“数字逻辑设计及应用”电子科技大学数字设计原理与实践2005-2006-1

学院系别姓名学号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第1页共7页电子科技大学二零零五至二零零六学年第一学期期末“数字逻辑设计及应用”课程考试题（120分钟）考试形式：考试日期2005年月日一二三四五六七八九十总分评卷教师一、填空题：（每题1分，共10分）1．已知8421-BCD码为）（0100011001018421-BCD，它等值的二进制数为（11000011）。2若)(EDCBAF，它的对偶式DF（)(ECDCBA）。3若J－K触发器原态为“1”，控制输入J=1，K=0，当有效时钟作用后Q（t+1）=（1）。4二进制数的原码为（10110）原，它对应的8位的补码是（11111010）补。5已知二进制码（1110101）2，则等值的格雷码是（1001111）。6n级环形计数器的状态转换图中无效状态有（2n-n）个。7为构成40968的RAM，需要（16）片10242的RAM。8.若最简状态转换表中，状态数为n，则所需状态变量数K为（log2n）的整数。9.n个变量所构成的所有最小项之和等于（1）。10.一个8位数模转换器（DAC）的最小输出电压增量为0.02V，当输入代码为11011110时，输出电压0V(4.44)V。二、单项选择题：（每题2分，共10分）1．某集成电路芯片，查手册知其最大输出低电平VOLmax=0.4V,最大输入低电平VILmax=0.8V,最小输出高电平VOHmin=2.6V,最小输入高电平VIHmin=2.0V,则其高电平噪声容限等于（b）。a)0.4Vb)0.6Vc)1.6Vd)1.2V2．正逻辑与非门，用负逻辑表示时，则是（d）。a)异或门b)与门c)或门d)或非门3．Mealy型电路的输出（c）。a)仅与当时的输入有关b)仅与当时的状态有关学院系别姓名学号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第2页共7页c)与当时的输入及状态都有关d)与当时的输入及状态都无关4．利用移位寄存器设计一个＂00001111＂串行序列发生器，最少需要的触发器个数是（b）。a)3个b)4个c)５个d)８个5．对于一个逻辑函数，下列哪个说法是不正确的（a）。a)最小和逻辑表达式肯定唯一b)标准和逻辑表达式肯定唯一c)标准积逻辑表达式肯定唯一d)完全和逻辑表达式肯定唯一三、已知逻辑函数(,,,)(0,2,3,4,6,7,14,15)FABCDm，试求：函数F的最简积之和（与或）表达式；（10分）(a)ABCD000111100011011111110111所以，CBDACAF学院系别姓名学号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第3页共7页四、a)分析下述由4选1数据选择器构成的组合逻辑电路，写出函数的逻辑式并说明其功能。（10分）BACACBBACBACBAF功能：三变量多数表决电路。b)只用一片4选1数据选择器实现逻辑函数)(CBDCBAF。（不允许用逻辑门电路辅助，输入只提供原变量。）写出设计过程。(5分)可得：11CBACBDCBCBFABCD00011110001011011011111111100110（1分）降维ABC00011110010111D11D（1分）降维BC0101A1D1（1分）学院系别姓名学号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第4页共7页五．分析下图中的时钟同步状态机。(15分)1、写出激励方程（excitationequations）、输出方程（outputequation）、转移表（transitiontable），以及状态/输出表（state/outputtable）。（状态Q1Q2=00~11使用状态名A~D）。(12分)2、假设机器的起始状态为00，请写出当输入X=110010001时的输出序列Z。(3分)1．激励方程式：21QXEN，12QJ，12K输出方程式：21QXQXZ转换方程式：121121111*1QQQXQQXQENQENQ122222*2QQQKQJQ转换/输出表：状态表：2．X：110010001Z：110011110S：ACBAACDCDCQ1Q2X010000，010，10100，000，01011，101，11110，110，0Q1*Q2*,ZSX01AA，0C，1BA，0A，0CD，1B，1DC，1C，0Q1*Q2*,Z学院系别姓名学号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第5页共7页六、用D触发器设计一个时钟同步状态机，它的状态/输出表如下表所示。使用两个状态变量（Q1和Q2），状态赋值为A=00，B=11，C=10，D=01。写出转换表、激励方程式和输出方程式，画出电路图。（15分）转换（激励）表激励方程式：21QD，XD2输出方程式：121QXQQZ电路图：SX01AB，1C，0BD，0A，0CB，1C，1DD，1A，0S*，ZQ1Q2X010011，110，01101，000，01011，110，10101，100，0Q1*Q2*(D1D2),Z学院系别姓名学号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第6页共7页七、一个MEALY型序列检测器，当且仅当输入X是010或101时，输出Z为1。允许重叠。当开始启动时，它在初态A（另外还有四个状态）。写出状态表或状态图。（10分）比如：X：0010010100110110100Z：00010011100001001100状态表：X状态含义S01初态AB,0C,0收到0BB,0D,0收到1CE,0C,0收到01DE,1C,0收到10EB,0D,1S*,ZMEALY型，完全正确：（10分）设计成摩尔机结构，但完全正确：（7分）每发生一次转移错误，扣1分，扣完为止。学院系别姓名学号………密………封………线………以………内………答………题………无………效……第7页共7页八、分析下面的电路，1）写出反馈函数D的表达式；（5分）2）4位通用移位寄存器74194的功能表如下，完成时序图，说明电路的功能。（10分）1))3210(QQQQD2)序列发生器，循环产生序列00001100101。完成时序图：Functiontablefor74194:inputsNextstatefunctionS1S0QA*QB*QC*QD*Hold00QAQBQCQDShiftright01SRSIQAQBQCShiftleft10QBQCQDSLSIload11ABCD