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1、数字电子技术数字电子技术 A A主观题离线作业主观题离线作业班学姓二、主观题(共 15 道小题)级号名7.7.如图 3 所示，为检测水箱的液位，在A、B、C、三个地方安置了三个水位检测元件，当水面低于检测元件时，检测元件输出低电平，水面高于检测元件时，检测元件输出高电平。试用与非门设计一个水位状态显示电路，要求：当水面在A、B 之间的正常状态时，仅绿灯G 亮；水面在 B、C 间或 A 以上的异常状态时，仅黄Y 灯亮；水面在 C 以下的危险状态时，仅红灯 R 亮。解：8.8.电路如图 7 所示，图中 74HC153 为 4 选 1 数据选择器。试问当 MN为各种不同输入时，电路分别是那几种不同进
2、制的计数器。解：MN=008 进制计数器，MN=019 进制计数器，MN=1014 进制计数器，MN=1115 进制计数器.9.9.发由全加器 FA、2-4 线译码器和门电路组成的逻辑电路如图3 a 所示。试在图 b 中填写输出逻辑函数L的卡诺图（不用化简）。(a)解：输出逻辑函数L的卡诺图如图 A3 所示。10.10.用逻辑代数证明下列不等式解：11.11.将下列各式转换成与 或形式(b)解：12.12.利用与非门实现下列函数 L=AB+AC解：13.13.利用与非门实现下列函数解：14.14.利用与非门实现下列函数解：15.15.用卡诺图法化简下列各式解：16.16.用卡诺图法化简下列各式
3、解：17.17.用卡诺图法化简下列各式用卡诺图法化简下列各式解：18.18.用卡诺图法化简下列各式用卡诺图法化简下列各式解：19.19.解：20.20.解：21.21.解：二、主观题二、主观题(共共 1212 道小题道小题)4.4.解：各电路输出端的波形如图A1 所示。5.5.解：6.6.已知逻辑函数：画出逻辑函数 F1、F2和 F 的卡诺图；用最少的与非门实现逻辑函数 F，画出逻辑图。解：逻辑函数F1、F2和F的卡诺图如图 A2 所示。化简并变换逻辑函数 F 得7.7.分析图 3 所示逻辑电路，写出输出端的逻辑函数表达式，列出真值表，说明电路能实现什么逻辑功能.解：8.8.用数据选择器组成的
4、多功能组合逻辑电路如图4 所示。图中 G1、G0为功能选择输入信号，X、Z 为输入逻辑变量，F 为输出逻辑函数。分析该电路在不同的选择信号时，可获得哪几种逻辑功能，请将结果填入表4 中。解：9.9.设计一个组合逻辑电路。电路输入DCBA 为 8421BCD 码，当输入代码所对应的十进制数能被 4 整除时，输出 L 为 1，其他情况为 0。1用或非门实现。2用 3 线-8 线译码器 74HC138 和逻辑门实现。（0 可被任何数整除，要求有设计过程，最后画出电路图）解：10.10.将下列十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数和8421BCD 码（要求转换误差不大于 2-4）：(1)43 (
5、2)127 (3)254.25 (4)2.718解：(1)43D=101011B=53O=2BH；43 的 BCD 编码为 0100 0011BCD。(2)127D=1111111B=177O=7FH；127 的 BCD 编码为 0001 0010 0111BCD。(3)254.25D=11111110.01B=376.2O=FE.4H；0010 0101 0100.0010 0101BCD。(4)2.718D=10.1011 0111B=2.56O=2.B7H；0010.0111 0001 1000BCD。11.11.将下列每一二进制数转换为十六进制码：(1)101001B (2)11.01
6、101B解：(1)101001B=29H(2)11.01101B=3.68H12.12.将下列十六进制数转换为二进制数：(1)23F.45H (2)A040.51H解：(1)23F.45H=10 0011 1111.0100 0101B(2)A040.51H=1010 0000 0100 0000.0101 0001B13.解：14.14.试分析图题 3.3.4 所示逻辑电路的功能解：全加器15.15.某雷达站有 3 部雷达 A、B、C，其中A 和 B 功率消耗相等，C 的功率是 A 的功率的两倍。这些雷达由两台发电机X 和 Y 供电，发电机 X 的最大输出功率等于雷达A 的功率消耗，发电机
7、Y 的最大输出功率是 X 的 3 倍。要求设计一个逻辑电路，能够根据各雷达的启动和关闭信号，以最节约电能的方式启、停发电机.解：二、主观题二、主观题(共共 7 7 道小题道小题)8.8.已知输入信号 A、B、C 的波形，试画出图2 所示各电路输出（L1、L2、L3）的波形。设触发器的初态为 0。解：波形如图 A2 所示。9.9.逻辑电路如图 4 所示，试画出 Q0、Q1、Q2的波形。设各触发器初态为0 0。解：10.10.已知某同步时序逻辑电路的时序图如图5 所示。1列出电路的状态转换真值表，写出每个触发器的驱动方程和状态方程2试用 D 触发器和与非门实现该时序逻辑电路，要求电路最简。画出逻辑
8、电路图.解：11.用移位寄存器 74194 和逻辑门组成的电路如图6 所示。设 74194 的初始状态 Q3Q2Q1Q0=0001，试画出各输出端 Q3、Q2、Q1、Q0和 L 的波形。解：各输出端Q3、Q2、Q1、Q0和L的波形如图 A6 所示。12.12.逻辑电路如图 2 a、b、c 所示。试对应图d 所示输入波形，分别画出输出端L1、L2和L3的波形。(设触发器的初态为 0)(a)(b)(c)(d)解：输出端L1、L2和L3的波形如图 A2 所示。13.13.由与或非门组成的同步 RS 触发器如题图所示，试分析其工作原理并列出功能表。解：14.14.设主从 JK 触发器的初始状态为 0，
9、CP、J、K 信号如题图所示，试画出触发器Q 端的波形。解：答案见题图，即上图中最下面一个波形。二、主观题二、主观题(共共 1010 道小题道小题)6.6.分析如图 5 所示时序逻辑电路。（设触发器的初态均为0）1写出各触发器的时钟方程、驱动方程、状态方程；2画出完整的状态图，判断电路是否具能自启动；3画出在 CP 作用下的 Q0、Q1 及 Q3 的波形。解：7.试用正边沿 D 触发器设计一个同步时序电路，其状态转换图如图 6 所示。1列出状态表；2写出各触发器的激励方程和输出方程；3说明电路功能。解：8.8.分析如图 6 所示时序逻辑电路1 写出各触发器的激励方程、输出方程2 写出各触发器的
10、状态方程3 列出电路的状态表并画出状态图4 说明电路的逻辑功能。解：9.9.用边沿 JK 触发器和最少的逻辑门设计一个同步可控2 位二进制减法计数器。当控制信号X=0 时，电路状态不变；当X=1 时，在时钟脉冲作用下进行减1 计数。要求计数器有一个输出信号 Z，当产生借位时 Z 为 1，其他情况 Z 为 0。解：10.某组合逻辑电路的输入、输出信号的波形如图4 所示。1写出电路的逻辑函数表达式；2用卡诺图化简逻辑函数；3用 8 选 1 数据选择器 74HC151 实现该逻辑函数.解：11.11.逻辑电路如题图所示，已知 CP 和 A 的波形，画出触发器Q 端的波形，设触发器的初始状态为 0。解
11、：12.12.图题 6.1.5 是某时序电路的状态转换图，设电路的初始状态为01，当序列 X=100110 时，求该电路输出 Z 的序列。解：01101013.13.在某计数器的输出端观察到如图7.1.1 所示的波形，试确定该计数器的模解：模为 614.14.由集成单稳态触发器 74121 组成的延时电路及输入波形如图题9.2.3 所示。(1)计算输出脉宽的变化范围；(2)解释为什么使用电位器时要串接一个电阻。解：15.15.某双积分 A/D 转换器中，计数器为十进制计数器，其最大计数容量为(3000)D。已知计数时钟脉冲频率 fCP=30kHz，积分器中 R=100k，C=1F，输入电压 v
12、I的变化范围为 05V。试求：(1)第一次积分时间 T1；(2)求积分器的最大输出电压；(3)当VREF=10V，第二次积分计数器计数值=(1500)D时输入电压的平均值 VI为多少？解：二、主观题二、主观题(共共 7 7 道小题道小题)2.2.由 555 定时器组成的脉冲电路及参数如图8 a 所示。已知 vI的电压波形如图 b 所示。试对应 vI画出图中 vO1、vO2的波形；(a)(b)解：对应vI画出图中vO1、vO2的波形如图 A8 所示。3.3.由可编程逻辑阵列构成的组合逻辑电路如图3 所示。1写出 L1、L2 的逻辑函数表达式；2列出输入输出的真值表；3说明电路的逻辑功能。解：4.4.D 触发器逻辑符号如题图所示，用适当的逻辑门，将D 触发器转换成 T 触发器、RS 触发器和 JK 触发器。解：5.5.已知一时序电路的状态表如表所示，试作出相应的状态图。解：6.6.已知状态图如图所示，试作出它的状态表解：7.7.试分析图题 7.1.15 所示电路，说明它是多少进制计数器，采用了何种进位方式。解：4096。采用并行进位方式。8.8.解：D 为 0 表示产生一个有效宽度脉冲；E 为 0 可能出现复位现象。