北京理工2014级-数字电路(A卷)

1/7课程编号：ELC05025北京理工大学2016─2017学年第一学期2014级数字电路课程试卷A卷开课学院：信息与电子学院任课教师：试卷用途：□期中■期末□补考考试形式：□开卷□半开卷■闭卷考试日期：2016.12.1318:30-20:30所需时间：120分钟考试允许带：笔、计算器入场班级：学号：姓名：考生承诺：“我确认本次考试是完全通过自己的努力完成的。”考生签名：题序一二三四五六总分满分102014161723100得分评卷人备用数据：1.答题直接写在每道题的空白处。2.此处为第一题的草稿，其它题用前一页的背面作草稿。2/7一.（10分）填空题(每空1分)1．(970.6875)10=()16。2．(10011011.1001)2=()10。3.(01001010.1001)余3BCD+(10111010.1100)余3BCD=()余3BCD。4．(10101)格雷=()2。5．设二进制数系统的位数n=8，则−(37)10的二进制补码表示是()2。6．3位二进制减法计数器的次高位所输出信号序列的一个周期为。7．信息码字“1000011”的奇校验位是。8．摩尔型状态机的特点是。9．若)15,12,10,9,5,4,2,0(),,,(mDCBAF，则)(),,,(MDCBAF。10．采用异步复位法所构成的任意模加法计数器，其输出信号中（一定/可能）会有“毛刺”出现。----------------以下部分可用作第一题的草稿纸----------------------------------3/7二.(20分)简答题1.用隐含表法化简“表题二-1”所示状态转换表。(5分)要求：（1）画出隐含表；（2分）（2）指出等价状态及理由；（2分）（3）画出最简状态转换表。（1分）2.判断逻辑函数CABACAY中哪些变量存在竞争条件和冒险现象，以及冒险现象的类型。(5分)3.某施密特触发器的电压传输特性如图题二-3所示。请画出此施密特触发器的逻辑符号，求出它的UT+、UT-和△U。(5分)4.某状态机的状态转换图如图题二-4(a)所示。请完成图题二-4(b)所示的波形图（将状态补充完整并画出输出波形），直接画在图题二-4(b)上。(5分)表题二-1状态转换表XSn00011╳S0S3/1S2/0S4/1S1S3/0S4/0S2/1S2S0/0S4/0S1/1S3S0/1S1/0S4/1S4S0/1S2/0S1/1Sn+1/Z现态Qn输入X01ABCB/1B/0A/0C/0A/1C/0次态Qn+1/输出Z图题二-4(a)状态转换表ui/Vuo/V0图题2-3施密特触发器电压传输特性2.21.4二-3Clock状态Qn输入X输出ZA图题二-4(b)状态机的定时波形4/7三．(共14分)某组合电路如图题三所示。3-8译码器输入为D2、D1和D0，其中D2为最高有效位，D0为最低有效位。译码器输出为Y0…Y7,高电平有效。试对该电路进行分析。要求：(1)写出该电路各输出F1(D2,D1,D0)和F0(D2,D1,D0)的最小项之和式（写成∑m(…)的形式）；（4分）(2)将输出函数F1(D2,D1,D0)和F0(D2,D1,D0)化简为最简“与或”式；（4分）(3)填写表题三所示的真值表（写在试卷上）；（4分）(4)判断这个组合电路的逻辑功能。（2分）3-8译码器D2D1D0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7F1F0D2D1D0图题三表题三电路真值表D2D1D0F1F05/7四．(共16分)图题四-1为求模3函数的电路，该电路输入为二进制数DCBA（D为最高有效位），输出F1F0为输入数值模3以后的结果（F1为最高有效位），即输出是输入数值除以3以后的余数。例如，输入DCBA为(0101)2时，输出F1F0=(10)2。请用4-1多路选择器设计此电路（只设计输出F1即可），4-1多路选择器的符号如图题四-2所示。要求：(1)写出该电路输出F1(D3,D2,D1,D0)的最大项之积式（写成∏M(…)的形式）；（4分）(2)填写表题四所示的真值表（写在试卷上）；（4分）(3)用一个4-1MUX实现函数F1，且将D1接S1，D0接S0(S1为控制变量的最高位)，写出各余函数fi(D3,D2)的最简“与或”式(i=0,1,2,3)。（8分）DCBAF1F0MOD3图题四-1D3D2D1D0S1S0F4-1MUX图题四-2表题四电路真值表DCBAF16/7五.(17分)分析图题五所示的计数器电路，十六进制计数器74LS161的功能表见表题五。要求：（1）写出74LS161各输入及控制信号（不包括CP信号）的表达式；（2）分析该电路是多少进制的计数器；（3）画出该电路完整的状态图（按QDQCQBQA的顺序排列）。表题五74LS161的功能表图题五NO清除Cr预置LD计数允许PT时钟CK功能10××××异步清0210××↑同步置数31111↑同步计数41101×保持511×0×保持OC=0“1”ABCQCQBQAQDLDCrPT161DCKCP“1”OC“1”Y7/7六.(23分)试用下降沿触发的JK触发器设计一个能自启动的M=6同步计数器，要求状态变化顺序为0—1—3—7—6—4—0（等值十进制数表示）。设计要求：（1）状态转换表或状态顺序表（3分）；（2）次态K-图（3分）；（3）检查自启动（3分）；（4）状态方程（3分）；（5）驱动方程（5分）；（6）完整的状态图（3分）；（7）指出哪些输出端可以作为分频输出，并说明为几分频（3分）。