数字电路与逻辑设计试题及答案2套

1.三极管有NPN和PNP两种类型，当它工作在放大状态时，发射结＿＿＿＿，集电结＿＿＿＿＿＿；NPN型三极管的基区是＿＿＿＿＿＿型半导体，集电区和发射区是＿＿＿＿＿＿型半导体。2.把高电压作为逻辑1，低电平作为逻辑0的赋值方法称作＿＿＿＿＿＿＿逻辑赋值。一种电路若在正逻辑赋值时为与非门，则在负逻辑赋值时为＿＿＿＿＿＿＿＿。3.四位二进制编码器有＿＿＿＿个输入端；＿＿＿＿个输出端。4.将十进制数287转换成二进制数是＿＿＿＿＿＿＿＿；十六进制数是＿＿＿＿＿＿＿。5.根据触发器功能的不同，可将触发器分成四种，分别是＿＿＿＿触发器、＿＿＿＿触发器、＿＿＿＿触发器和＿＿＿＿触发器。6.下图所示电路中，Y1＝＿＿＿＿＿＿；Y2＝＿＿＿＿＿＿；Y3＝＿＿＿＿＿＿。1.当晶体三极管＿＿＿＿时处于饱和状态。A.发射结和集电结均处于反向偏置B.发射结正向偏置，集电结反向偏置C.发射结和集电结均处于正向偏置2.在下列三个逻辑函数表达式中，＿＿＿＿是最小项表达式。A．BABA)B,A(YB.CBCBABCA)C,B,A(YC.CABABCBCACBA)D,C,B,A(Y3．用8421码表示的十进制数45，可以写成＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿A．45B.[101101]BCDC.[01000101]BCDD.[101101]24．采用OC门主要解决了＿＿＿＿＿A．TTL与非门不能相与的问题B.TTL与非门不能线与的问题ABY1Y2Y3C.TTL与非门不能相或的问题5．已知某触发的特性表如下（A、B为触发器的输入）其输出信号的逻辑表达式为＿＿＿A．Qn+1＝AB.nn1nQAQAQC.nn1nQBQAQABQn+1说明00Qn保持010置0101置111Qn翻转三、化简下列逻辑函数，写出最简与或表达式：（共20分）1．BCACBACBBAY12．Y2＝Σm（0，1，8，9，10，11）3．Y3见如下卡诺图CDAB00011110000101011╳1╳110101100101四、分析设计题(共30分)1．四选一数据选择器的功能见下表，要实现Y（A，B，C）＝Σm（1，4，6，7）功能，芯片应如何连接，画出电路连接图（需写出必要的解题步骤）（20分）EABW1╳╳高阻000D0CYABWAEBD0D1D2D3001D1010D2011D3２．触发器电路如下图所示，试根据CP及输入波形画出输出端Q1、Q2的波形。设各触发器的初始状态均为“0”（10分）。《数字集成电路基础》试题二评分标准一、填空题（共30分。每空2分，第5小题每空1分）1.正偏；反偏；P；N。2.正逻辑；负或非门。3.16；4。4.(100011111)2；(11F)16。5.RS；JK；D；T。6.Y1＝AB；Y2＝AB+AB；Y3＝AB二、选择题(共20分。每题4分)(1)C（2）A(3)C(4)B(5)CQ1Q1ACPQ2ACPDQQCPAQ1Q2三、化简下列逻辑函数，写出最简与或表达式（共20分。第1题6分；第2、3题，每题7分）(1)Y1＝A+B(2)CBBAY2或CBBA(3)DCDCBAY3四、分析设计题(共30分。第1题20分；第2题10分)1、ABCCABCBACBA)C,B,A(Y……………2分化简得：Y（A,B,C）＝ABC＋AC＋AB=ABC＋ABC＋ABC＋AB＝ABC＋ABC＋AB……………4分而由功能表可得Y＝ABD0＋ABD1＋ABD2＋ABD3…………4分所以D0＝CD1＝0D2＝CD3＝1……………5分图全对5分2、Q1；Q2的波形各5分。YABWAEBD0D1D2D3“1”CCPAQ1Q2一、填空题（本题满分20分，共含10道小题，每小题2分）1.在权电阻网络D/A转换器中，已知REFV=5V，当输入数字量为01100123dddd时输出电压的大小为（）V。2.168210)()()()43.465(3.TTL与非门多余输入端的处理方法是（），能实现总线连接方式的门电路有（）。4.逻辑函数中的（）和（）统称为无关项。5.10)459(转换为8421BCD码为（），转换为余三码为（）。二、逻辑函数式的化简（本题满分12分，共含2道小题，每小题6分）1.用卡诺图将逻辑函数Y化为最简与或式：)14,11,10,6,3,2()13,12,8,4,1(),,,(dmDCBAY2.把下列逻辑函数式化简为最简与或式：))((ACBDDCABY三、试用一片8选1数据选择器74HC151设计电路，实现如下功能：既可以实现三人表决（遵循少数服从多数原则）功能，又可以实现判断三输入逻辑是否一致（如果一致输出结果为高电平）的功能：当控制信号M=0时，实现三人表决功能；当M=1时，实现判断三逻辑是否一致的功能。要求给出设计的全过程，并画出逻辑电路图。（16分）0D1D2D3D4D5D6D7D2A1A0AY74HC151S四、如图所示的主从JK触发器电路中，CLK和A的电压波形如图所示，试画出Q端对应的电压波形。设触发器的初始状态为Q=0。（14分）AttCLK00Q1JC11KACLK1R五、试写出下图所示时序电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换表和状态转换图，分析电路的逻辑功能。（14分）1DC1Q0Q0′ACLKQ1Q1′Y1DC1FF0FF1六、试用一片4位同步二进制计数器74LS161接成十一进制计数器（允许附加必要的门电路，采用清零法），并作简要说明。74LS161的引脚图如下所示。（12分）CRCP0D1D2D3D0Q1Q2Q3QPCTTCTLDCO七、若反相输出的施密特触发器输入信号波形如下图所示，试画出输出信号的波形。施密特触发器的转换电平TV、TV已在输入信号波形图上标出。（12分）υIυOυItVT+VT-OυOtO北京信息科技大学2008~2009学年第二学期《数字电路与逻辑设计》课程期末考试试卷A答案八、填空题（本题满分20分，共含10道小题，每小题2分）6.在权电阻网络D/A转换器中，已知REFV=5V，当输入数字量为01100123dddd时输出电压的大小为（-1.875）V。7.168210)6.11()30.721()0110.111010001()43.465(D8.TTL与非门多余输入端的处理方法是（悬空或者置1），能实现总线连接方式的门电路有（三态门）。9.逻辑函数中的（约束项）和（任意项）统称为无关项。10.10)459(转换为8421BCD码为（010001011001），转换为余三码为（011110001100）。九、逻辑函数式的化简（本题满分12分，共含2道小题，每小题6分）3.用卡诺图将逻辑函数Y化为最简与或式：)14,11,10,6,3,2()13,12,8,4,1(),,,(dmDCBAY解：通过方程得到对应的卡诺图为：（3分）000111100001xx01100x11110x1010xx最后化简得到DBADBCABDADCBAY),,,(（3分）4.把下列逻辑函数式化简为最简与或式：))((ACBDDCABY解：（6分）))((ACBDDCABY))((CABDDCAB)(DCBBDADCAB))((BDADACB)(BDADCBCAB))((DADCCAB))((DACAB)()(DACAB))((DACABDCDAACBDAACB十、试用一片8选1数据选择器74HC151设计电路，实现如下功能：既可以实现三人表决（遵循少数服从多数原则）功能，又可以实现判断三输入逻辑CDAB是否一致（如果一致输出结果为高电平）的功能：当控制信号M=0时，实现三人表决功能；当M=1时，实现判断三逻辑是否一致的功能。要求给出设计的全过程，并画出逻辑电路图。（16分）0D1D2D3D4D5D6D7D2A1A0AY74HC151S解：由题意，分析可得真值表为：（4分）MABCY00000000100010000111010000101101101011111000110010101001011011000110101110011111由真值表可得输出函数表达式为：（2分）MABCCBAMABCMCABMCBAMBCAMY八选一数据选择器的表达式：（2分）02101210221032104210521062107210(''')('')('')(')('')(')(')()YDAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAA将Y化成与之对应的形式，得到：ABCMMCABMCBAMCBABCAMCBACBACBAMY)()()()(0)()(0)(0)(所以有：（4分）1076534210DMDDDDDDMD根据以上结果画出电路图：（4分）A2A1A0D0D1D2D3D4D5D6D774HC151YSABCY1M图中，A2=A，A1=B，A0=C：1分S：1分输入端：2分十一、如图所示的主从JK触发器电路中，CLK和A的电压波形如图所示，试画出Q端对应的电压波形。设触发器的初始状态为Q=0。（14分）AttCLK00Q1JC11KACLK1R解：分析可得：Att00CLKQt0CLK时钟信号4段高电平和3段低电平，对应输出Q信号的波形共计7段，每段信号错误扣2分。十二、试写出下图所示时序电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换表和状态转换图，分析电路的逻辑功能。（14分）1DC1Q0Q0′ACLKQ1Q1′Y1DC1FF0FF1解：驱动方程：（2分）nnnQQADQD10100将驱动方程带入D触发器的特性方程，可以得到状态方程：（2分）nnnnnQQADQQDQ101110010输出方程为：（2分）nnnnnnnnQQAQQAQQAQQAY10101010))()((状态转换表：（3分）AnQ1nQ011nQ10nQY000010001100010110011001100111101000110010111100状态转换图：（3分）00011110nnQQ01YA/0/00/00/00/11/01/11/01/0分析功能：（2分）当A=0时，是一个加法计数器；当A=1时，是一个减法计数器。十三、试用一片4位同步二进制计数器74LS161接成十一进制计数器（允许附加必要的门电路，采用清零法），并作简要说明。74LS161的引脚图如下所示。（12分）解：DR74LS161EPETCLKCLDQ1Q2Q3Q0D0D1D2D3RD1CLK1进位输出其中：EP、ET：2分LD：2分进位输出：2分D输入端：2分Q输出端：2分与非门：2分十四、若反相输出的施密特触发器输入信号波形如下图所示，试画出输出信号的波形。施密特触发器的转换电平TV、TV已在输入信号波形图上标出。（12分）解：υIυOυItVT+VT-OυOtO