哈工大数电2000-2008打印

二OOO年数字逻辑电路试题一、回答下列各题（每小题5分，共25分）1写出图1所示电路的逻辑表达式。2移位寄存器型计数器如图2所示，若起始状态为Q1Q2Q3Q4=0001，请写出从Q4输出一个周期的m序列。3画出下图电路在CP和D的作用下，Q1、Q2的输出波形，初态为00。二、由8选1数据选择器CT4151构成的电路如下图所示，请写出该电路输出函数Y的逻辑表达式，以最小项之和(Σm(┅，┅，))形式表示。如果要实现逻辑函数Y=Σm(1，2，5，7，8，10，14，15)，则图中接线应怎样改动？(10分)三、某大厅有一盏灯和分布在不同位置的四个开关（A、B、C、D）。试利用四选一数据选择器为大厅设计一个电灯开关控制逻辑电路，使得人们可以在大厅的任何一个位置控制灯的亮或灭。例如：可以用A开关打开，然后用B（或C、D、A）开关熄灭。（15分）四、脉冲分配电路一般由计数器和译码电路组成，试用D触发器和与非门设计如图所示波形的脉冲分配器电路。（15分）五、试用JK触发器和门电路设计一自动售饮料机的时序控制电路。其投币口每次只能投入一枚5角或1元的硬币，投入1.5元硬币后，自动售货机给出一瓶饮料。如投入两元硬币，则在给出一瓶饮料的同时，退出一枚5角硬币。（20分）要求：1状态设置合理，状态图标注清楚；2画出逻辑电路图；3检验自启动。D1Q1D2Q2D3Q3D4Q4⊕CPCPF1F2F3F4F5图2图1F+EcCDABRcRbTSdSdRdRd二OO一年数字逻辑电路试题一、解答下列各题（每小题5分，共25分）1.将D触发器转换成JK触发器，画出逻辑电路图。2.试画出111序列检测器的状态图，当连续输入三个1时输出为1，否则输出为0。3.画出下图电路输出F的波形，并说明在不同输入（A，B，C）条件下，三态门G1输出端VO1的电压值。4.试用74161设计模7同步加法计数器。5.画出下图电路CP和输出Q1Q2的波形图，说明Q1和Q2的关系。二、2位并行A/D转换电路如图所示，输出为2位数字量B1B0，电压比较器输出为A2A1A0，在答题纸上完成表1，并设计A2A1A0到B1B0转换电路。（8分）Vo1EN&BFG2G1CAABCDQ1Q1DQ2Q2CP+_+_+_译码电路RRRRA2A1A0B1B0ViVR4VCPCRLDCTTCTP功能φLφφφ异步清零↑HLφφ置数φHHLH保持φHHHL保持↑HHHH计数74161功能表表1输入电压A2A1A0B1B0Vi1V1V≤Vi2V2V≤Vi3V3V≤Vi4VQ3Q2Q1Q0CTTCOCTP74161CPLDCRD3D2D1D0三、由双四选一数据选择器74153构成的电路如图所示，请写出F的表达式，用最小项之和∑m的形式表示。（10分）74153功能表EA1A0W1ⅹⅹ0000D0001D1010D2011D3四、计算机机房的上机控制电路的框图如下，图中DE为控制端，令上午、下午、晚上其取值分别为01、11、10；ABC为需上机的三个学生，其上机的优先顺序是，上午为ABC，下午为BCA，晚上为CAB；电路的输出F1F2F3为1时分别表示ABC能上机。试用与非门设计该电路。（20分）五、利用JK触发器和门电路设计一个时序电路，用来控制红、绿两个发光二极管，要求红色管亮三个时钟周期，绿色管亮两个时钟周期，波形如图所示。（20分）1W2WA11EA02E1D01D11D21D32D02D12D22D3111BCDA≥1F控制电路ABCF1F2F3DECP红灯亮红灯亮绿灯亮绿灯亮二OO二年数字逻辑电路试题一、解答下列各题（共34分）1.某采集系统要求模数转换部分精度为0.5%。应选多少位的模数转换器？若用并行A/D，其中有多少个比较器？并/串行有多少个比较器？(5分)2.两路同频方波信号，其相位差恒为90度，如图所示。试设计一个检测电路判断A、B相位情况，当A超前B90度时，如图1-a所示，输出F为1；当B超前A90度时，如图1-b所示，输出F为0。(5分)3.某同步时序电路有一个输入和一个输出，当输入序列有奇数个1时输出为1，否则输出为0，试画出此同步时序电路的状态图。(6分)4.改正下图电路，并画出输出F和VO1的波形。(6分)5.试设计一个转换电路，当X=1时，将JK触发器转换成D触发器；当X=0时，将JK触发器转换成T触发器，画出逻辑电路图。(6分)6.试用两片74161设计一个模60加法计数器。(6分)74161功能表CPCRLDCTTCTP功能φLφφφ异步清零↑HLφφ置数φHHLH保持φHHHL保持↑HHHH计数ABCVo111ENCFG3G1BAG41G21ENABAB检测电路ABF图1-a图1-bQ3Q2Q1Q0CTTCOCTP74161CPLDCRD3D2D1D0二、试分析下图电路，画状态转换图，并说明其工作原理。其中：Q2Q1为状态输出控制某程控放大器的增益，电路的三个状态（Q2Q1=00、01、10）分别对应10、20、40放大倍数，（11）状态为禁止态，X为控制输入，Y1、Y2为溢出指示。(15分)三、用双四选一数据选择器74153设计一个乘法器，用来完成两个两位二进制数的乘法运算（a1a0╳b1b0=P3P2P1P0）。（15分）74153功能表EA1A0W1ⅹⅹ0000D0001D1010D2011D3四、试用JK触发器和门电路设计一个同步模6格雷码计数器。（20分）要求：1、写出三位格雷码，即循环码2、以初始状态为001画出同步模6格雷码计数器状态图3、电路接通电源时，必须置位到001状态1W2WA11EA02E1D01D11D21D32D02D12D22D3CPJ1Q1K1Q1J2Q2K2Q2=1X&1&&1Y1Y274153二OO三年数字逻辑电路试题八、简答题（共25分）1．32K字节的RAM有多少根地址线？（2分）2．一个6位全并行AD转换器里有多少个比较器？（2分）3．施密特触发器有几个稳定状态？（2分）4．格雷码（循环码）的特点是什么？（2分）5．举例说明逻辑代数中的对偶性。（2分）6．以输出低电平为例说明TTL门电路为什么有扇出限制？（3分）7．D/A转换方案中，转换速度最快的是哪一种？为什么？（3分）8．EPLD是一类什么器件，可否用它实现时序电路？（3分）9．集成计数器芯片的同步清零与异步清零的区别。（3分）10．简述OC门电路的特点、功能及用途。（3分）九、试设计两个两位二进制数的大小比较器，当a1a0b1b0时，F1=1；当a1a0=b1b0时，F2=1；当a1a0b1b0时，F3=1。(10分)十、试用3-8线译码器74138和与非门设计一位全加器。（10分）十一、分析题（共15分）1．试分析如图由移位寄存器组成的序列产生器，分别写出dR、Q2输出的周期序列。≥1&1DFF2C1dRCPQ2Q21DFF0C11DFF1C1Q0Q0Q1Q1Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y774138A0A1A2SASBSC2．试分析如图计数器电路，在AB的控制下，可以实现几种模长的计数。计数器的模分别是多少？十二、试为一数据采集系统设计一个时序控制电路，其输入有时钟CP和控制启动信号Ctrl，输出为CLK，要求每来一个Ctrl负脉冲，经过3个CP周期延迟后，启动电路输出8个周期CLK（即16个CP周期），然后停止，等待下一次启动。设计时使用的器件不限，可用任何器件和集成电路。（15分）1234567891011121314151617181920……CPCtrlCLK3个CP周期8个CLK周期Q3Q2Q1Q0CTTCOCTP74161CPLDCRD3D2D1D04选1D3D2D1D0&&0&YS1S0AB100001CP二OO四年数字逻辑电路试题八、简答题（每小题3分，共15分）(1)用开关原理说明三变量的与逻辑关系，写出逻辑函数(2)试用对偶规则举例说明与、或运算及其定律的对偶性(3)说明EPLD和FPGA特点(4)试分别说明与非门和或非门空余输入端的正确连接方法(5)D/A转换器框图如图三所示，试说明能否用来组成可程控放大器？如能，请说明连接方法。九、试用74161实现10分频，要求输出波形占空比为1：1（6分）十、试用D触发器设计两位可控左右移位寄存器（8分）十一、某科研机构有一个重要实验室，其入口处有一自动控制电路如图四所示，图中DE为控制端，令上午、下午、晚上其取值分别为01、10、11。现有三组科研人员(G1、G2、G3)在实验室做实验，A、B、C为对应G1、G2、G3的三个识别器，其上机的优先顺序是，上午为G1、G2、G3，下午为G2、G3、G1，晚上为G3、G1、G2；电路的输出F1、F2、F3为1时分别表示G1、G2、G3能上机同时打开实验室大门。试分别用3－8线译码器和4选1数据选择器来完成电路设计，辅助门电路任选。（15分）十二、分析如图五所示时序电路分析并画出状态图（15分）十三、试用集成计数器（任选）设计同步60进制BCD码加法计数器（8分）十四、试用4片2114静态RAM（1K×4位）构成2K×8位的存储器（8分）CPJ1Q1K1Q1J2Q2K2Q2=1X&&A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9RAM2114D3D2D1D0R/WCSD/AVrefMSBLSBVo图三控制电路ABCDEF1F2F3图四二OO五年数字逻辑电路试题八、概念题（每小题2分，共10分）1．试写出三种BCD编码形式？（2分）2．试说明摩根定律和反演规则的关系？（2分）3．试说明逻辑函数化简中最简与或表达式的条件？（2分）4．试说明用硬件电路实现减法器的方法？（2分）5．试述三态门的特点及应用？（2分）九、简答题（每小题6分，共30分）1.试建立1111序列检测器状态图，连续输入4个或4个以上的1，电路的输出为1，否则输出为0。2.化简逻辑函数：F(A,B,C,D)=∑m(1,3,4,6,9,11,12,14)，并用4选1数据选择器实现。3.试实现一个三分频电路，输入为方波脉冲，要求输出信号占空比为1：1。4.分析如图所示触发器转换电路，分别说明当X＝0和X＝1的目标触发器是什么？5.设输入为3位二进制数D2～D0，试根据下图示意设计一个组合逻辑电路，计算D2～D0中1的个数。实现方式和器件不限。十、试分析如图所示时序电路（10分）CP＝&XTDQQ设计电路D0D1D2输出CPD1Q1Q1Z&T2Q2Q2=1x十一、某数据采集系统的采集和存储部分电路原理框图如下图所示。模拟输入信号（ViA）范围为0～500mV，信号调理电路的放大倍数为10倍，8位AD转换器的参考电压为5.1V。数据经隔离器存入128×8bit的存储器中。设系统工作时钟CLK为1MHz，AD转换采样率为100KHz（CP）。(共25分)。试完成下列任务：1．计算AD转换器的分辨率及相对于模拟输入ViA的最小值？(4分)2．设计分频器电路(6分)3．设计地址发生器电路(10分)4．如果采用两片4位的RAM（即128×4）构成存储器，试画出存储器部分的逻辑示意图(5分)同步BCD加法计数器741604选1数据选择器逻辑符号128×4bitRAM逻辑符号CLK信号调理AD转换D0存储器…D7WR地址输入分频器地址发生器ViA数据隔离CPA0A1A2A3A4A5A6RAM(128×4)D3D2D1D0R/WCSQ3Q2Q1Q0ENTCOENP74160CPLDCRD3D2D1D0FYD0D1D2D3S1S0EY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y774138A0A1A2SASBSC3－8线译码器逻辑符号二00六年数字电路部分（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？2．试说明异步级联分频器的缺点？3．试写出T触发器到D触发器的转换函数。4．试说明“三人表决逻辑”中所包含最小项的个数？5．试说明单稳态（振荡器）触发器有哪两种电路形式？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