數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)試卷（有答案）

1、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)(卷一)班級(jí)學(xué)生人數(shù)、姓名和年級(jí)一、單項(xiàng)選擇題(每題1分，共10分)1.()需要二進(jìn)制數(shù)來表示任意兩個(gè)無符號(hào)十進(jìn)制數(shù)。a6 b . 7 c . 8d . 92.對(duì)應(yīng)于其余3個(gè)代碼的2421代碼是()。A.學(xué)士學(xué)位3.補(bǔ)碼1.1000的真實(shí)值是()。A.1.0111 b-1.0111 c-0.1001d-0。10004.標(biāo)準(zhǔn)或與是由()組成的邏輯表達(dá)式。A.和術(shù)語階段或最小術(shù)語階段或最大術(shù)語階段和術(shù)語階段5.根據(jù)反演規(guī)則，的反函數(shù)是()。A.B.C.D.6.在以下四種類型的邏輯門中，()可用于實(shí)現(xiàn)三種基本操作。A.和門或門C.非門與非門7.將D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T觸發(fā)器。圖1所示電路

2、中的虛線框應(yīng)該是()。圖1A.或非門，與非門，異或門，異或門8.將兩個(gè)四位二進(jìn)制數(shù)相乘的組合電路應(yīng)該有()個(gè)輸出函數(shù)。A.公元前8年9月10日至11年9.為了使JK觸發(fā)器的二次狀態(tài)在時(shí)鐘的作用下與當(dāng)前狀態(tài)相反，JK端子的值應(yīng)該是()。A.JK=00 B. JK=01 C. JK=10 D. JK=1110.為了設(shè)計(jì)一個(gè)四位二進(jìn)制碼的奇偶發(fā)生器(假設(shè)使用偶數(shù)校驗(yàn)碼)，需要()個(gè)異或門。a2 b . 3 c . 4d . 52.真或假(要判斷每個(gè)問題是對(duì)還是錯(cuò)，請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中正確地寫“”，在括號(hào)中不正確地寫“”，并在下劃線處進(jìn)行更正。每題2分，共10分)1.原始碼和補(bǔ)碼都能把減法轉(zhuǎn)換成加法。()2.邏

3、輯函數(shù)規(guī)則。()3.當(dāng)完全確定的狀態(tài)表被簡(jiǎn)化時(shí)，最大等價(jià)類的數(shù)目就是最簡(jiǎn)單狀態(tài)表中的狀態(tài)數(shù)目。()4.并行加法器采用進(jìn)位(并行進(jìn)位)來簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)。()5.圖2顯示了一個(gè)具有兩個(gè)反饋環(huán)路的電平異步時(shí)序邏輯電路。()圖23.多項(xiàng)選擇題(從每個(gè)問題的四個(gè)備選答案中選擇兩個(gè)或更多正確答案，并填寫問題后的括號(hào)，每個(gè)問題得2分，共10分)1.十進(jìn)制“0”具有反碼形式()。a . 0.00；b . 1.00；c . 0.11；D.1.11邏輯函數(shù)F=AB和g=ab滿足關(guān)系()。A.學(xué)士學(xué)位3.如果它是一個(gè)邏輯函數(shù)，F(xiàn)和G之間的與的結(jié)果是()。A.公元前1世紀(jì)4.假設(shè)雙輸入或非門的輸入為X和Y，輸出為Z。當(dāng)

4、Z為低電平時(shí)，有()。A.x和y都處于高電平；B. x為高電平，Y為低電平；C.x是低電平，y是高電平；D. x和Y都處于低水平。5.組合邏輯電路的輸出和輸入之間的關(guān)系可以用()來描述。A.真值表流程圖C.邏輯表達(dá)式狀態(tài)圖四.函數(shù)問題的簡(jiǎn)化(10分)1.用代數(shù)方法求函數(shù)的“and-or”的最簡(jiǎn)單表達(dá)式。(4分)2.用卡諾圖簡(jiǎn)化邏輯函數(shù)F(A，B，C，D)=m(2，3，9，11，12) d(5，6，7，8，10，13)找到最簡(jiǎn)單的“與或”表達(dá)式和最簡(jiǎn)單的“或與”表達(dá)式。(6分)5.設(shè)計(jì)一個(gè)組合電路，將一個(gè)十進(jìn)制數(shù)的剩余3個(gè)代碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。電路框圖如圖3所示。(15分)圖3要求：1.填寫表1所

5、示的真值表；表1ABCDWXYZABCDWXYZ00000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011112.使用圖4所示的卡諾圖，找到輸出函數(shù)的最簡(jiǎn)單的與或表達(dá)式；圖43.用PLA繪制實(shí)現(xiàn)給定功能的陣列邏輯圖。4.如果用可編程只讀存儲(chǔ)器來實(shí)現(xiàn)給定的功能，可編程只讀存儲(chǔ)器所需的容量是多少？六.分析與設(shè)計(jì)(15分)同步時(shí)序邏輯電路如圖5所示。圖5(1)寫出電路激勵(lì)函數(shù)和輸出函數(shù)；(2)填寫表2所示的子狀態(tài)真值表；表2投入X現(xiàn)狀Q2Q1激發(fā)函數(shù)J2 K2 J1 K1亞態(tài)Q2(n 1)Q1(n 1)輸出Z(3)填寫表3所示的電路狀

6、態(tài)表；表3現(xiàn)狀子狀態(tài)Q 2 (n 1) Q 1(n 1)輸出問2問1X=0X=1Z00011011(4)讓所有觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0，并嘗試在圖6中繪制Q1、Q2和Z的輸出波形。圖6(5)用T觸發(fā)器作為存儲(chǔ)元件，填寫圖7中激勵(lì)函數(shù)T2和T1的卡諾圖，得到最簡(jiǎn)單的表達(dá)式。圖7圖8七.分析與設(shè)計(jì)(15分)某級(jí)異步時(shí)序邏輯電路結(jié)構(gòu)框圖如圖8所示。在圖中：要求：1.根據(jù)激勵(lì)函數(shù)和輸出函數(shù)的給定表達(dá)式，填寫表4所示的流程圖；表4次要狀態(tài)y2 y1勵(lì)磁狀態(tài)Y2Y1/輸出zx2x1=00x2x1=01x2x1=11x2x1=100 00 11 11 02.確定以下結(jié)論是否正確，并解釋原因。該回路中存在非臨界競(jìng)

7、爭(zhēng)；在這一回路中存在臨界競(jìng)爭(zhēng)；3.在獲得的流程圖4中交換00和01，并填寫新的流程圖5。與新流程圖相對(duì)應(yīng)的電路有非關(guān)鍵競(jìng)爭(zhēng)還是關(guān)鍵競(jìng)爭(zhēng)？表5次要狀態(tài)y2 y1勵(lì)磁狀態(tài)Y2Y1/輸出zx2x1=00x2x1=01x2x1=11x2x1=100 00 11 11 0八.分析與設(shè)計(jì)(15分)組合邏輯電路的芯片引腳圖如圖9所示。圖91.分析圖9所示的電路，寫出輸出函數(shù)F1和F2的邏輯表達(dá)式，并解釋電路的功能。2.假設(shè)圖9所示電路的邏輯功能由四個(gè)數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)，請(qǐng)確定圖10所示邏輯電路中每個(gè)數(shù)據(jù)輸入端的值，以改進(jìn)邏輯電路。圖103.假設(shè)圖9所示電路的邏輯功能是由EPROM實(shí)現(xiàn)的，請(qǐng)畫出陣列邏輯圖。試卷參

8、考答案一、單項(xiàng)選擇題(每題1分，共10分)1.b。2.c .3.d .4.b。5.a；6.d .7.d .8.a；9.d .10.b .2.真或假(要判斷每個(gè)問題是對(duì)還是錯(cuò)，請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中正確地寫“”，在括號(hào)中不正確地寫“”，并在下劃線處進(jìn)行更正。每題2分，共10分)1.補(bǔ)碼和補(bǔ)碼都能把減法變成加法。()2.邏輯函數(shù)規(guī)則。()3.當(dāng)完全確定的狀態(tài)表被簡(jiǎn)化時(shí)，最大等價(jià)類的數(shù)目就是最簡(jiǎn)單狀態(tài)表中的狀態(tài)數(shù)目。()4.并行加法器采用超前進(jìn)位(并行進(jìn)位)來提高運(yùn)算速度。()5.圖2顯示了具有反饋環(huán)路的電平異步時(shí)序邏輯電路。()3.多項(xiàng)選擇題(從每個(gè)問題的四個(gè)備選答案中選擇兩個(gè)或更多正確答案，并填寫問題后的括

9、號(hào)，每個(gè)問題得2分，共10分)1.廣告；2.ABD3.空調(diào)；4.美國(guó)廣播公司；5.空調(diào).四.函數(shù)問題的簡(jiǎn)化(10分)1.代數(shù)簡(jiǎn)化(4分)2.卡諾圖簡(jiǎn)化(共6分)“and-or”最簡(jiǎn)單的表達(dá)是：(3分)“或-和”最簡(jiǎn)單的表達(dá)是：(3分)五、設(shè)計(jì)(共15分)1.填寫表1所示的真值表；(4分)表1真值表ABCDWXYZABCDWXYZ00000001001000110100010101100111dddddddddddd000000010010001101001000100110101011110011011110111101010110011110001001dddddddddddd2.利用卡諾圖

10、，輸出函數(shù)最簡(jiǎn)單的與或表達(dá)式如下：(4點(diǎn))3.用PLA畫一個(gè)實(shí)現(xiàn)給定功能的數(shù)組邏輯圖如下：(5分)4.如果用可編程只讀存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)給定功能，可編程只讀存儲(chǔ)器的容量要求為：(2分)六.分析與設(shè)計(jì)(15分)(1)寫出電路激勵(lì)函數(shù)和輸出函數(shù)；(3分)(2)填寫子狀態(tài)真值表；(3分)投入X現(xiàn)狀Q2Q1激發(fā)函數(shù)J2 K2 J1 K1亞態(tài)Q2(n 1)Q1(n 1)輸出Z0000111100011011000110110 1 0 11 0 0 10 1 0 11 0 0 10 1 1 01 0 1 00 1 1 01 0 1 00 01 00 01 00 11 10 11 101000100(3)填寫如下所

11、示的電路狀態(tài)表；(3分)現(xiàn)狀子狀態(tài)Q 2 (n 1) Q 1(n 1)輸出問2問1X=0X=1Z0000010011011110000101110110(4)將每個(gè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)設(shè)為0，并根據(jù)給定的波形繪制Q1、Q2和Z的輸出波形。(3分)(5)以T觸發(fā)器為存儲(chǔ)元件，填寫激勵(lì)函數(shù)T2和T1的卡諾圖，得到最簡(jiǎn)單的表達(dá)式。(3分)最簡(jiǎn)單的表達(dá)是：七.分析與設(shè)計(jì)(15分)1.根據(jù)激勵(lì)函數(shù)和輸出函數(shù)的給定表達(dá)式，填寫流程圖；(5分)次要狀態(tài)y2 y1勵(lì)磁狀態(tài)Y2Y1/輸出zx2x1=00x2x1=01x2x1=11x2x1=100 000/000/001/000/00 100/000/001/010

12、/01 111/000/011/110/01 011/001/011/110/02.確定以下結(jié)論是否正確，并解釋原因。(6分)該回路中存在非臨界競(jìng)爭(zhēng)；沒錯(cuò)。因?yàn)樗幱诜€(wěn)定的總狀態(tài)(00，11)，輸入從00變?yōu)?1或處于穩(wěn)定的總狀態(tài)(11，11)，輸入從11變?yōu)?1，它將導(dǎo)致兩個(gè)狀態(tài)變量同時(shí)改變，這將導(dǎo)致反饋回路之間的競(jìng)爭(zhēng)。然而，因?yàn)榈竭_(dá)的列只有一個(gè)穩(wěn)定的總狀態(tài)，所以它屬于非臨界競(jìng)爭(zhēng)。在這一回路中存在臨界競(jìng)爭(zhēng)；沒錯(cuò)。因?yàn)樗幱诜€(wěn)定的總狀態(tài)(11，01)，當(dāng)輸入從11變?yōu)?0時(shí)，它將導(dǎo)致兩個(gè)狀態(tài)變量同時(shí)改變，這將導(dǎo)致反饋回路之間的競(jìng)爭(zhēng)，并且因?yàn)樵诘竭_(dá)列中有兩個(gè)穩(wěn)定的總狀態(tài)，所以它屬于非臨界競(jìng)爭(zhēng)。3.在獲得的流程圖3中替換00和01，填寫新的流程圖，并詢問在對(duì)應(yīng)于新流程圖的電路中是否存在非關(guān)鍵競(jìng)爭(zhēng)或關(guān)鍵競(jìng)爭(zhēng)。(4分)新流程如下：次要狀態(tài)y2 y1勵(lì)磁狀態(tài)Y2Y1/輸出zx2x1=00x2x1=01x2x1=11x2x1=100 001/001/000/010/00 101/001/000/001/01 111/001/011/110/0