哈工大2011年数电期末试题+答案

哈工大2011年秋季学期数字电子技术基础试题(A)题号一二三四五六七八卷面平时总分分数评卷人第1页（共10页）班号姓名一、(10分)填空和选择填空（每空1分）1．根据反演规则，若Y=ABCDC，则Y()ABCDC。2.图1所示门电路均为TTL门，则电路输出P1=()ABBCABBC；P2=()ACCAC。P2ABCcRABCP151VCC图13．由TTL门组成的电路如图2所示，已知它们的输入短路电流为IS＝1.6mA，高电平输入漏电流IR＝40μA。试问：当A=B=1时，G1的灌（拉，灌）电流为3.2mA；A=0时，G1的拉（拉，灌）电流为160μA。G3G1G2AB图24．3位扭环形计数器的计数长度为6。5．某EPROM有8条数据线，13条地址线，则存储容量为64kbit。6．某512位串行输入串行输出右移寄存器，已知时钟频率为4MHZ，数据从输入端到达输出端被延迟128μs。本题得分试题：班号：姓名：第2页（共10页）二、（6分）F(A,B,C,D)=(0,2,3,4,5,6,7,11,12)(8,9,10,13,15)md，用两片74LS138和最少的二输入与门实现F。BIN/OCTBIN/OCT(I)(II)B1E3E2E1B2B0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7B1E3E2E1B2B0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y774LS13874LS138图3解：ABCD000111100001111011x1xx11111x1xF114114FmmmmBIN/OCTBIN/OCT(I)(II)B1E3E2E1B2B0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7B1E3E2E1B2B0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y774LS13874LS138DABC10F本题得分试题：班号：姓名：第3页（共10页）三、(6分)已知图4中AD7524为8位D/A转换器，当D6=1，其它各位均为“0”时，UO=-1V。74LS90为2/5分频异步加法计数器，时钟CP的频率为10kHz。1.74LS90构成几进制计数器；2.计算|UO|的最大值及其频率；AD7524RFVDDVREFWRCSIOUT1IOUT2-+UO5VD1VREFQQBQAQDC74LS90CPACPBPCR0(1)R0(2)S0(1)S0(2)D2D3D4D5D6D7D8.图4解：１．５进制；２．max4OUV；125KHzOUCPff四、（6分）根据下面二段VerilogHDL语言的描述，说明所描述电路的逻辑功能。moduletest2(clk,clr,out);inputclk,clr;output[3:0]out;reg[3:0]out;always@(posedgeclkornegedgeclr)begin本题得分本题得分moduletest1(a,b,s,y);inputa,b;inputs;outputy;assigny=(s==0)?a:b;endmodule试题：班号：姓名：第4页（共10页）if(!clr)out=4'h0;elsebeginout=(out1);out[3]=~out[0];endendendmodule解：test1：２选１数据选择器；test2：扭环型计数器。五、(14分)电路如图5所示，时钟脉冲CP的频率为12kHz。(1)画出74LS161构成电路的完整状态转换图；(2)分析由触发器FF1、FF2构成的计数器，画出完整的状态转换图、说明为几进制计数器；(3)指出Qd、Q2的频率和占空比。(4)CP频率不变，使Qd的频率降为现在的12，应如何改变74LS161的接线？(不允许增加器件。)1J1KC11J1KC1Q1Q211QD74LS161QCQBQAETEPDCBACRLDCPCP1QdQcQbQa1FF1FF2图5解：1.74LS161构成６进制计数器，电路的状态转换表为：CPDCBA00000101102011131000411105111160000本题得分试题：班号：姓名：第5页（共10页）完整的状态转换图如图为：06715148154321391211102.驱动方程：1nn12JQQ11K22n1JKQ状态方程：n1121QQQnn12nnn12QQQ状态转换表：状态转换图：CPQ2Q10001112103000011000321３．2KHzdQf50%D223KHzQf66.7%D４．欲使dQ的频率降为现在的12，应使74LS161变为十二进制计数器。改变74LS161的连线，如图所示：1QD74LS161QCQBQAETEPDCBACRLDCPCP1QdQcQbQa1试题：班号：姓名：第6页（共10页）十二进制计数器的状态转换表如表所示：CPDCBA00000100102001130100401105011161000710108101191100101110111111120000六、（10分）由555定时器构成的电路如图6所示，设输出高电平为5V，输出低电平为0V；VD为理想二极管。试问：1．当开关S断开时，两个555定时器各构成什么电路?计算输出信号uo1、uo2的频率f1和f2。2．当开关S闭合时，定性画出uo1、uo2的波形。3．电容C2和C5的作用分别是什么？VVCCuo112345678555CCuo212345678555133kΩ(II)(I).27kΩ3.3kΩ2.7kΩ1μF0.1μF0.01μF0.01μFRA1RB1RB2RB2C1C2C6C5VDS图6解：１．多谐振荡器。361111110.7(2)0.7(33227)1011060.9116.42HzABTRRCmsfT362222220.7(2)0.7(3.322.7)100.1100.60911.642KHzABTRRCmsfT２．当开关S闭合时，振荡器２的工作状态受控于振荡器１的输出。uo1为高电平，ＶＤ截止，振荡器２工作，uo1为低电平，ＶＤ导通，振荡器２停振，uo2输出高电平。本题得分试题：班号：姓名：第7页（共10页）......uo2uo1３电容C2的作用是定时，C5的作用是滤波，滤除高频干扰。七、（10分）图7（a）中，1PADCD，2PABBC，1．写出P的逻辑函数表达式。2．在图7（b）中可外接必要的非门实现图7（a）所示电路（输入A、B、C、D，输出P）。TG1TG2P1P2PEN1EN2AB2DEN1MUX1YD074LS1532YEN21DA1A0D1D2D3D0D1D2D3PCD图7（a）图7（b）解：12PPP00011110ABCD0001111000011110ABCD00011110111111111111111P2P1P2P+00011110ABCD000111101111111PADCD2PABBC12PPPABCDABCDABCDABCD本题得分试题：班号：姓名：第8页（共10页）EN1EN2AB2DEN1MUX1YD074LS1532YEN21DA1A0D1D2D3D0D1D2D3PCD八、(8分)用ROM和两个D触发器设计能够进行加法计数和减法计数的二进制同步可逆计数器。当输入X=0时，进行加法计数；当X=1时，进行减法计数。输出Y为进位/借位信号。当计数器加法计数加到11，进位信号输出正脉冲，当计数器减法计数减到00，借位信号输出正脉冲。工作时序图如图8(a)所示，假设Q2Q1初始状态为00。1）完整填写表1中的内容。2）求状态方程和输出方程。3）在图8(b)中完成电路设计，不允许使用D触发器的Q端。（只需在图中连线，不允许增加其它的门电路）。Q2减法计数加法计数功能说明计数器状态23210CP32110103YXQ1图8(a)表1可逆计数器的真值表X2nQ1nQ12nQ11nQY本题得分试题：班号：姓名：第9页（共10页）地址译码器XQ1Q2C11DD21DD1CPC1FF2FF10m1m2m3m4m5m6m7mA1A2A0QQ图8(b)解：1X2nQ1nQ12nQ11nQY0000100011000101100110011001111010001100101111002111nnQQ1221212121nnnnnnnnnQXQQXQQXQQXQQ11nDQ221212121nnnnnnnnDXQQXQQXQQXQQ试题：班号：姓名：第10页（共10页）2121nnnnYXQQXQQ3地址译码器XQ1Q2C11DD21DD1CPC1FF2FF10m1m2m3m4m5m6m7mA1A2A0QQ..........Y