數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)資料-2014

《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》復(fù)習(xí)題知識(shí)點(diǎn)：基礎(chǔ)知識(shí)數(shù)制轉(zhuǎn)換1.(30.25)10=(11110.01)2=(1E.4)162.(3AB6)16=(0011101010110110)2=(35266)83.(136.27)10=(10001000.0100)2=(88.4)164.(432.B7)16=(010000110010.10110111)2=(2062.556)85.（100001000）BCD=（108）D=（6C）H=（01101100）B6.二進(jìn)制（1110.101）2轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)為_(kāi)____14.625_________。7.十六進(jìn)制數(shù)（BE.6）16轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)為_(kāi)_______(10111110.011)2___。8.A,。原碼、反碼與補(bǔ)碼在二進(jìn)制數(shù)的前面增加一位符號(hào)位。符號(hào)位為0表示正數(shù)；符號(hào)位為1表示負(fù)數(shù)。正數(shù)的反碼、補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼即為它的正數(shù)原碼連同符號(hào)位按位取反。負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼即為它的反碼在最低位加1形成。補(bǔ)碼再補(bǔ)是原碼。1.如(111011)2為有符號(hào)數(shù)，則符號(hào)位為1，該數(shù)為負(fù)數(shù)，反碼為100100，補(bǔ)碼為100101。如(001010)2為有符號(hào)數(shù)，則符號(hào)位為0，該數(shù)為正數(shù)，反碼001010，補(bǔ)碼001010。卡諾圖化簡(jiǎn)1.2.3.F=BCD+AC+AB+ABC=Σm(__7,10,11,12,13,14,15__)。4.F=AC+D的最小項(xiàng)表達(dá)式為_(kāi)Σm(1,3,9,10,11,14,15)_。知識(shí)點(diǎn)：門(mén)電路1.三態(tài)門(mén)的輸出是高電平、低電平和高阻態(tài)。2.已知圖中各門(mén)電路都是TTL系列門(mén)電路，指出各門(mén)電路的輸出是什么狀態(tài)。答案：Y1為高電平；Y2為低電平；Y3為低電平；Y4為低電平。3.74系列TTL與非門(mén)組成如圖電路。試求前級(jí)門(mén)GM能驅(qū)動(dòng)多少個(gè)負(fù)載門(mén)？門(mén)GM輸出高電平VOH≥3.2V，低電平VOL≤0.4V，輸出低電平時(shí)輸出電流最大值IOLmax=16mA，輸出高電平時(shí)輸出電流最大值IOHmax=-0.4mA，與非門(mén)的電流IIL≤-1.6mA，IIH≤0.04mA。答案：在滿足VOL≤0.4V的條件下，求得可驅(qū)動(dòng)的負(fù)載門(mén)數(shù)目為：在滿足VOH≥3.2V的條件下，求得可驅(qū)動(dòng)的負(fù)載門(mén)數(shù)目為：因此GM最多能驅(qū)動(dòng)5個(gè)同樣的與非門(mén)。4.三個(gè)三態(tài)門(mén)的輸出接到數(shù)據(jù)總線上，如圖所示。（1）簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)傳輸原理。（2）若門(mén)G1發(fā)送數(shù)據(jù)，各三態(tài)門(mén)的使能端子應(yīng)置何種電平？答案：（1）數(shù)據(jù)傳輸原理：工作過(guò)程中控制各個(gè)反相器的EN端輪流等于1，而且任何時(shí)候僅有一個(gè)等于1，便可輪流把傳輸?shù)礁鱾€(gè)反相器輸出端的信號(hào)送到總線上，而互不干擾。（2）若門(mén)G1發(fā)送數(shù)據(jù)，各三態(tài)門(mén)的使能端子應(yīng)置于EN1=1，EN2=EN3=0。5.圖1、2中電路由TTL門(mén)電路構(gòu)成，圖3由CMOS門(mén)電路構(gòu)成，試分別寫(xiě)出F1、F2、F3的表達(dá)式。知識(shí)點(diǎn)：組合邏輯電路1.數(shù)字電路分成兩大類，一類是組合邏輯電路，另一類是時(shí)序邏輯電路。2.組合邏輯電路在邏輯功能上的共同特點(diǎn)是任意時(shí)刻的輸出僅僅取決于該時(shí)刻的輸入，與電路原來(lái)的狀態(tài)無(wú)關(guān)。3.組合邏輯電路的分析是指由給定的邏輯電路，通過(guò)分析找出電路的邏輯功能來(lái)。4.組合邏輯電路通常采用的設(shè)計(jì)方法分為進(jìn)行邏輯抽象、寫(xiě)出邏輯函數(shù)式、選定器件類型、將邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)或變換成適當(dāng)?shù)男问胶陀苫?jiǎn)或變換后的邏輯函數(shù)式，畫(huà)出邏輯電路圖五個(gè)步驟。5.邏輯狀態(tài)賦值是指以二值邏輯的0、1兩種狀態(tài)分別代表輸入變量和輸出變量的兩種不同狀態(tài)。6.編碼器的邏輯功能是將輸入的每一個(gè)高、低電平信號(hào)編成一個(gè)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼。7.譯碼器的邏輯功能是將每個(gè)輸入的二進(jìn)制代碼譯成對(duì)應(yīng)的輸出高、低電平信號(hào)或另外一個(gè)代碼。8.用具有n位地址輸入的數(shù)據(jù)選擇器，可以產(chǎn)生任何形式輸入變量數(shù)不大于n+1的組合邏輯函數(shù)。9.試分析圖示(a)和(b)兩電路是否具有相同的邏輯功能。如果相同，它們實(shí)現(xiàn)的是何邏輯功能。答案：根據(jù)邏輯電路圖寫(xiě)出邏輯表達(dá)式：(a)(b)可見(jiàn)，兩電路具有相同的邏輯表達(dá)式，因此邏輯功能相同。電路實(shí)現(xiàn)的是異或邏輯功能。10.用4線-16線譯碼器74LS154和門(mén)電路產(chǎn)生如下函數(shù)。答案：令A(yù)3=AA2=BA1=CA0=D則11.用3線-8線譯碼器74HC138和門(mén)電路產(chǎn)生如下函數(shù)。用8選1數(shù)據(jù)選擇器74HC151實(shí)現(xiàn)函數(shù)Y2。答案：令A(yù)2=AA1=BA0=C則當(dāng)用8選1數(shù)據(jù)選擇器74HC151實(shí)現(xiàn)函數(shù)Y2時(shí)，令A(yù)2=AA1=BA0=C則D1=D3=D4=D7=1D0=D2=D5=D6=012.用紅、黃、綠三個(gè)指示燈表示三臺(tái)設(shè)備的工作情況：綠燈亮表示全部正常；紅燈亮表示有一臺(tái)不正常；黃燈亮表示兩臺(tái)不正常；紅、黃燈全亮表示三臺(tái)都不正常。列出控制電路真值表，要求用74LS138和適當(dāng)?shù)呐c非門(mén)實(shí)現(xiàn)此電路。1）根據(jù)題意，列出真值表由題意可知，令輸入為A、B、C表示三臺(tái)設(shè)備的工作情況，“1”表示正常，“0”表示不正常，令輸出為R，Y，G表示紅、黃、綠三個(gè)批示燈的狀態(tài)，“1”表示亮，“0”表示滅。真值表如下：ABC000RYG110010010100010100100001001010011100101110111(2)由真值表列出邏輯函數(shù)表達(dá)式為：(3)根據(jù)邏輯函數(shù)表達(dá)式,選用譯碼器和與非門(mén)實(shí)現(xiàn)，畫(huà)出邏輯電路圖。13.分析圖5所示電路，寫(xiě)出Z1、Z2的邏輯表達(dá)式，列出真值表，說(shuō)明電路的邏輯功能。（1）表達(dá)式（2）真值表（3）邏輯功能為：全減器14.設(shè)計(jì)一位8421BCD碼的判奇電路，當(dāng)輸入碼含奇數(shù)個(gè)“1”時(shí)，輸出為1，否則為0。用一片8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151加若干門(mén)電路實(shí)現(xiàn)，畫(huà)出電路圖。解：首先，根據(jù)電路邏輯描述畫(huà)出卡諾圖：最簡(jiǎn)“與－或式”為：；用74LS151實(shí)現(xiàn)電路圖為：知識(shí)點(diǎn)：觸發(fā)器1.觸發(fā)器是能夠記憶一位二值信號(hào)的基本邏輯單元。2.觸發(fā)器有兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，可用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)碼0和1（只要電源不斷電）。3.觸發(fā)器按其邏輯功能可分為RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T觸發(fā)器等四種類型。按觸發(fā)方式可以分為：電平觸發(fā)、脈沖觸發(fā)、邊沿觸發(fā)。4.畫(huà)出由與非門(mén)組成的SR鎖存器輸出端的電壓波形，輸入端的電壓波形如圖中所示。答案：5.畫(huà)出圖中由或非門(mén)組成的SR鎖存器輸出端的電壓波形，其中輸出入端S，R的電壓波形如圖中所示。答案：6.在下圖電路中，若CP、S、R的電壓波形如圖中所示，試畫(huà)出Q的波形，假定觸發(fā)器的初始狀態(tài)為Q=0。答案：7.若主從結(jié)構(gòu)RS觸發(fā)器各輸入端的電壓波形如圖中所示，試畫(huà)出端對(duì)應(yīng)的電壓波形。設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為Q=0。答案：8.已知D觸發(fā)器各輸入端的波形如圖所示，試畫(huà)出端的波形。答案：9.寄存器分為_(kāi)_基本寄存器__和__移位寄存器__兩種。10.一個(gè)16選一數(shù)據(jù)選擇器，其地址輸入端有4個(gè)。11.JK觸發(fā)器的特性方程為：。12.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中,兩個(gè)狀態(tài)一個(gè)為穩(wěn)態(tài)態(tài)，另一個(gè)為暫穩(wěn)態(tài)態(tài)，多諧振蕩器兩個(gè)狀態(tài)都為暫穩(wěn)態(tài)態(tài)，施密特觸發(fā)器兩個(gè)狀態(tài)都為穩(wěn)態(tài)態(tài)。知識(shí)點(diǎn)：時(shí)序邏輯電路1.時(shí)序邏輯電路是指任一時(shí)刻得輸出信號(hào)不僅取決于當(dāng)時(shí)得輸入信號(hào)，而且還取決于電路原來(lái)的狀態(tài)。時(shí)序邏輯電路具有存儲(chǔ)和記憶功能，而組合邏輯電路沒(méi)有這種功能。2.按照存儲(chǔ)電路中觸發(fā)器動(dòng)作特點(diǎn)的不同，時(shí)序邏輯電路可分為同步時(shí)序邏輯電路和異步時(shí)序邏輯電路，而按照輸出信號(hào)特點(diǎn)的不同，又可將時(shí)序邏輯電路劃分為米利型和穆?tīng)栃蛢煞N。3.用4級(jí)觸發(fā)器組成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其無(wú)效狀態(tài)個(gè)數(shù)為6。4.寄存器是用于寄存一組二值代碼的，移位寄存器除了具有寄存器的功能以外，還具有移位功能，移位功能是指在移位脈沖的作用下依次左移或右移。5.由D觸發(fā)器組成的四位數(shù)碼寄存器，清零后，輸出端Q3Q2Q1Q0=_0000_，若輸入端D3D2D1D0=1001，當(dāng)CP有效沿出現(xiàn)時(shí)，輸出端Q3Q2Q1Q0=_1001_。6.數(shù)字電路按照是否有記憶功能通?？煞譃閮深悾航M合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路。7.試分析下圖所示時(shí)序邏輯電路的邏輯功能。解：屬同步時(shí)序電路，時(shí)鐘方程省去。輸出方程：驅(qū)動(dòng)方程：T觸發(fā)器的特性方程：將各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程代入特性方程，即得電路的狀態(tài)方程：列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表畫(huà)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序波形圖由狀態(tài)圖可以看出，當(dāng)輸入X＝0時(shí)，在時(shí)鐘脈沖CP的作用下，電路的4個(gè)狀態(tài)按遞增規(guī)律循環(huán)變化，即：00→01→10→11→00→…當(dāng)X＝1時(shí)，在時(shí)鐘脈沖CP的作用下，電路的4個(gè)狀態(tài)按遞減規(guī)律循環(huán)變化，即：00→11→10→01→00→…可見(jiàn)，該電路既具有遞增計(jì)數(shù)功能，又具有遞減計(jì)數(shù)功能，是一個(gè)2位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器。8.寫(xiě)出下圖電路的驅(qū)動(dòng)方程、特性方程和輸出方程。解：驅(qū)動(dòng)方程狀態(tài)方程輸出方程9.試分析下圖所示時(shí)序邏輯電路的邏輯功能。解：該電路為異步時(shí)序邏輯電路。具體分析如下：（1）寫(xiě)出各邏輯方程式①時(shí)鐘方程：CP0=CP（時(shí)鐘脈沖源的上升沿觸發(fā)）CP1=Q0（當(dāng)FF0的Q0由0→1時(shí)，Q1才可能改變狀態(tài)）②輸出方程：③各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程：（2）將各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程代入D觸發(fā)器的特性方程，得各觸發(fā)器的狀態(tài)方程：（CP由0→1時(shí)此式有效）（Q0由0→1時(shí)此式有效）（3）列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表（4）畫(huà)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序波形圖（5）邏輯功能分析由狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知：該電路一共有4個(gè)狀態(tài)00、01、10、11，在時(shí)鐘脈沖作用下，按照減1規(guī)律循環(huán)變化，所以是一個(gè)異步4進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，Z是借位信號(hào)。10.試分析下圖所示時(shí)序邏輯電路的邏輯功能。解：屬同步時(shí)序電路，時(shí)鐘方程省去。驅(qū)動(dòng)方程：將各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程代入特性方程，即得電路的狀態(tài)方程：列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表：畫(huà)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖由狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知：該電路屬同步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器，不具備自啟動(dòng)功能。11.已知計(jì)數(shù)器的輸出端Q2、Q1、Q0的輸出波形如圖所示，試畫(huà)出對(duì)應(yīng)的狀態(tài)圖，并分析該計(jì)數(shù)器為幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器。由狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知：該電路屬七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。12.分析圖示計(jì)數(shù)器電路，說(shuō)明這是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，并畫(huà)出對(duì)應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160的功能表見(jiàn)教材。這是一個(gè)七進(jìn)制進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。13.下圖所示計(jì)數(shù)器電路為幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器？圖示計(jì)數(shù)器電路分別為八進(jìn)制計(jì)數(shù)器和七進(jìn)制進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。14.試用兩片4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74161采用并行進(jìn)位方式構(gòu)成8位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器。模為16×16=256。15.試用74161構(gòu)成九進(jìn)制計(jì)數(shù)器。（可采用異步清零法或同步預(yù)置數(shù)法）異步清零法同步預(yù)置數(shù)法16.試用JK觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)同步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，要求電路能夠自啟動(dòng)。解：本題是同步計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)，分析步驟如下：(1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)定狀態(tài)，畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。該狀態(tài)圖不須化簡(jiǎn)。（2）狀態(tài)分配，列狀態(tài)轉(zhuǎn)換編碼表。由題意要求M=5，故應(yīng)取觸發(fā)器位數(shù)n=3，因?yàn)?2<5<23（1）畫(huà)出電路的次態(tài)卡諾圖，經(jīng)化簡(jiǎn)得到電路的狀態(tài)方程。（4）選擇觸發(fā)器用JK觸發(fā)器，則可列出有關(guān)JK觸發(fā)器驅(qū)動(dòng)方程和進(jìn)位輸出方程。（5）畫(huà)邏輯電路圖17.中規(guī)模同步四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161的功能表見(jiàn)附表所示；請(qǐng)用反饋預(yù)置回零法設(shè)計(jì)一個(gè)六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。清零RD預(yù)置使能時(shí)鐘CP預(yù)置數(shù)據(jù)輸入輸出DCBAQDQCQBLDEPETQA01111×0111××××0××0×↑××↑××××DCBA××××××××××××0000DCBA保持保持計(jì)數(shù)1118.觸發(fā)器按動(dòng)作特點(diǎn)可分為基本型、電平觸發(fā)、脈沖觸發(fā)和邊沿型；19.三位二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器的初始狀態(tài)為101，四個(gè)CP脈沖后它的狀態(tài)為001；知識(shí)點(diǎn)：脈沖產(chǎn)生與整形1.555定時(shí)器可以組成多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器。2.由555定時(shí)器構(gòu)成的三種電路中，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器是脈沖的整形電路。3.下圖是由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器電路。(1)在圖(a)中，當(dāng)VCC＝15V時(shí)，沒(méi)有外接控制電壓，求VT+、VT-及△VT各為多少？(2)在圖(b)中，當(dāng)VCC＝9V時(shí)，外接控制電壓VCO＝5V，求VT+、VT-及△VT各為多少？解：（1）當(dāng)VDD＝15V時(shí)，，（2）當(dāng)VCO＝5V時(shí)，，，，4.下圖是用555定時(shí)器組成的開(kāi)機(jī)延時(shí)電路。若給定C=25μF，R=91kΩ，VCC＝12V，試計(jì)算常閉開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)以后經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)的延遲時(shí)間vO才跳變?yōu)楦唠娖健＝猓?.在下圖所示由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器中，若R1=R2=5.1kΩ，C＝0.01μF，VCC＝12V。試求脈沖寬度tW、振蕩周期T、振蕩頻率f、占空比q。解：6.所示的施密特觸發(fā)器電路中，已知R1=10kΩ，R2=30kΩ。G1和G2為CMOS反相器，VDD=15V。（1）試計(jì)算電路的正向閾值電壓VT+、負(fù)向閾值電壓VT-和回差電壓△VT。（2）若將圖（b）給出的電壓信號(hào)加到圖P10-6（a）電路的輸入端，試畫(huà)出輸出電壓的波形。圖P10-6解：（1）（2）知識(shí)點(diǎn)：A/D與D/A轉(zhuǎn)換1.權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器中，若取VREF=5V，試求當(dāng)輸入數(shù)字量為d3d2d1d0=0101時(shí)輸出電壓的大小。解：2.倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器中，已知VREF=-8V，試計(jì)算當(dāng)d3、d2、d1、d0每一位輸入代碼分別為1時(shí)在輸出端所產(chǎn)生的模擬電壓值。解：3.某一倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器中，若n＝10，d9=d7=1，其余位為0，在輸出端測(cè)得電壓vO=3.