数电习题课

习题课–12019/11/26数字电子技术基础信息科学与工程学院·基础电子习题课习题课–22019/11/26实验考试安排：2012.612（星期二）内容：①利用160和有关的门电路设计一个29进制(显示00~28）的计数器②利用160和有关的门电路设计一个31进制(显示00~30）的计数器时间：信息L101班上午8:00~8:50信息L102班上午8:50~9:40信息L103班上午9:40~10:30信息L104班上午10:30~11:20信息L105班上午10:30~11:20地点：1、2、3、4班C1045班C102习题课–32019/11/261．在数字电路中三极管工作在（）和（）状态，所以数字电路只有（）种状态。2．写出JK触发器的特性方程Q*=（）。3．A=（-59)10，A的原码为（），A的补码（）。4．（10101110）2421=（）10。5．时序逻辑电路根据输出信号的特点分（）型和（）型。饱和截止两种JQ'+K'Q1111011100010148米利穆尔习题课–42019/11/266．一个门电路的输出端能带同类门的个数称为（）。7．RS、JK、D和T四种触发器中，唯有（）触发器存在输入信号的约束条件。8．用555构成的施密特触发器，当VCC=18V时，ΔVT=（）V。9．使用与非门时多余的输入端应接（）电平，或非门多余的输入端应接（）电平。10．F=A⊕A⊕A⊕A=（）。扇出系数RS6高低0习题课–52019/11/2611.（F8)16=（）10=（）2。12．5个变量可构成()个最小项，全体最小项之和为()。13．函数F=A'+((AB)'+A(C+D))'，其反函数F'=_________________________；对偶式F*=。14．优先编码器74LS148输入为I0'～I7'，输出为Y2'、Y1'、Y0'。当选通输入端S'=0,I1'=I5'=I6'=0,其余输入端为1时，Y2'Y1'Y0'应为（）。(P170)24811111000321001A((A'+B')'(A'+C'D'))'A'((A+B)'(A+CD))'习题课–62019/11/2615．RS触发器有____个稳态，它可记录____位二进制码。若存储8位的二进制信息，需要___个触发器。16．要构成5进制计数器，至少需要（）个触发器，其无效状态有（）个。17．如果对72个符号进行二进制编码，则至少需要（）位二进制代码。18．在本征半导体中加入（）价元素可形成N型半导体，加入（）价元素可形成P型半导体。21833753习题课–72019/11/26二、选择题（将答案填入每小题前的括号内）1．一个具有N个地址端的数据选择器的功能是。A．N选1B．2N选1C．2N选1D．（2N－1）选12．当JK触发器在时钟CLK作用下，欲使Q*=Q'，则必须使。A．J＝0，K=1B．J＝1，K=0C．J＝K=0D．J＝K=1CD习题课–82019/11/263．在4变量函数F（W，X，Y，Z）中，和最小项WX'YZ'相邻的项是。A．W'X'Y'Z'B．WX'Y'Z'C．W'XY'ZD．WXYZ4．下列一组数中，（）是等值的。①（A7)16②（10100110)2③（166)10A.①和③B.②和①C.②和③D.都不对5．在逻辑函数中的卡诺图化简中，若被合并的最小项数越多（画的圈越大），则说明化简后()。A.乘积项个数越少B.实现该功能的门电路少C.该乘积项含因子少D.乘积项和乘积项因子两者皆少6．在下列各种电路中，属于组合电路的有()。A.编码器B.触发器C.寄存器D.计数器BCCA习题课–92019/11/267．74LS138是3线-8线译码器，译码输出为低电平有效，若输入A2A1A0=100时，输出Y7'Y6'Y5'Y4'Y3'Y2'Y1'Y0'=。A.00010000B.11101111C.11110111D.000010008．或非门构成的RS触发器当R=S=0时，Q*=。A.0B.1C.QD.Q'9．施密特触发器常用于对脉冲波形的。A.延时和定时B.计数与寄存C.整形与变换D.产生电路10．今测得NPN三极管各电极对地的电位分别为VC=6V，VB=－0.6V，VE=0V，该三极管工作状态为。A.放大状态B.截止状态C.饱和状态D.击穿状态BCCB习题课–102019/11/26二、判断题1.计数器的主要作用就是计数。（）2.多谐振荡器是脉冲波形的整形电路。（）3.施密特触发器有两个稳定状态所以又称为双稳态电路。（）4.穆尔型电路输出状态仅取决存储电路状态。（）5.TTL与非门输入端可接任意电阻，但逻辑功能不受影响。（）6.TTL门电路和CMOS门电路是完全兼容的。（）7.与非门无记忆功能而由与非门构成的触发器具有记忆功能。（）8.只有OD门可实现线与逻辑。（）9.组合电路的特点是输出状态只与输入信号有关。（）10.Q*=TQ'+T'Q是所有T触发器的特性方程。（）√╳√√╳╳√╳√√习题课–112019/11/26三、化简题1．Y1(A,B,C)=A'C+B'C+AC解：Y1(A,B,C)=C+B'C=C2.Y2(A,B,C,D)=Σ(m1,m4,m5,m6,m9)给定的约束条件为：m3+m7+m11+m12+m13+m14+m15=0解：画卡诺图如图进行化简Y2(A,B,C,D)=B+D习题课–122019/11/263．若函数F1(A、B、C、D)=Σm(2、3、5、6、7、8、9)约束条件Σm(10、11、12、14、15)=0（1）试求：F1的最简与或表达式解：逻辑函数的卡诺图为：利用卡诺图化简成最简与或表达式为：F1=C+AB'+A'BD习题课–132019/11/26F1(A、B、C、D)=Σm(2、3、5、6、7、8、9)约束条件Σm(10、11、12、14、15)=0（2）试求：F1的最简或与表达式解：逻辑函数的卡诺图为：利用卡诺图化简成最简或与表达式为：F1=(A'+B')(A+C+D)(A+B+C)4.利用公式法化简逻辑函数F=A'B+ABC'+ABC解：F=A'B+ABC'+ABC=A'B+AB=B习题课–142019/11/26四、分析电路回答问题1．分析下图电路,写出驱动方程、输出方程、状态方程，画出状态转换图，并判断该电路是否能自启动。解：驱动方程为：J1=Q2'K1=1J2=Q1K2=1输出方程为：Y=Q2习题课–152019/11/26JK触发器的特性方程为：Q*=JQ'+K'QJ1=Q2'K1=1J2=Q1K2=1所以电路的状态特性方程为：Q2*=Q1Q2'Q1*=Q2'Q1'电路状态转换图：根据状态转换图可知电路能够自启动。习题课–162019/11/262．下图为74系列TTL门电路，请根据输入写出输出状态.00高阻态Y1=Y2=Y3=习题课–172019/11/263．分析组合电路写出逻辑函数式，并化简，列出真值表01110100Y=A'B+A'C+B'C=A'B+B'C列出真值表如图。解：根据电路写出逻辑函数式A'B'BA'BA'CB'C习题课–182019/11/264．如图所示为由边沿JK触发器组成的电路。（1）分别写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程（2）画出状态转换图，并判断能否自启动解：(1)驱动方程为：J0=K0=1J1=K1=Q1'输出方程为：Z=Q1'Q0'习题课–192019/11/26（2）画出状态转换图，并判断能否自启动驱动方程为：J0=K0=1J1=K1=Q0'状态方程为：Q0*=Q0'Q1*=Q0Q1+Q0'Q1'输出方程为：Z=Q1'Q0'则状态转换图为：电路能够自启动，逻辑功能是一个四进制减法计数器。习题课–202019/11/262．分析下图由74160构成的计数器为几进制计数器。画出有效状态转换图。解：计数器为四进制计数器。：有效状态转换图习题课–212019/11/263.写出图示逻辑电路的输出H和Y的逻辑函数表达式，列出真值表，说明电路的逻辑功能。解：H的逻辑函数表达式：H=A⊕B⊕CY的逻辑函数表达式：Y=(A⊕B)C+AB真值表如图。逻辑功能为一位二进制全加器。习题课–222019/11/26五、设计题1．利用一片74160和必要的门电路完成6进制计数器(采用异步清零法)。习题课–232019/11/262．利用3线—8线译码器74LS138和必要的门电路完成函数Y1=A'C+BCY2=A'B'C'+BC解：Y1=A'C+BC=A'B'C+A'BC+ABC=m1+m3+m7=(m1'm3'm7')'Y2=A'B'C'+BC=A'B'C'+A'BC+ABC=(m0'm3'm7')'习题课–242019/11/26解：Y1=A'C+BC=(m1'm3'm7')'Y2=A'(BC)'+BC=(m0'm3'm7')'习题课–252019/11/263．用JK触发器完成13进制计数器,并判断所设计的电路是否能够实现自启动。（逻辑图可省）解：以S0、S1、S2、……S12分别表示13种状态因为：M=13，则n=4需要4个JK触发器，以000、0001、……、1100分别表示S0、S1、S2、……S12分别表示13种状态。习题课–262019/11/26以0000、0001、……、1100分别表示S0、S1、S2、……S12分别表示13种状态,则状态转换图为：0000000100100011010001010110011110001001110010111010Q3*Q2*Q1*Q0*对应次态卡诺图为：习题课–272019/11/260000000000000000000000000000000000000000000000000000Q3*Q2*Q1*Q0*对应次态卡诺图为：习题课–282019/11/26习题课–292019/11/26Q3*=Q2'Q3+Q2Q1Q0Q3'Q2*=(Q3'Q1'+Q1Q0')Q2+Q1Q0Q2'习题课–302019/11/26Q1*=Q0Q1'+Q0'Q1Q0*=Q3'Q0'+Q2'Q0'=(Q3'+Q2')Q0'习题课–312019/11/26Q3*=Q2Q1Q0Q3'+Q2'Q3Q2*=Q1Q0Q2'+(Q3'Q1'+Q1Q0')Q2Q1*=Q0Q1'+Q0'Q1Q0*=(Q3'+Q2')Q0'得到电路的驱动方程为：J3=Q2Q1Q0K3=Q2J2=Q1Q0K2=(Q3'Q1'+Q1Q0')'J1=Q0K1=Q0J0=(Q3'+Q2')K0=1又根据卡诺图或状态方程：110100101110011011110000所以该电路能够自启动。（电路图省略)习题课–322019/11/264.用74LS160及少量与非门组成显示00~23，M=24的计数器。习题课–332019/11/265.试用图示的3线-8线译码器74LS138和必要的门电路产生如下多输出逻辑函数，要求（1）写出分析过程；（2）在给定的逻辑符号图上完成最终电路图。解：（1）Y1=ABC+AB'C=m5+m7=(m5'm7')'习题课–342019/11/26解：(1)Y1=ABC+AB'C=m5+m7=(m5'm7')'Y2=A'B'C+AB'C'+BC=(m1'm3'm4'm7')'Y3=B'C'+AB'C=(m0'm4'm5')'习题课–352019/11/26Y1Y2Y3CAB1•••Y1=(m5'm7')'Y2=(m1'm3'm4'm7')'Y3=(m0'm4'm5')'（2）习题课–362019/11/266.试用D功能触发器，完成状态如下转换的同步时序逻辑电路（不画逻辑图）。要求：（1）列出次态卡诺图；（2）写出状态方程；（3）写出驱动方程。解:(1)次态卡诺图为Q2*Q1*Q0*习题课–372019/11/26解:(2)状态方程Q2*=Q1Q0+Q0'Q2Q1*=Q2'Q0Q1'+Q0'Q1Q0*=Q0'(3)驱动方程（D触发器的特性方程为Q*=D)D2=Q1Q0+Q0'Q2D1=Q2'Q0Q1'+Q0'Q1D0=Q0'习