哈工大2006-数电

数字电路部分（共75分）八、概念（每小题2分，共10分）1．试写出三位循环（格雷）码？0000010110101101111011002．试说明异步级联分频器的缺点？有延时，工作频率不能太高3．试写出T触发器到D触发器的转换函数。T＝D⊕Qn4．试说明“三人表决逻辑”中所包含最小项的个数？45．试说明单稳态（振荡器）触发器有哪两种电路形式？微分型，积分型九、简答题（每小题5分，共20分）（可以不写详细设计过程）1.试利用集成计数器和8选1数据选择器设计一个1011010序列发生器。先设计一个模7计数器，将其输出Q2Q1Q0接到选择器的控制输入端2.试用74138和与非门实现逻辑函数：F(A,B,C)=∑m(3,4,5,7)+∑Ф(0,2,6)。将ABC作为74138的地址输入，然后将输出端Y3，Y4，Y5，Y7与非即可，不用考虑任意项3.一设计需要检测输入信号A的变化，当A有变化时（由高电平变到低电平、或由低电平变高电平、或正脉冲、或负脉冲），输出F为高。设A初始状态不定（可能为高，也可能为低），F初始态为低，试设计该电路，直接画出电路，不用写设计过程。4.试分析下图由4位加法器74283组成的两个两位二进制数运算电路的功能，说明运算结果数据中（F3，F2，F1，F0）每一位的含义及k的作用，说明何时输出为补码。①可实现两个两位二进制数的加减运算②F3为符号位，F2，F1，F0为和数③作减法时，k为减数的符号位④A-B0时，输出为补码表示00A1A0CO32103030CIAB∑∑=1=1=1k0B1B0F3F2F1F0第2页共4页FYD0D1D2D3D4D5D6D7E8选1数据选择器S2S1S01011010Q2Q1Q0D1Q1D2Q21≥1A1F十、某进修班开设数字信号处理（5学分）、通信原理（4学分）、个人通信（3学分）和无线网络技术（2学分）四门课程。若考试通过，可以获得相应的学分；若课程考试没通过，则得0学分。规定至少获得9学分才可结业。试用数据选择器设计该组合逻辑电路，判断进修生能否结业。（13分）答：①设ABCD四个变量分别代表四门课程F为输出，为1表示可结业，0不能④逻辑电路十一、试分析如图所示同步时序电路，并给出结论（12分）答：1001序列检测器J0Q0K0Q0&J1Q1K1Q11&&&xCPZ第3页共4页②真值表ABCDF00000000100010000110010000101001100011111000010010101001011111001110111110111111③卡诺图CDAB00011110000000010010111111100010F＝AB＋BCD＋ACD000111100/00/01/00/00/01/01/11/0状态转换真值表xQ1nQ0nQ1n+1Q0n+1Z000000001100010110011000100010101010110010111011Q1n+1=xQ1nQ0n+xQ1nQ0nQ0n+1=Q1nQ0n+xZ=xQ1nQ0n十二、某多功能信号发生器原理框图如下图所示，它可以产生4种信号（正弦波，三角波，阶梯波和梯形波）。每种波形的一个周期用50个（字节）数据表示，依次分别预先存放在对应EPROM（64×8bit）存储器的前50个单元中。K1、K2为波形输出选择控制端，功能见表1。数模转换器（DAC）的参考电压为2.5V。设系统输入工作时钟CLK为10MHz，DAC转换率设为4档（由K3，K4控制，见表2），分别为2MHz，1MHz，500KHz和250KHz（即CP）。(共20分)。试完成下列任务：1．设计波形输出选择译码控制电路(4分)2．设计分频控制电路(6分)3．设计地址发生器电路(4分)4．计算DA转换器的最小输出电压值？(3分)5．若采用一片256×8位的EPROM，试说明应怎样存放这4种波形的数据，波形选择译码控制电路应怎样设计，画出简单示意图。(3分)答：①用2-4线译码器②设计同步50进制（0－49）计数器③先设计5分频（2MHz），然后依次二分频得（1MHz，500KHz，250KHz），经4选1输出④9.8mV≈10mV⑤4种波形数据分别存储到256×8位EPROM的00H～31，40H～71，80H～B1，C0H～E1H，地址A7A6直接连K1K2。CLKK1K2分频控制电路地址发生器VoACPK3K4CS3EPROM(64×8)D0~D7A0~A5梯形波OECS2EPROM(64×8)D0~D7A0~A5阶梯波OECS1EPROM(64×8)D0~D7A0~A5三角波OECS0EPROM(64×8)D0~D7A0~A5正弦波OE数模转换DAC低通滤波译码控制表1K1K2波形00正弦波01三角波10阶梯波11梯形波表2K3K4CP002MHz011MHz10500KHz11250KHz第4页共4页VREFY0Y1Y2Y374139A0A1ENK2K10CS0CS2CS1CS3FYD0D1D2D3S1S0E2M500K1M250KK3K4附图：集成电路功能表74161功能表CPCRLDENTENP功能φ0φφφ异步清零↑10φφ置数φ1101保持φ1110保持↑1111计数Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y774138A0A1A2SASBSC3-8线译码器逻辑符号A0A1A2A3A4A5EPROM(64×8)D7D6D5D4D3D2D1D0RDCS64×8bitEPROM逻辑符号FYD0D1D2D3S1S0E4选1数据选择器逻辑符号FYD0D1D2D3D4D5D6D7E8选1数据选择器逻辑符号S2S1S0A0A1A2A3A4A5A6A7EPROM(256×8)D7D6D5D4D3D2D1D0RDCS256×8bitEPROM逻辑符号Q3Q2Q1Q0ENTCOENP74160CPLDCRD3D2D1D0同步BCD加法计数器74160Q3Q2Q1Q0ENTCOENP74161CPLDCRD3D2D1D0同步4位二进制计数器74161