数字电路考试试卷及答案(详细)

1一．填空题（1分/空，共24分）1)十进制数(99.375)10＝（1100011.011）2＝（63.6）16。2)数字电路按照其结构和工作原理分为两大类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。3)以下类型门电路多余的输入端应如何处理：TTL与非门：接高电平或者悬空或者并联，CMOS与非门：接高电平或者并联。4）逻辑函数Y=AB+BC+CA的与非-与非式为((AB)’(BC)’(CA)’)’。5)三态输出门在普通门电路输出状态的基础上增加的状态为__高阻态___。6)TTL反相器的阈值电压为VTH=1.4V。若CMOS反向器的VDD=10V则其阈值电压为VTH=5V。7)RS触发器的特性方程为：Q*=S+R’Q，(约束条件：SR=0)，T触发器的特性方程为：Q*=T’Q+TQ’。8)16选1数据选择器的地址端有4位，n个触发器构成计数器的最大计数长度为2n。9)如图(1-1)所示触发器电路中，当A=1时，输出状态为____Q=1___，如图（1-2）所示计数器电路为___6___进制计数器。10）触发器三种触发方式分别为：电平触发，脉冲触发（主从触发），边沿触发，其中边沿触发的触发器抗干扰能力最强。11）在多谐振荡器，单稳态触发器，施密特触发器中，施密特触发器中常用于波形的变换和整形，单稳态触发器常用于定时及延时，多谐振荡器常用于产生脉冲波形。图（1-3）中555定时器接成的是施密特触发器。√2二.将下列逻辑函数化简为最简与-或形式(方法不限)(每小题5分,共15分，按步骤酌情给分)1）CDACDABCACY''2）求Y=BCACCABA))'')('((的反函数并化简=AC’+C(AB+AD’+D)Y’=[(A’B+AC’)’+(A’+C’)](B’+C’)=AC’+C(A+D)=[(A+B’)(A’+C)+A’+C’](B’+C’)=AC’+AC+CD=(AC+A’B’+B’C+A’+C’)(B’+C’)=A+CD=B’+C’3）356710(,,,)(,,,,)YABCDmmmmm，给定约束条件：012480mmmmm。根据卡诺图化简可得：Y（A,B,C,D）=A’+B’D’XX1XX1110000X001三．请设计一组合电路，其输入端为A，B，C，输出端为Y，要求其功能为：（14分）当A=1时，Y=B；当A=0时，Y=C。设计内容包括：1列出真值表；②写出Y的最简与或表达式；③用最少的与非门画出逻辑图。解：①画出真值表（5分）ABCY00000011010001111000101011011111②写出Y的最简与或表达式（4分）ABCAABCABCBCACBAY'''''③用最少的与非门画出逻辑图将Y的表达式化为与非-与非式（2分）：画逻辑图：（3分）)')'()''(('ABCAABCAY0001111000011110ABCD3四．试分析图示电路的逻辑功能，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，检查电路能否自启动。（15分）解：21211)1(QQADQD驱动方程：（3分）212'111**)2(QQAQQDQ状态方程：（3分）21212121])()[()3(QQAQQAQQAQQAY输出方程：（3分）（4）列状态转换表或状态转换图（4分）10/010/001/001/000/000/011/111/11100/100/111/011/010/010/001/001/000111110100101000010/010/001/001/000/000/011/111/11100/100/111/011/010/010/001/001/0001111101001010000AYQQ**1212QQ（5）根据状态转换图可知：该电路可以实现可控的加减四进制计数器，当A=1时是一个减法计数器，当A=0时是一个加法计数器。且该电路能够实现自启动。（2分）五．请用两片同步10进制计数器74160和必要的门电路接成24进制计数器。（提示：LD，RD分别为同步置数、异步置零端，均为低电平有效。控制端EP＝ET＝1时，计数器工作在计数状态。D3～D0为数据输入端，C为进位输出端。）（8分）评分标准：按照各部分连线情况正确与否酌情给分。4六．电路如下图(a)所示，各电路的CLK、A、B、C波形如图（b）所示。要求：（14分）(1)写出驱动方程和状态方程；（2）画出Q1、Q2的波形。设各触发器的初态均为0。（a）CLKABC(b)QQ12七．已知图(a)电路中的施密特触发器CMOS电路CT1014，图(b)为CT1014的电压传输特性曲线。（10分）（1）定性画出vI和vo处的波形（5分）。（2）已知R＝20kΩ，C＝0.1μF，求vo的振荡周期T。（5分）解：(1)vI和vO处的波形如图（c）所示。（根据所画波形酌情给分）图（c）(2)由图（b）可以看出：VT+=4V，VT-=2V，VOH=5.3V，VOL=0.3V.RC充电时间：1333ln43.523.5lnln)1()()0()(ln1RCRCVVVVRCTVVVVRCTTOHTOHCCCC(2分)RC放电时间：1737ln23.043.0lnln)1()()0()(ln1RCRCVVVVRCTVVVVRCTTOLTOLCCCC（2分）'22'2'22*2221*1'1)(12FF2ACDQACD1FF1QBAQKQJQKBAJ状态方程：驱动方程：）触发器（）（状态方程：）（驱动方程：）触发器解：（’D1J2K2RD’（1分）（1分）（1分）（1分）（2分）（2分）（2分）（1分）（1分）（1分）（1分）5振荡周期：T=T1+T2=RCln[(33/13)x(37/17)]≈3.42ms（1分）