(完整版)中南大学信息院《数字电子技术基础》历年期终考试试题.pdf

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1、 1 中南大学信息院数字电子技术基础 期终考试试题(110 分钟)(第一套)一、填空题:(每空 1 分,共 15 分)1逻辑函数YABC的两种标准形式分别为()、()。2将 2004 个“1”异或起来得到的结果是()。3半导体存储器的结构主要包含三个部分,分别是()、()、()。48 位 D/A 转换器当输入数字量 10000000 为 5v。若只有最低位为高电平,则输出电压为()v;当输入为 10001000,则输出电压为()v。5就逐次逼近型和双积分型两种 A/D 转换器而言,()的抗干扰能力强,()的转换速度快。6由 555 定时器构成的三种电路中,()和()是脉冲的整形电路。7 与 P

2、AL 相比,GAL 器件有可编程的输出结构,它是通过对()进行编程设定其()的工作模式来实现的,而且由于采用了()的工艺结构,可以重复编程,使它的通用性很好,使用更为方便灵活。二、根据要求作题:(共 15 分)1 将逻辑函数 P=AB+AC 写成“与或非”表达式,并用“集电极开路与非门”来实现。2图 1、2 中电路均由 CMOS 门电路构成,写出 P、Q 的表达式,并画出对应 A、B、C 的 P、Q 波形。2 三、分析图 3 所示电路:(10 分)1)试写出 8 选 1 数据选择器的输出函数式;2)画出 A2、A1、A0 从 000111 连续变化时,Y 的波形图;3)说明电路的逻辑功能。四、

3、设计“一位十进制数”的四舍五入电路(采用 8421BCD 码)。要求只设定一个输出,并画出用最少“与非门”实现的逻辑电路图。(15 分)五、已知电路及 CP、A 的波形如图 4(a)(b)所示,设触发器的初态均为“0”,试画出输出端 B 和 C 的波形。(8 分)3 B C 六、用 T 触发器和异或门构成的某种电路如图5(a)所示,在示波器上观察到波形如图 5(b)所示。试问该电路是如何连接的?请在原图上画出正确的连接图,并标明 T 的取值。(6 分)七、图 6 所示是 16*4 位 ROM 和同步十六进制加法计数器 74LS161 组成的脉冲分频电路。ROM 中的数据见表 1 所示。试画出在

4、 CP 信号连续作用下的 D3、D2、D1、D0 输出的电压波形,并说明它们和 CP 信号频率之比。(16 分)4 表 1:地址输入 数据输出 A3 A2 A1 A0 D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1

5、0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 CP 波形如图所示:八、综合分析图 7 所示电路,RAM 的 16 个地址单元中的数据在表中列出。要求:(1)说明 555 定时器构成什么电路?(18 分)(2)说明 74LS160 构成多少进制计数器?(3)说明 RAM 在此处于什么工作状态,起什么作用?(4)写出 DA 转换器 CB7520 的输出表达式(UO与 d9d0之间的关系);(5)画出输出电压 Uo的波形图(要求画一个完整的循环)。5 中南大学信息学院 数字电子计数基础试题(第一套)参考答案 一、填空(每空 1 分,共 15

6、分)1)6,4,0()(,)7,5,3,2,1()(iMABCYimABCYii 20 3地址译码器、存储矩阵、输出缓冲器 40.039、5.31 5双积分型、逐次逼近型 6 6施密特触发器、单稳态触发器 7结构控制字、输出逻辑宏单元、E2CMOS 二、根据要求作题:(共 15 分)1CBACBAP OC 与非门实现如图:2 CQBCBAQBCCAPnn1;三、1)0127012601250124012301220121012070AAADAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAADDmYii 2)3)该电路为序列脉冲发生器,当A2、A1、A0 从 000111 连续变化时,Y 端

7、输 7 出连续脉冲 10110011。四、设用 A3A2A1A0 表示该数,输出 F。列出真值表(6 分)A3 A2 A1 A0 F 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 X X X X X X 12023)9,8,7,6,5(AAAAAmF 五、六、T=1,连线QCPF 如图:CP A B C 8 七、D3、D2、D1、D0 频率比分别是

8、 1/15、3/15、5/15、7/15;八、(1)555 定时器构成多谐振荡器,发出矩形波;(2)74LS160 构成九进制计数器,状态转换图如下:(3)RAM 处于读出状态,将 0000B1000B 单元的内容循环读出;(4))2222(2826677889910ddddDVVNnREFO(5)输出电压波形图如下:D0 CP D1 D2 D3 9 中南大学信息院数字电子技术基础 期终考试试题(110 分钟)(第二套)一、填空题:(每空 1 分,共 16 分)1 逻辑函数有四种表示方法,它们分别是()、()、()和()。2将 2004 个“1”异或起来得到的结果是()。3目前我们所学的双极型

9、集成电路和单极型集成电路的典型电路分别是()电路和()电路。4施密特触发器有()个稳定状态.,多谐振荡器有()个稳定状态。5 已知Intel2114 是 1K*4 位的 RAM 集成电路芯片,它有地址线()条,数据线()条。6已知被转换的信号的上限截止频率为 10kHz,则 A/D 转换器的采样频率应高于()kHz;完成一次转换所用的时间应小于()。7GAL 器件的全称是(),与 PAL 相比,它的输出电路是通过编程设定其()的工作模式来实现的,而且由于采用了()的工艺结构,可以重复编程,使用更为方便灵活。10 二、根据要求作题:(共 16 分)3 试画出用反相器和集电极开路与非门实现逻辑函数

10、 CBABY。2、图 1、2 中电路由 TTL 门电路构成,图 3 由 CMOS 门电路构成,试分别写出F1、F2、F3 的表达式。三、已知电路及输入波形如图 4(a)(b)所示,其中 FF1 是 D 锁存器,FF2 是维持-阻塞 D 触发器,根据 CP 和 D 的输入波形画出 Q1 和 Q2 的输出波形。设触发器的初始状态均为 0。(8 分)11 四、分析图 5 所示电路,写出 Z1、Z2 的逻辑表达式,列出真值表,说明电路的逻辑功能。(10 分)五、设计一位 8421BCD 码的判奇电路,当输入码含奇数个“1”时,输出为 1,否则为 0。要求使用两种方法实现:(20 分)(1)用最少与非门

11、实现,画出逻辑电路图;(2)用一片 8 选 1 数据选择器 74LS151 加若干门电路实现,画出电路图。六、电路如图 6 所示,其中 RA=RB=10k,C=0.1f,试问:1 在 Uk 为高电平期间,由 555 定时器构成的是什么电路,其输出 U0 的频率 f0=?2分析由 JK 触发器 FF1、FF2、FF3 构成的计数器电路,要求:写出驱动方程和状态方程,画出完整的状态转换图;3设 Q3、Q2、Q1 的初态为 000,Uk 所加正脉冲的宽度为 Tw=5/f0,脉冲过后Q3、Q2、Q1 将保持在哪个状态?(共 15 分)12 七、集成 4 位二进制加法计数器 74161 的连接图如图 7

12、 所示,LD是预置控制端;D0、D1、D2、D3 是预置数据输入端;Q3、Q2、Q1、Q0 是触发器的输出端,Q0 是最低位,Q3 是最高位;LD为低电平时电路开始置数,LD为高电平时电路计数。试分析电路的功能。要求:(15 分)(1)列出状态转换表;(2)检验自启动能力;(3)说明计数模值。中南大学信息学院数字电子技术基础 试题(第二套)参考答案 二、填空(每空 1 分,共 16 分)1 真值表、逻辑图、逻辑表达式、卡诺图;20;13 3TTL、CMOS;4两、0;510、4;620、50S;7通用阵列逻辑、输出逻辑宏单元、E2CMOS;二、根据要求作题:(共 16 分)1 CBBACBBA

13、Y 2 BCCAFCFBAF321;三、四、(1)表达式 7321742121mmmmZmmmmZ(2)真值表 14 (3)逻辑功能为:全减器 五、首先,根据电路逻辑描述画出卡诺图:(1)最简“与或式”为:BCDDCBDCBDADCBAY;“与非与非式”为:BCDDCBDCBDADCBAY (与非门实现图略)(2)六、(1)多谐振荡器;HzCRRfBA4812ln)2(10(2)驱动方程:15 232312123121;QKQJQKQJQKQJ 状态方程:311211212112323213QQQQQQQQQQQQQQQnnn 状态转换图:(3)初态为 000,五个周期后将保持在 100 状态

14、。七、(1)状态转换图如下:(2)可以自启动;(3)模8;中南大学信息院数字电子技术基础 期终考试试题(110 分钟)(第三套)16 一、填空(每题 1 分,共 10 分)1.TTL 门电路输出高电平为 V,阈值电压为 V;2.触发器按动作特点可分为基本型、和边沿型;3.组合逻辑电路产生竞争冒险的内因是 ;4.三位二进制减法计数器的初始状态为 101,四个 CP 脉冲后它的状态为 ;5.如果要把一宽脉冲变换为窄脉冲应采用 触发器;6.RAM 的扩展可分为 、扩展两种;7.PAL 是 可编程,EPROM 是 可编程;8.GAL 中的 OLMC 可组态为专用输入、寄存反馈输出等几种工作模式;9.四

15、位 DAC 的最大输出电压为 5V,当输入数据为 0101 时,它的输出电压为 V;10.如果一个 3 位 ADC 输入电压的最大值为 1V,采用“四舍五入”量化法,则它的量化阶距为 V。二、写出图 1 中,各逻辑电路的输出逻辑表达式,并化为最简与或式;(G1、G2 为 OC 门,TG1、TG2 为 CMOS 传输门)(10 分)三、由四位并行进位全加器 74LS283 构成图 2 所示:(15 分)1.当 A=0,X3X2X1X0=0011,Y3Y2Y1Y0=0100 求 Z3Z2Z1Z0=?,W=?2.当 A=1,X3X2X1X0=1001,Y3Y2Y1Y0=0101 求 Z3Z2Z1Z0

16、=?,W=?3.写出 X(X3X2X1X0),Y(Y3Y2Y1Y0),A 与 Z(Z3Z2Z1Z0),W 之间的算法公式,并指出其功能.17 四、试画出图 3 在 CP 脉冲作用下 Q1,Q2,Y 对应的电压波形。(设触发器的初态为 0,画 6 个完整的 CP 脉冲的波形)(15 分)五、由可擦可编程只读存储器 EPROM2716 构成的应用电路如图所示。1.计算 EPROM2716 的存储容量;2.当 ABCD=0110 时,数码管显示什么数字;3.写出 Z 的最小项表达式,并化为最简与或式;(15 分)18 六、由同步十进制加法计数器 74LS160 构成一数字系统如图所示,假设计数器的初

17、态为 0,测得组合逻辑电路的真值表如下所示:(20分)1.画出 74LS160 的状态转换图;2.画出整个数字系统的时序图;3.如果用同步四位二进制加法计数器 74LS161 代替 74LS160,试画出其电路图(要求采 19 用置数法);4.试用一片二进制译码器 74LS138 辅助与非门实现该组合逻辑电路功能。七、时序 PLA 电路如图所示:(16 分)1、求该时序电路的驱动方程、状态方程、输出方程;2、画该电路的状态转换表和状态转换图;3、试对应 X 的波形(如图所示),画 Q1、Q2和 Z 的波形;4、说明该电路的功能。中南大学信息学院数字电子技术基础 试题(第三套)参考答案 20 一

18、、填空题:1.3.4 V、1.4 V;2.同步型、主从型 ;3.逻辑器件的传输延时;4.001;5.积分型单稳态;6.字扩展、位扩展;7.与阵列、或阵列;8.组合输出;9.5/3 V;10.2/15 V;二、(1)CBBACBABY(2)BAZ 三、(1)A0 时:ZXY0111;WCo0;(2)A1 时:1YXZ0100;0 CoW;(3)电路功能为:四位二进制加/减运算电路:当 A0 时,ZXY;当 A1 时,ZXY;四、五、(1)存储容量为:2K8;(2)数码管显示“6”;(3)BCDAmZ7;21 六、1状态转换图 2 3 4 CP Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

19、12 13 22 七、(1)驱动方程和状态方程相同:1211112212QQXDQQQXDQnn 输出方程:2121ZX QQX QQ(2)状态转换表:状态转换图:(3)(4)电路功能描述:2 位不同数码串行检测器,当串行输入的两位数码不同时,输出为“1”,否则,输出为“0”。中南大学信息院数字电子技术基础 期终考试试题(110 分钟)(第四套)23 一、填空(每题 2 分,共 20 分)1.如图 1 所示,A=0 时,Y=;A=1,B=0 时,Y=;2.CAABY,Y 的最简与或式为 ;3.如图 2 所示为 TTL 的 TSL 门电路,EN=0 时,Y 为 ,EN=1 时,Y=;4.触发器按

20、逻辑功能可分为 RSF、JKF、和 DF;5.四位二进制减法计数器的初始状态为 0011,四个 CP 脉冲后它的状态为 ;6.EPROM2864 的有 地址输入端,有 数据输出端;7.数字系统按组成方式可分为 、两种;8.GAL 是 可编程,GAL 中的 OLMC 称 ;9.四位 DAC 的最大输出电压为 5V,当输入数据为 0101 时,它的输出电压为 V;10.某3位ADC输入电压的最大值为1V,采用“取整量化法”时它的量化阶距为 V。二、试分析如图 3 所示的组合逻辑电路。(10 分)1.写出输出逻辑表达式;2.化为最简与或式;3.列出真值表;4.说明逻辑功能。24 三、试用一片 74L

21、S138 辅以与非门设计一个 BCD 码素数检测电路,要求:当输入为大于 1的素数时,电路输出为 1,否则输出为 0(要有设计过程)。(10 分)四、试画出下列触发器的输出波形(设触发器的初态为 0)。(12 分)1.2.3.五、如图所示,由两片超前进位加法器 74LS283 和一片数值比较器 74LS85 组成的数字系统。试分析:(10 分)(1)当 X3X2X1X00011,Y3Y2Y1Y00011 时,Z3Z2Z1Z0?T?25(2)当 X3X2X1X00111,Y3Y2Y1Y00111 时,Z3Z2Z1Z0?T?(3)说明该系统的逻辑功能。六、试用 74LS161 设计一计数器完成下列

22、计数循环(10 分)26 七、如图所示为一跳频信号发生器,其中 CB555 为 555 定时器,74LS194 为四位双向移位寄存器,74LS160 为十进制加法计数器。(22 分)1.CB555 构成什么功能电路?2.当 2K 的滑动电阻处于中心位置时,求 CP2 频率?3.当 74LS194 的状态为 0001,画出 74LS160 的状态转换图,说明它是几进制计数器,并求输出 Y 的频率。4.已知 74LS194 工作在循环右移状态,当它的状态为 0001,画出 74LS194 的状态转换图;5.试说明电路输出 Y 有哪几种输出频率成份?每一频率成份持续多长时间?中南大学信息学院数字电子

23、技术基础 试题(第四套)参考答案 二、填空题:1.Y0、Y1;2.CABAY;3.高阻态、AY;4.TF、TF;5.1111;6.13 个、8 个;7.功能扩展电路、功能综合电路;8.与阵列、输出逻辑宏单元;9.5/3;10.1/8;二、(1)逻辑表达式 CBAYCBAABY21)((2)最简与或式:ABCCBACBACBAYBCACABY21(3)真值表 A B C Y1 Y2 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 27 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 (4)逻辑功能为:全加器。三、(1)真值表 (2)

24、逻辑表达式:75327532YYYYmmmmY(3)用 74LS138 和与非门实现如下:四、28 五、(1)Z3Z2Z1Z00110,T0;(2)Z3Z2Z1Z01110,T1;(3)系统的逻辑功能为:两位 BCD 数求和电路。六、七、(1)多谐振荡器;(2)HzCRRfCP1101010)48248(43.12ln)2(163212(3)状态转换图如下;74LS160 构成九进制计数器;191CPYff 29(4)74LS194 构成电路的状态转换图:(5)可输出 4 种频率的信号,它们的频率分别为:191CPf、181CPf、161CPf、121CPf;中南大学信息学院数字电子技术基础

25、期中考试试题(110 分钟)(第五套)一、填空题(每空 1 分,共 20 分)1.逻辑代数中有三种基本运算分别为:、。2.逻辑函数式BABBAY的“最简与或式”Y 。逻辑函数式BAABY的反函数Y 。3.根据逻辑功能的不同特点,可以将数字电路分为两类,分别为组合逻辑电路和 。目前应用最广泛的两类集成门电路是 TTL 电路和 。4.已知某与非门的电压传输特性如图所示,由图 1 可知:输出高电平OHV ;输出低电平OLV ;阈值电平 THV ;5.图 2 中,逻辑门电路的名称为 。当1EN时,Y 为 。当0EN时,Y 为 。6.图 3 中,CMOS 逻 辑 门 电路 的名 称 为 。输出 表 达数

26、 Y 。装订线 学号:姓名:30 7.可编程逻辑器件 PLD 通常由四个部分组成,即:输入电路、和输出电路。8.施密特触发器有 个稳态,通常可用于 、等。二、逻辑电路如图 4 所示。(13 分)(1)试写出其逻辑表达式,并转换为与或式。(2)列出真值表。(3)说明电路的逻辑功能。三、图 5 为十进制译码器构成的逻辑函数发生器,试写出 Y 的表达式,并用卡诺图化简法将 Y 化为最简与或式。(12 分)31 四、图 6 所示时序逻辑电路。(1)试写出电路的状态方程和驱动方程;(2)列出状态转换表,并画出状态转换图;(3)说明电路的逻辑功能,并说明电路能否自启动。(15分)32 五、试用 74LS1

27、38 和与非门实现一个全加器,输入输出端子如图所示。要求:(1)列写真值表;(2)写出逻辑表达式;(3)画出逻辑图。(12 分)六、如图 7 所示,由两片超前进位加法器 74LS283 和一片数值比较器 74LS85 组成的数字系统。试分析:(10分)(1)当 X3X2X1X00011,Y3Y2Y1Y00011 时,Z3Z2Z1Z0?T?(2)当 X3X2X1X00111,Y3Y2Y1Y00111 时,Z3Z2Z1Z0?T?(3)说明该系统的逻辑功能。33 34 七、综合分析图 8 所示电路,RAM 的 16 个地址单元中的数据在表中列出。要求:(1)说明 555 定时器构成什么电路?(18

28、分)(2)说明 74LS160 构成多少进制计数器?(3)说明 RAM 在此处于什么工作状态,起什么作用?(4)写出 DA 转换器 CB7520 的输出表达式(UO与 d9d0之间的关系);(5)画出输出电压 Uo的波形图(要求画一个完整的循环)。35 中南大学信息学院数字电子技术基础 试题(第五套)参考答案 三、填空题:1.与运算、或运算、非运算;2.YAB、BAABY 3.时序逻辑电路、CMOS 电路;4.VOH3.2V、VOL0.2V、VTH1.3V;5.三态与非门、高阻态、AB;6.漏极开路与非门、AB;7.与阵列、或阵列;8.两、波形整型、鉴幅;二、(1)ABCCBAABCCABCB

29、ABCAY(2)真值表 36 (3)判断输入信号 A、B、C 是否相等的电路。当输入信号 A、B、C 相等时 Y1,否则为 0。三、(1)DCBADBCACDBAmmmYYYY963963(2)卡诺图(3)CDBDBCADY 四、(1)状态方程和驱动方程如下:20020100101112112QQDQQQQDQQQDQQnnn(2)状态转换表和状态转换图 (3)电路逻辑功能为:同步七进制计数器,电路不能自启动。五、(1)真值表 37 (2)表达式 76537421mmmmCmmmmSO 转换成“与非与非式”76537421YYYYCYYYYSO (3)六、(3)Z3Z2Z1Z00110,T0;

30、(4)Z3Z2Z1Z01110,T0;(5)系统的逻辑功能为:两位 BCD 数求和电路。七、(5)555 定时器构成多谐振荡器,发出矩形波;(6)74LS160 构成九进制计数器,状态转换图如下:38(7)RAM 处于读出状态,将 0000B1000B 单元的内容循环读出;(8))2222(2826677889910ddddDVVNnREFO(5)输出电压波形图如下:中南大学信息学院数字电子技术基础 期终考试试题(110 分钟)(第六套)一、填空题:(每空 1 分,共 20 分)1门电路按逻辑功能可以分为七种类型,它们分别为:、和 。2描述时序电路逻辑功能的四种常用方法为:、。3最常用的两种波

31、形整形电路分别为:和 。4存储器的电路结构中含有三个组成部分,分别为:、。5PLD 这种新型半导体数字集成电路的最大特点是,可以通过 方法设置其逻辑功能,并且需要在 的支持下进行。6E2PROM2864 的数据线有 根、地址线有 根。二、四变量逻辑函数CBADBCDABDCBCDBAF,试用卡诺图法化简,写出逻辑函数F的最简与或式,然后用或非门和非门实现逻辑函数 F,并画出其逻辑图。(12 分)39 三、下图中:(a)(b)为 TTL 电路,(c)(d)为 CMOS 电路,试分别写出各电路的逻辑表达式。(16 分,每题 4 分)四、已知由维持阻塞 D 触发器组成的电路及其输入波形如图所示。(1

32、0 分)1)写出 Q 端的表达式;2)说明 B 端的作用;3)画出 Q 端与 CP 的对应波形。五、已知 2421BCD 码如表所示,试用一片四位加法器 74LS283 及最少的与非门,将 8421BCD码转换为 2421BCD 码。设计并画出接线图,并注明输入端和输出端。(12 分)40 六、分析下图所示时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图。(15 分)七、用 555 定时器和同步二进制加法计数器 74LS161 构成的逻辑电路如图所示。1)指出 555 定时器组成什么功能的电路(写出电路名称);2)指出 74LS161 组成什么功能的电路(写出电

33、路名称),画出电路的状态转换图;3)试画出 VA、VB、VC的对应波形。(15 分)41 中南大学信息学院数字电子技术基础 试题(第六套)参考答案 四、填空题:1.与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门;2.方程组、状态转换图、状态转换表、时序图;3.施密特触发器、单稳态触发器;4.地址译码器、存储矩阵、输入/输出电路;5.编程、开发系统;6.8、13;二、i.画卡诺图,ii.由卡诺图包围 0,得 DBADCADBABDCDADBFABDCDADBF 用或非门和非门实现如下:三、BCBACF1 F20 42 FEDCBAF3 BAABF4 四、(1)nQAD;nnQADQ1 (2)

34、B 为 D 触发器清零信号;当 B0 时,Q0;B1 时,DQn1;(3)波形图 五、(2)卡诺图化简 43 由卡诺图写出表达式:0212302123BBBBBBBBBBY(3)用 74LS283 和与非门实现 六、(1)驱动方程:XKXJ00XKXQJn101 (2)状态方程:nnnnnnnQXQXQQXQQXQ001011011 (3)输出方程:nQXZ1 (4)状态转换图:(5)电路的逻辑功能为:当输入三个或三个以上的“1”时,输出为“1”,否则为“0”。七、(1)由 555 定时器组成多谐振荡器;44 (2)电路功能为:可自启动的同步 6 进制计数器,状态转换图如下:(3)波形图如下:

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