫出輸出端 Y 的表達式（不要求化簡）并畫出 Y 的波形。 （8 分）=1AY=AR=1M &ABC Y=B+AC班級學號 姓名 成績5874HC151 功能表輸入 輸出ES2 S1 S0 Y1 00 0 0 0 D00 0 0 1 D10 0 1 0 D20 0 1 1 D30 1 0 0 D40 1 0 1 D50 1 1 0 D60 1 1 1 D774HC151ENS2S1 YS0D0D1D2D3 YD4 D5D6D71 BA0A2YABCE11圖 4.1A2A0CBAEY圖 4.2 74LS160EPRDD023Q1230TCC班級學號 姓名 成績59五、舉重比賽中，有甲、乙、丙三名裁判員，其中甲為主裁判員，當兩名或兩名以上裁判員（必須包含甲在內(nèi)）認為運動員動作合格后，才能發(fā)出合格信號。（12分）（ 1） 列 出 真 值 表 ； 寫 出 邏 輯 函 數(shù) 表 達 式 。（ 2） 用 一 片 74LS138（ 如 圖 5 所 示 ） 和 適 當 門 電 路 實 現(xiàn) 之 ， 請 在 圖 上 直 接 連 線 。74LS138 功能表 輸入 輸出S1 32A2 A1 A0 7Y6543Y2100 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 01 0 0 0 1 1 1 1 1 1