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1、北航数字电路期末试题及答案北航数字电路期末试题及答案数字电子技术基础数字电子技术基础(A(A 卷卷)一一解解答下列问题（共答下列问题（共 4040 分，每小题分，每小题 5 5 分）分）1.十进制数 X=117，其 ASCII 码表示为：。在 8 位机器中，X补=，-X补=。2.已知逻辑函数：直接用反演规则写出其反函数和对偶函数。F AC BC A(BCD)，3.用卡诺图化简逻辑函数F m4(0,6,7,12,14)d4(1,2,8,1013,15)4.用 OC 门驱动发光二极管电路如图，若 VF=2V，IF=20mA，试完善电路并计算电阻 R=5.画出图示电路的输出波形A&BEAYBC6.主
2、-从 JK 触发器，已知 CP、J、K 信号波形如图示，画出输出波形（初始状态为 0）。7.分析函数F AB ABC所组成的电路存在何种险象。8.图示电路中触发器：建立时间tsu=20ns，保持时间th=5ns，传输迟延时间tpdcp-Q,/Q=30ns，门 G 迟延tpdG=10ns，时钟脉冲Fmax=CPJKD QGCPCK二二逻逻辑函数辑函数F(A,B,C)ABC BC AC（本题共（本题共 1414 分，每小题分，每小题 7 7 分）分）1.用 3-8 译码器及适当门电路实现。2.用“四选一”数据选择器及适当门电路实现。三三分分析下列电路所实现的逻辑功能（本题共析下列电路所实现的逻辑功
3、能（本题共 1616 分，每小题分，每小题 8 8 分）分）1.由 2-5-10 进制异步计数器构成的电路。QA QB QC QDCPCK1CK2.由 74LS163 构成计数器电路。“1“1P QA QB QC QDT PCP QA QB QC QDT PC四四某某同步时序系统的原始状态表如图示（本题同步时序系统的原始状态表如图示（本题 1515 分）分）1.用隐含表法化简；2.自然序编码；3.用 JK 触发器及适当门设计电路；4.检查是否可以自启动。QnABB/0C/0A/1A/0X01数字电子技术基础（数字电子技术基础（A A 卷）卷）一、填空题（本大题共 22 分）1、（本小题 3 分
4、）十进制数 126，对应 8421BCD 码，二进制数，十六进制数。2、（本小题 2 分）二进制负整数 1011011，补码表示为；反码表示为。3、（本小题 4 分）逻辑函数F (A D)(A B)AD BD的反演式为；对偶式为。4、（本小题 2 分）三输入端 TTL 与非门如图所示，图中 A 点的电位为 F 点的电位为。+5V2KA3K&F5、（本小题 3 分）八选一数据选择器电路如图，该电路实现的逻辑函数是F=。FBAA0A1八选一数据选择器A2D0D1D2D3D4D5D6D7“16、（本小题 3 分）由集成异步计数器 74LS290 构成图示电路，该电路实现的是进制计数器。Q0Q1Q2Q
5、3CP074LS290CPCP1R0AR0BS9AS9B7、（本小题 3 分）逻辑函数F AB BC AC，它的与非表达式为F=；与或非表达式为 F=；或非或非表达式为F=。8、（本小题 2 分）用 555 设计的多谐振荡器，要求振荡周期T=110s，电容 C=100F。则电阻 R 的范围是。二、（本题 10 分）图示电路中，A、B 是输入数据变量，C3、C2、C1、C0是控制变量。写出输出 Y 的逻辑表达式，并说明该电路 C3、C2、C1、C0为不同控制状态时是何种功能电路三、（本题 8 分）写出图示 ROM 阵列输出函数的逻辑表达式，列出真值表，说明逻辑功能。A0A1A2111F0F1四、
6、（本题 8 分）用 3 线8 线译码器和必要的门电路实现逻辑函数。F(A,B,C)ABC BC AC五、（本题 10 分）已知 JK 信号如图所示，请分别画出主从 JK 触发器和负边沿 JK 触发器的输出波形。设触发器初始状态为 0。JCPK六、（本题 15 分）图示为序列信号发生器电路，它由一个计数器和一个四选一数据选择器构成。分析计数器的工作原理，确定其模值和状态转换关系；确定在计数器输出控制下，数据选择器的输出序列。设触发器初始状态为 000。七、（本题 12 分）画出用 74161 的异步清零功能构成的 80 进制计数器的连线图。八、（本题 15 分）用 D 触发器设计一个按自然态序进
7、行计数的同步加法计数器。要求当控制信号M=0 时为5 进制，M=1 时为 7 进制（要求有设计过程）。数字电子技术基础期末考试 A 卷标准答案及评分标准北京航空航天大学20042005 学年 第二学期期末数字数字电子技术基础考 试 A 卷班 级_ 学 号 _姓 名_ 成 绩 _2007 年 1 月 18 日班号学号姓名成绩 数字电路 期末考试 A 卷注意事项：1、答案写在每个题目下面的空白处，如地方不够可写在上页背面对应位置；2、本卷共 5 页考卷纸，7 道大题；3、最后两页为草稿纸。题目：一、求解下列各题：（本题共 20 分，每小题 4 分）1、用公式法化简逻辑函数F XZ YZYQ ZQC
8、 ZQ C X(Y Z)XYZQ XYQC2、用卡诺图化简逻辑函数F(A,B,C,D)m4(0,3,5,6,8,13)无关最小项为d(1,4,10)；3、图(a)所示为 TTL 电路，输入信号 A、B、C 的波形如(b)所示，对应画出输出信号的波形。（b）（a）4、图示电路为发光二极管驱动电路，其中 OC 门的输出低电平VOL=，输出低电平时的最大负载电流IOL=12mA，发光二极管的导通电压 VD=，发光时其电流 10mAID15mA。试问：（1）如图所示两电路中，发光二极管各在什么情况下发光（2）电阻 R1、R2的取值范围。5、由 555 构成的单稳态触发器中，已知VCC=9V，R=27K
9、，C=F。估算输出脉冲的宽度tw。二、试用八选一数据选择器及适当门电路实现下面逻辑关系（本题12 分）。F（A，B，C，D）=AB+ABCD+ACD+ACD+ABCD三、由四位加法器 74LS283、四位比较器 74LS85 构成的逻辑电路如图所示，A=A3A2A1A0，B=B3B2B1B0，A、B为四位二进制数，试分析该电路的逻辑功能。（本题 12 分）74LS8574LS85四、逻辑电路和各输入信号波形如图所示，画出各触发器Q 端的波形。各触发器的初始状态为0。（本题 12 分）CPCP五、由移位寄存器 74LS194 和 38 译码器组成的时序电路如图所示，分析该电路。（1）画出 74L
10、S194 的CPCP状态转换图；（2）说出 Z 的输出序列。（本题 13 分）六、已知某同步时序电路的状态转换图如图所示。（1）作出该电路的状态转换表；（2）若用 D 触发器实现该电路时写出该电路的激励方程；（3）写出输出方程。（本题 15 分）七、电路由 74LS161 和 PROM 组成。（1）分析 74LS161 的计数长度；（2）写出 W、X、Y、Z 的函数表达式；（3）在 CP 作用下。分析 W、X、Y、Z 端顺序输出的 8421BCD 码的状态（W 为最高位，Z 为最低位），说明电路的功能。（本题 16 分）数字电子技术基础期末考试 A 卷标准答案及评分标准一、1、评分标准：分步酌
11、情给分。2、解：F B C D A BD ABD BCD评分标准：卡诺图画对得2 分，化简后的式子得 2 分，约束方程 1 分3、按照波形酌情给分。CDAABC0000101111100111101d(1,4,10)0114、（1）a 图在 OC 门输出高电平时发亮；b 图在 OC 门输出低电平时发亮。2 分（2）51.551.5即：230R1350 R1151051.5-0.351.5-0.3即：270R2320 R21210求出 R1、R2得 2 分35、tW1.1RC 1.48510s 4 分二、有式子改写成标准式或写出真值表或画出卡诺图得6 分，用八选一数据选择器画出电路图得6 分。C
12、D00AB00011111001111011F11111ABS2Y八选一数据选择器ES1D7D6D5D4D3D2D1D0从卡诺图可直接画出电路图三、AB 时：S A B反1 A B 6 分 AB 时：S BA反1 B A 6 分四、1Qn2n1Q1“1”D每个图 6 分五、74LS194 状态图为：Q1Q2Q3000111110101010100001011画出 194 状态图得 10 分。Z 输出的序列为：010011，010011得 3 分六、（1）状态转换表nQn2Q1 X1n1Qn2Q1Z00 0 0 0 00 0 1 0 1 0写出转换表得 4 分0 1 0 0 1 00 1 1 1
13、 0 11 0 0 1 1 0（2）求激励方程Q1Q2X0000011n1201111011D2 Q Q2Q1 Q2Q1X求出 D2得 4 分Q1Q2X0000011011110111D1 Q2Q1X Q2Q1X Q2Q1X Q2Q1X Q2 Q1 X求出 D1得 4 分0111Z Q2X Q1X求出 Z 得 3 分0010111Q1Q2X0010七、（1）说出 161 的计数长度得 6 分。（2）写出 W、X、Y、Z 函数表达式得 6 分。（3）写出输出序列得 4 分。北京航空航天大学20062007学年数字电子技术基础考试 A卷班 级_ 学 号 _姓 名_ 成 绩 _2006 年 9 月
14、9 日班号学号姓名成绩 数字电子技术基础 补考试卷注意事项：1、答案写在每个题目下面的空白处，如地方不够可写在上页背面对应位置；2、最后两页为草稿纸。题目：一、求解下列问题：一、求解下列问题：（2525 分）分）1求函数F ABCBDA B的对偶函数。（4 分）2将具有约束项的逻辑函数F m4(0,2,3,5,7,8,10,11)+d(14,15)化简为最简与或式。（4 分）3图1 中电路为 TTL 门电路，若用高内阻电压表各图M 点的电压，估算一下量测出M 点的电压为多少伏，并说明理由。（5 分）图 1A“0”5VMV+4由 555 定时器构成的施密特触发器如图 2（a）所示，试求：1、在图
15、（b）中画出该电路的电压传输特性曲线；2、如果输入 Ui为图（c）的波形，画出对应输出 UO的波形。（8 分）ui i+6V748351uo(V)642555555ui62uo4V2Vuo 2 4 6ttC5ui i(V)(a)(b)（c）图 25有一个逐次逼近型 8 位 A/D 转换器，若时钟频率为 250kHz，完成一次转换需要多长时间（4 分）二、分析由双四选一数据选择器构成的组合电路所实现的逻辑功能，并用 74LS138 译码器重新实现之。要求：（1）列出真值表；(2)说明电路功能；（3）在图(b)上直接画出。（15 分）S SA AB BA A1 1A A0 0Y YMUXMUX双四
16、选一C CY Y74LS13874LS138ABC01234567D D0 0 D D1 1D D2 2D D3 3D D0 0D D1 1D D2 2D D3 35V&ENC C0 0(a)(b)图 3三、按图 4 所示 JK 触发器的输入波形，试画出主从触发器及负边沿 JK 触发器的输出波形。（8 分）四、图 5 是由两片同步十六进制计数器 74LS161 组成的计数器，试分析两片串联起来是多少进制（12 分）1CPQDQCQBQAQDQCQBQA&P74LS16174LS161RCOTCPD CBALDCr1P74LS16174LS161RCOTCPD C BALDCr1CPJK主Qn+
17、1负Qn+1图 4图 5五、图 6 是由集成异步计数器 74LS290 构成的电路，试分别说明它是多少进制的计数器，并列出状态转换表。（10 分）&DQCPbQ QaQ QbQ QcQ Qd 74LS90CPCPaS9(1)S(2)R(1)R(200)9图 6六、用J-K 触发器设计一个同步五进制加法计数器。要求写出全部设计过程，并验证自启动。（15 分）七、图7 所示为一可变进制计数器。其中74LS138 为 3 线/8 线译码器，当S1=1 且S2 S3 0时，它进行译码操作，即当 A2A1A0从 000 到 111 变化时Y1 Y7依次被选中而输出低电平。T1153为四选一数据选择器。试
18、问当 MN 为 10 时计数器是几进制列出状态转换表。（15 分）Y Y0Y Y1Y Y2Y Y3Y Y4Y Y5Y Y6Y Y774LS138A A0A A1A A2S S1S S2S S3D D0D D1T1153D D2L LD D3A A0A A1S S11 1J Jcpcpk kQ QQ QR RDJ Jk kQ QQ QR RDJ Jk kQ QQ QR RDJ Jk kQ QQ QR RDFFFF0FFFF1FFFF2FFFF3N N MM图 7 数字电子技术基础期末考试 A 卷标准答案及评分标准北京航空航天大学班号20052006 学年 第二学期期末数字电子技术基础考 试 A
19、卷班 级_ 学 号 _姓 名_ 成 绩 _2006 年 7 月 12 日姓名成绩学号 数字电子技术基础 期末考试卷注意事项：1、答案写在每个题目下面的空白处，如地方不够可写在上页背面对应位置；2、最后两页为草稿纸。题目：一、求解下列问题：一、求解下列问题：1求函数f1 A(B C)CD的反函数和对偶函数。（4 分）2用卡诺图将具有约束项的逻辑函数F(A,B,C,D)5，6，7，10，12，13，14)d(0，1，3,8,9，11)m(2，化简为最简与或式。（6 分）3 图 1 中，G1为 TTL 三态门，G2为 TTL 与非门。当C=0 和C=1 时，试分别说明在下列情况下，万用表的读数输出电
20、压uo各为多少伏（5 分）（1）波段开关 S 接到端。（2）段开关 S 接到端。答案3.2VC&VuoS0.2VG1G2图 1 C=0 C=1万用表的读数/V uo/V1.波段开关S 接到端2.波段开关S 接到端万用表的读数/V uo/V4（1）写出图 2(a)所示F1和F2的表达式，说明该电路能完成什么逻辑功能。（7 分）（2）用集成4 位二进制计数器 74LS161 采用置数法（同步置数）实现十二进制计数器，直ABC地址译码器F1F2QDQCQBQAP74LS16174LS161RCOTCPD C BALDCr接在图 2(b)上画。（8 分）(a)(b)图 25某一控制系统中，要求所用 D
21、/A 转换器的精度小于%,试问应选用多少位的 D/A 转换器（5分）二、设计一个四变量的多数表决电路，当输入变量 A、B、C、D 有 3 个或 3 个以上输出为 1，输入为其他状态是输出为 0。要求：（1）列出真值表；（2）写出表达式；（3）用八选一数据选择器实现；（4）用两片 74LS138 译码器和适当门电路实现。（八选一数据选择器和 74LS138译码器如图 3 所示，在图上连线即可。）（15 分）Y YG2G2G1G1G0G0ENQMUXMUX0 1 2 3 4 5 6 7图 374LS13874LS138(1)&EN0123456774LS13874LS138(2)&EN012345
22、67三、按图 4 所示 JK 触发器的输入波形，试画出主从触发器及负边沿 JK 触发器的输出波形。（7 分）CPJK主Qn+1负Qn+1图 4四、单稳态电路如图 5 所示，计算电路的单稳态时间tw。根据计算的tw值确定哪一个输入触发信号是合理的。（8 分）VCC330ui1O204070 80100120140R48uiC7555555362510.1 FuoC5tui2O204070 80100120140(s)t(s)(a)(b)图 5五、图 6 是由两片同步十进制计数器 74LS160 组成的计数器，试分析两片分别是几进制两片串联起来是多少进制（10 分）1QDQcQBQAPT74LS1
23、60(1)74LS160(1)RCOCPD C B ALDCr1QDQcQBQAPT74LS160(2)74LS160(2)RCOCPD C B ALDCr11Y1进位输出图 6六、用 D 触发器设计一个灯光控制逻辑电路。要求当输入 X=1 时，红、绿、黄三种颜色的灯在时钟信号作用下，按下表规定的顺序转换状态；当输入 X=0 时，上述顺序正好相反。上述两种情况均在红、绿、黄等都亮时输出 Y=1，其余状态 Y=0.。（表中的 1 表示灯亮，0 表示灯灭，电路图可略。）（15 分）红绿CP(Q2(Q1)0123010000100001(Q0)黄4111七、图 7 所示为一个可变进制计数器。其中 7
24、4LS138 为 3 线/8 线译码器，当S1=1 且S2 S3 0时，它进行译码操作，即当A2A1A0从 000 到 111 变化时，T1153Y1 Y7依次被选中而输出低电平。为四选一数据选择器。（1）试问当MN为 00 时，由集成 74LS290 构成计数器是几进制此时显示数码管 BS201A 显示的最大数字是什么（2）当MN为 10 时，由集成 74LS290 构成计数器是几进制（10 分）T1153T1153D0D1LD2D3A0A1SMNY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7A0A1A2S1S2S374LS138CPQQ QQABCDCP174LS29074LS290CP2S(2)S(1
25、)R(1)R(2)图 7 数字电子技术基础期末考试 A 卷标准答案及评分标准一、填空：1.f1 A BC(C D)f1 A BC(C D)(求反与或互换、原反互换后得2 分，求对偶与或互换得 2 分，不必化简。)2.F AC ADCD（填对卡诺图得 4 分，圈对得 2 分）3答案 C=0万用表的读数/V uo/V C=1万用表的读数/V uo/V1.波段开关 S接到端2.波段开关 S接到端（第一问答出的逻辑高低即得3 分，第二问答出逻辑高低给2 分）4&1QDQCQBQAP74LS161RCOTCPD C BALDCr1（第一问写出表达式即给 7 分，第二问能实现十二进制的 8 分，使能端接错
26、扣 1-2 分）12n1125 分辨率,而转换精度=分辨率,%12n1，n8 位。（写出分辨率12n1得 5 分）二、A0000000011111111Y ABCD ABCD ABCD ABCD ABCDY YB0000111100001111C0011001100110011D0101010101010101Y0000000100010111ABCG2G2G1G1G0G0ENQMUXMUX0 1 2 3 4 5 6 7“1”DB74LS13874LS13874LS13874LS138(1)A“1”&EN01234567(2)&EN01234567Y（写出真值表、表达式给7 分，数据选择器实现
27、得4 分，译码器实现得 4 分）三、CPJK主 Q负 Q（画对一个负边沿波形得3 分，画对一个主从波形得4 分，四、此电路是 555 定时器构成的单稳态触发器。根据图示参数tw=33010=s-6当达到 70s 时刻，触发输入变为高电平，输出才变为低电平。输出相当触发输入的反相。对第二个触发输入，为单稳态工作状态，输出脉冲宽度s，合理。（计算单稳态时间得 6 分，第二个合理的 2 分）五、（1）片时 10 进制，（2）片是 3 进制，串联起来是 30 进制。（答对 1 片时 10 进制的 4 分，2 片是 3 进制的 4 分，都对得 10 分）六、状态转换表XQn+101Q2 Q1 Q0 0
28、0 0 1 0 0 0 1 00 0 1 1 1 11 1 1/00 0 0/01 0 0/00 1 0/0 0 0 1/11 0 0/00 1 0/00 0 1/01 1 1/00 0 0/1卡诺图Q1Q0X Q20000011110111/0000/0010/0010/0001/1000/1100/001001/01110100/0 111/0n1Q2 XQ2Q0Q1n1 Q1Q0 XQ2Q1 XQ2Q1n1Q0 XQ2Q0 XQ1Q0 XQ2Q1 XQ2Q1Q0Y Q2Q1（状态转换、设计过程和步骤对得10 分，化简有误扣 3-5 分）七、MN=00 时，是 5 进制，显示最大数字为 4；MN=01 时，是 6 进制。（答对 5 进制得 7 分，显示数字的 3 分；后面的问题答对加分，答错不扣分）五五分分析如下所示时序系统（本题析如下所示时序系统（本题 1515 分）分）1.74161 芯片的作用；2.74195 芯片的逻辑状态图（74195 的初始状态为 0000）；3.七段显示器循环显示的内容；&BCD&+显示译码器“1P PCT7416174161+J QQQQK74LS19574LS195 CKaA b&B cC df=10Hz CK L“00 1 1 0D e