第一学期《数字电子技术》课程期末考试试卷A和答案数字电路与逻辑设计

北京信息科技大学

2008~2009学年第一学期

《数字电子技术》课程期末考试试卷A

课程所在学院：自动化学院适用专业班级：测控0601-03考试形式：闭卷

注意：所有答案写在答题纸上，写在试卷上无效。

一、填空题(本题满分20分，共含10道小题，每小题2分)

1∙(7AC1)16=( )2=( 1=( )]0。

2.具有推挽式输出级的TT1电路(是/否)可以将输出端并联使用，普通的CMOS门(是/否)可以将输出端并联使

用。(输入端的状态均为不定)

3.相同编号的最小项和最大项存在的关系为o

4.(+1oo"的原码为，反码为，补码为o

5.若A是逻辑变量，则A㊉I=。

二、逻辑函数式的化筒(12分)

1 .利用公式法化简为最简与或式：

F=AB∖A f CD+(AD+3'C')')(4+B)

2 .利用卡诺图法将逻辑函数化简为最简与或式：

y(A,B,G=>z(OJ2,4),给定约束条件为

m3+rτ‰t+mβ+rr‰j=O

下面电路图中，写出输出信号是什么状态(高电平、低电平或高阻态)，已知乂为74系四、试用一

片8选1数据选择器74HC151产生逻辑函数：

Y=AB r CD÷48（C÷r＞）+ABXCΦZ））÷ABC r 要求给出设计的全过程，并画出逻辑电路图。（12分）

s ,A2A4Y

O O O O

O O O1O∣

O O1O D1

O O11

O1O O

O1O1/人

O11O2

O1115

1X X X高阻

五、TT1主从JK触发器的输入波形如图所示，画出输出端Q的波形（12分）

CP

六、分析如图时序逻辑电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出

电路的状态转换图，说明电路的功能以及能否自启动。（14分）

CP

七、 试用一片4位同步二进制计数器741S163接成十进制计数器（允许附加必要的门电路,

采用清零法），并作简要说明。741S163的引脚图如下所示。（12分）

八、 如图所示用555定时器接成的电路中，已知K=R 2=5.1kQ,C=QO1"产，V cc =∖2V 9 试求：（12分）

（1）图示电路为何种功能电路？（写出分析过程）

（2）如果该电路为施密特触发电路，画出相应的特性曲线；如果该电路为单稳态触发器电

路，求单稳态维持时间；如果该电路为多谐振荡器电路，求电路的振荡频率？

R D

TH TR' GND

北京信息科技大学

2008〜2009学年第一学期

《数字电子技术》课程期末考试试卷A 答案

课程所在学院：自动化学院 适用专业班级：测控0601-03

考试形式：闭卷注意：所有答案写在答题纸上，写在试卷上无效。 九、

填空题(本题满分20分，共含10道小题，每小题2分)

6 .(7ACi)16=(I IIIOIOJIOOOOOI )9=(172.602)8=(122.75390625)10。

7 .具有推挽式输出级的TT1电路否(是/否)可以将输出端并联使用，普通的CMOS 门否(是/否)可以将输出端并联使

用。(输入端的状态均为不定)

8 .相同编号的最小项和最大项存在的关系为互为逻辑非。

coaβ.2aRD ,7η>),01

>

，一C1CCCDDDD

——‘‘>

’’’’

9.(+1001)的原码为O1oO1，反码为OIoO1,补码为O1oO1。

10.若A是逻辑变量，则A㊉I=旦。

十、逻辑函数式的化简G2分)

3.利用公式法化简为最简与或式：(6分)

F=AB∖A f CD+(AZ)÷B'C')')(4+B)

=AB∖A÷BXA r CD+(AD÷B r C f Y)

=(AB r A r÷AB r BXA r CD÷(AD+8'C')')

=O

4.利用卡诺图法将逻辑函数化简为最简与或式：

y(A B,O=Zz(0,1,2,4)给定约束条件为

n‰t÷ΛT⅝÷nτ^÷n‰j—O

解：通过方程得到对应的卡诺图为：(3分)

十一、下面电路图中，写出输出信号是什么状态(高电平、低电平或高阻态)，已知匕为74系列∏1电路，乂为CC4000系列的CMoS电路。(6分)

十二、试用一片8选1数据选择器74HC151产生逻辑函数：

Y=AB r CD+48（C÷r＞）+ABXCΦZ））÷ABC f 要求给出设计的全过程，并画出逻辑电路图。（12分）

解：通过已知的逻辑函数可以进一步变换成：（1分）

Y=A！B f C r O÷A f B f CD+A,BC f D+A,BC1÷AB r C t D÷AB r CD r+ABC f-1+ABC O 还已知74HCI51的输出逻辑函数为：（1分）

Y=4AA•2）+44A∙D+HA I A∙Q2+A i A ii•2+

A ey∙+√Aζ√Aj'y∖θ∙1^O+ ∙1^。+

对照两个逻辑函数表达式，令：

A=AΛ=b A=C

得到：（8分）

Da=D7=O

D∖—D2=DΛ—D

Dd=DC=\3 O

A=D

十三、TT1主从JK触发器的输入波形如图所示，画出输出端Q的波形（12分）

解:

错一段波形扣3分，宜到扣满12分。

十四、分析如图时序逻辑电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图，说明电路的功能以及能否自启动。（14分）

解:

列写驱动方程和输出方程（6分）

J∖=XQ∕M=I

h=xQ∕κ?=X

Z=XQ〃&

列写状态方程（2分）

=XQd

QN=JQiKQ

f1

Qze=八&〃+Kd=XQ〃④+XQ2“=X'Q”+Q2〃）状态转换表为：

进而得到状态转换图为:

功能：该电路是序列检测器，当序列信号为3个或3个以上连续O时，输出为1；否则输出为0。（2分）

十五、试用一片4位同步二进制计数器741S163接成十进制计数器（允许附加必要的门电路,采用清零法），并作筒要说明。741S163的引脚图如下所示。（12分）

解，最终电路图为:

以上电路图中，错一个位置扣2分，直到扣满12分，没有采用同步预置法的扣12分。

十六、如图所示用555定时器接成的电路中，已知A=∕ζ=5∙MC,C=0.0IpF 9V cc =UV 9

图示电路为何种功能电路？（写出分析过程） 如果该电路为施密特触发电路，画出相应的特性曲线；如果该电路为单稳态触发器电路，求单稳态维持时间；如果该电路为多谐振荡器电路，求电路的振荡频率？

VCCRf)

V co OUT

D 解:

（1）电路分析过程：（8分）

第一状态：电容C 上开始没有电荷，TR=V c =ON 9由555定时器功能表知：TH=TRyVeCI3）,%为高电平，T 截止，VCC 经与、4对C 充电，使卯逐渐升高。

第二状态：m 和TR 的电压逐步升高，当到达2%/3时，%突变低电平，T 导通，电容。经过&和T 管放电。

电容C 经过&和T 管放电，使得m 和TR'的电压逐步下降，当降到％/3时，%又变高电平,

T 截止，重新对C 充电。回到第一状态。

综上：该电路为555电路构成多谐振荡器

（2）计算振荡频率：（4分）

q1.43

f= ------------ =9.4KHz

(K+2R2)C

试求: (12分)

(3) (4)