电子科技大学数字设计原理与实践08～09数字逻辑期末考试试卷评讲.ppt

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电子科技大学二零零八至二零零九学年第二学期期末考试,一、TOFILLYOURANSWERSINTHE“”（2X10）,2110=GRAY（Assumedthenumbersystemis8-bitlong）IfX10=+91，thenXtwos-complement=2，-Xtwos-complement=2（Assumedthenumbersystemis8-bitlong）3.Todesigna“1001001”serialsequencegeneratorbyshiftregisters,theshiftregistershouldneed（）bitatleast.,00011111,01011011,10100101,5,4.Ifusethesimpleststateassignmentmethodfor133states，thenneedatleaststatevariables。

5.IfnumberAtwos-complement=11111001andBtwos-complement=11010101,calculate-A-Btwos-complement,-A+Btwos-complementandindicatewhetherornotoverflowoccurs.-A-Btwos-complement=,overflow:

-A+Btwos-complement=,overflow:

6.OnestatetransitionequationisQ*=JQ+KQ。

IfweuseDflip-floptocompletetheequation，theDinputterminalofDflip-flopshouldbehavethefunctionD=。

8,00110010,no,11011100,no,JQ+KQ,1A3-inputtruthtableisshownbelow.Findtheminimalsum-of-productsexpressionfortheoutputF.5,解：

卡诺图：

BA,TheoutputfunctionF=AB+AC+BC,C,2Tofindtheminimalsum-of-productsexpressionofFforF（X1,X2,X3,X4）=（1,3,5,7,9,11,12,13,14,15）,（FiscomplementofF）5,解：

函数F的卡诺图函数F的卡诺图,三.TrytofinishlogicalfunctionF（W,X,Y,Z）=wxyz（3,6,7,10,11,14）byonechipof74X138andone8-inputnandgate.10,解：

F（W,X,Y,Z）=WXYZ（3,6,7,10,11,14）=WXYZ+WXYZ+WXYZ+WXYZ+WXYZ+WXYZ=Y（WXZ+WXZ+WXZ+WXZ+WXZ+WXZ）=YWXZ（1,2,3,4,5,6）,四.4_bitadder74xx283sfunctiontableisshownasbelow.Designacombinationalcircuitwith4_bitinputYY=（y3y2y1y0）and6_bitoutputZ=（z5,z4,z1,z0）andtorealizethefunctionZ=6Y,usingonechipof74283andnonelogicgates.（0Y9）10GENERALDESCRIPTIONFOR74XX283:

The74HC283addtwo4-bitbinarywords（AnplusBn）plustheincomingcarry.Thebinarysumappearsonthesumoutputs（SUM1toSUM4）andtheout-goingcarry（COUT）accordingtotheequation:

CIN+（A1+B1）+2（A2+B2）+4（A3+B3）+8（A4+B4）=SUM1+2SUM2+4SUM3+8SUM4+16COUTWhere（+）=plus.,解：

Z=6Y=（4+2）Y=4Y+2Y=（y3y2y1y000）+（0y3y2y1y00）=（z5,z4,z1,z0）,ClockedSynchronousStateMachineDesign151.Designaclockedsynchronousstatemachinewiththestate/outputtableshownbelow,usingDflip-flops.Usetwostatevariables,Q1Q2,withthestateassignmentshownasfollows.Writetransition/outputtableandexcitation/outputtable.6,state/outputtable：

SQ2Q1A00B01C10D11,stateassignment：

transition/outputtable,excitation/outputtable,2.Theexcitation/outputtableofaclockedsynchronousstatemachineusingDflip-flopsshownasfollow，Writetheexcitationequationsandoutputequation.9,excitation/outputtable,K-mapforZ,K-mapforD0,Q1Q0,K-mapforD1,Q1Q0,Q1Q0,Theexcitationequationsandoutputequation：

D1=Q0X+Q0XD0=Q1X+Q1XZ=Q1Q0X+Q1Q0X,X,X,X,六.ClockedSynchronousStateMachineAnalysis151.Analyzethecircuitofaclockedsynchronousstatemachineshownbelow,writetheexcitationequations,outputequation,transitionequationsandconstructatransition/outputtable.10,解：

outputequation:

MAX=ENQ1Q0theexcitationequations:

D0=ENQ0+ENQ0=ENQ0D1=ENQ1+ENQ0Q1+ENQ0Q1transitionequations:

Q0*=ENQ0+ENQ0=ENQ0Q1*=ENQ1+ENQ0Q1+ENQ0Q1,transition/outputtable:

2.Thetransitionequationsandoutputequitationofaclockedsynchronousstatemachineisshownasfollows.CompletethetimingdiagramforQ1,Q0andY,assumingthatthemachinestartsinstateQ1,Q0=00andflip-flopsarepositive-edge-triggered.5transitionequations：

Q0*=Q0A+Q1AQ1*=Q1+Q1Q0A+Q1Q0Aoutputequitation:

Y=Q1Q0,2.根据转换-输出表画波形图。

解：

如图1.建立转换-输出表,七Constructaminimalstate/outputtableORastatediagramforaMEALYsequentialmachine,thatwilldetectthefollowinginputsequences:

x=0011or1100.Ifx=0011orx=1100isdetected,thenZ=1.Thetwoinputsequencesmayoverlaponeanother.10Forexample:

解：

状态/输出表：

八.74X163isasynchronous4-bitbinarycounterwithsynchronousloadandsynchronousclearinputs,thebasicfunctiontableisshownasfollow.Designamodulo-10counter,usingone74X163andsomenecessarygates,andthecountingsequenceis2-4-2-1BCD.Completethedesignanddrawalogicdiagram.10,The2-4-2-1BCDcodetable,Functiontablefora74X163,解：

1、根据题目要求建立计数状态转换表，确定状态转换所需控制输入及数据输入。

2、根据前一步的结果，求得控制输入及数据输入信号的产生函数。

LD_L=（QDQCQBQA）D=QDC=QCB=QBA=QA,