《数字电子技术A》.docx

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《数字电子技术A》

《数字电子技术A》主观题离线作业

班级

学号

姓名

二、主观题（共15道小题）

7.如图3所示，为检测水箱的液位，在A、B、C、三个地方安置了三个水位检测元件，当水面低于检测元件时，检测元件输出低电平，水面高于检测元件时，检测元件输出高电平。

试用与非门设计一个水位状态显示电路，要求：

当水面在A、B之间的正常状态时，仅绿灯G亮；水面在B、C间或A以上的异常状态时，仅黄Y灯亮；水面在C以下的危险状态时，仅红灯R亮。

解：

8.电路如图7所示，图中74HC153为4选1数据选择器。

试问当MN为各种不同输入时，电路分别是那几种不同进制的计数器。

解：

MN=008进制计数器，MN=019进制计数器，

MN=1014进制计数器，MN=1115进制计数器.

9.发由全加器FA、2-4线译码器和门电路组成的逻辑电路如图3a所示。

试在图b中填写输出逻辑函数L的卡诺图（不用化简）。

（a）（b）

解：

输出逻辑函数L的卡诺图如图A3所示。

10.用逻辑代数证明下列不等式

解：

11.将下列各式转换成与–或形式

解：

12.利用与非门实现下列函数

L=AB+AC

解：

13.利用与非门实现下列函数

解：

14.利用与非门实现下列函数

解：

15.用卡诺图法化简下列各式

解：

16.用卡诺图法化简下列各式

解：

17.用卡诺图法化简下列各式

解：

18.用卡诺图法化简下列各式

解：

19.

解：

20.

解：

21.

解：

二、主观题（共12道小题）

4.

解：

各电路输出端的波形如图A1所示。

5.

解：

6.已知逻辑函数：

画出逻辑函数F1、F2和F的卡诺图；用最少的与非门实现逻辑函数F，画出逻辑图。

解：

逻辑函数F1、F2和F的卡诺图如图A2所示。

化简并变换逻辑函数F得

7.分析图3所示逻辑电路，写出输出端的逻辑函数表达式，列出真值表，说明电路能实现什么逻辑功能.

解：

8.用数据选择器组成的多功能组合逻辑电路如图4所示。

图中G1、G0为功能选择输入信号，X、Z为输入逻辑变量，F为输出逻辑函数。

分析该电路在不同的选择信号时，可获得哪几种逻辑功能，请将结果填入表4中。

解：

9.设计一个组合逻辑电路。

电路输入DCBA为8421BCD码，当输入代码所对应的十进制数能被4整除时，输出L为1，其他情况为0。

1．用或非门实现。

2．用3线-8线译码器74HC138和逻辑门实现。

（0可被任何数整除，要求有设计过程，最后画出电路图）

解：

10.将下列十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数和8421BCD码（要求转换误差不大于2-4）：

（1）43

（2）127（3）254.25（4）2.718

解：

（1）43D=101011B=53O=2BH；43的BCD编码为01000011BCD。

（2）127D=1111111B=177O=7FH；127的BCD编码为000100100111BCD。

（3）001001010100.00100101BCD。

（4）2.718D=10.10110111B=2.56O=2.B7H；0010.011100011000BCD。

11.将下列每一二进制数转换为十六进制码：

（1）101001B

（2）11.01101B

解：

（1）101001B=29H

（2）11.01101B=3.68H

12.将下列十六进制数转换为二进制数：

（1）23F.45H

（2）A040.51H

解：

（1）23F.45H=1000111111.01000101B

（2）A040.51H=1010000001000000.01010001B

13.

解：

14.试分析图题3.3.4所示逻辑电路的功能

解：

全加器

15.某雷达站有3部雷达A、B、C，其中A和B功率消耗相等，C的功率是A的功率的两倍。

这些雷达由两台发电机X和Y供电，发电机X的最大输出功率等于雷达A的功率消耗，发电机Y的最大输出功率是X的3倍。

要求设计一个逻辑电路，能够根据各雷达的启动和关闭信号，以最节约电能的方式启、停发电机.

解：

二、主观题（共7道小题）

8.已知输入信号A、B、C的波形，试画出图2所示各电路输出（L1、L2、L3）的波形。

设触发器的初态为0。

解：

波形如图A2所示。

9.逻辑电路如图4所示，试画出Q0、Q1、Q2的波形。

设各触发器初态为0。

解：

10.已知某同步时序逻辑电路的时序图如图5所示。

1．列出电路的状态转换真值表，写出每个触发器的驱动方程和状态方程

2．试用D触发器和与非门实现该时序逻辑电路，要求电路最简。

画出逻辑电路图.

解：

11.用移位寄存器74194和逻辑门组成的电路如图6所示。

设74194的初始状态Q3Q2Q1Q0=0001，试画出各输出端Q3、Q2、Q1、Q0和L的波形。

解：

各输出端Q3、Q2、Q1、Q0和L的波形如图A6所示。

12.逻辑电路如图2a、b、c所示。

试对应图d所示输入波形，分别画出输出端L1、、L2和L3的波形。

（设触发器的初态为0）

（a）（b）

（c）（d）

解：

输出端L1、L2和L3的波形如图A2所示。

13.由与或非门组成的同步RS触发器如题图所示，试分析其工作原理并列出功能表。

解：

14.设主从JK触发器的初始状态为0，CP、J、K信号如题图所示，试画出触发器Q端的波形。

解：

答案见题图，即上图中最下面一个波形。

二、主观题（共10道小题）

6.分析如图5所示时序逻辑电路。

（设触发器的初态均为0）

1．写出各触发器的时钟方程、驱动方程、状态方程；

2．画出完整的状态图，判断电路是否具能自启动；

3．画出在CP作用下的Q0、Q1及Q3的波形。

解：

7.试用正边沿D触发器设计一个同步时序电路，其状态转换图如图6所示。

1．列出状态表；

2．写出各触发器的激励方程和输出方程；

3．说明电路功能。

解：

8.分析如图6所示时序逻辑电路

1．写出各触发器的激励方程、输出方程

2．写出各触发器的状态方程

3．列出电路的状态表并画出状态图

4．说明电路的逻辑功能。

解：

9.用边沿JK触发器和最少的逻辑门设计一个同步可控2位二进制减法计数器。

当控制信号X=0时，电路状态不变；当X=1时，在时钟脉冲作用下进行减1计数。

要求计数器有一个输出信号Z，当产生借位时Z为1，其他情况Z为0。

解：

10.某组合逻辑电路的输入、输出信号的波形如图4所示。

1．写出电路的逻辑函数表达式；

2．用卡诺图化简逻辑函数；

3．用8选1数据选择器74HC151实现该逻辑函数.

解：

11.逻辑电路如题图所示，已知CP和A的波形，画出触发器Q端的波形，设触发器的初始状态为0。

解：

12.图题6.1.5是某时序电路的状态转换图，设电路的初始状态为01，当序列X=100110时，求该电路输出Z的序列。

解：

011010

13.在某计数器的输出端观察到如图7.1.1所示的波形，试确定该计数器的模

解：

模为6

14.由集成单稳态触发器74121组成的延时电路及输入波形如图题9.2.3所示。

（1）计算输出脉宽的变化范围；

（2）解释为什么使用电位器时要串接一个电阻。

解：

15.某双积分A/D转换器中，计数器为十进制计数器，其最大计数容量为（3000）D。

已知计数时钟脉冲频率fCP=30kHz，积分器中R=100kΩ，C=1μF，输入电压vI的变化范围为0~5V。

试求：

（1）第一次积分时间T1；

（2）求积分器的最大输出电压

；（3）当VREF=10V，第二次积分计数器计数值λ=（1500）D时输入电压的平均值VI为多少？

解：

二、主观题（共7道小题）

2.由555定时器组成的脉冲电路及参数如图8a所示。

已知vI的电压波形如图b所示。

试对应vI画出图中vO1、vO2的波形；

（a）

（b）

解：

对应vI画出图中vO1、vO2的波形如图A8所示。

3.由可编程逻辑阵列构成的组合逻辑电路如图3所示。

1．写出L1、L2的逻辑函数表达式；

2．列出输入输出的真值表；

3．说明电路的逻辑功能。

解：

4.D触发器逻辑符号如题图所示，用适当的逻辑门，将D触发器转换成T触发器、RS触发器和JK触发器。

解：

5.已知一时序电路的状态表如表所示，试作出相应的状态图。

解：

6.已知状态图如图所示，试作出它的状态表

解：

7.试分析图题所示电路，说明它是多少进制计数器，采用了何种进位方式。

解：

4096。

采用并行进位方式。

8.

解：

D为0表示产生一个有效宽度脉冲；E为0可能出现复位现象。