1、数字电子技术基础试卷 (本科 )及参考答案 试卷 七 一、选择题（每小题 2 分，共 16 分） 6 TTL 与非门在电路中使用时，多余输入端的处理一般是（ ）。 a. 悬空 b. 通过一合适电阻接地 c. 通过一合适电阻接电源 7欲用两输入与非门构成一个二 十进制译码器，最少要用（ ）两输入与非门。 a. 16 b. 20 c. 28 d. 44 8用六管静态存储单元构成 1024bit 的 RAM，如果输出为 Y1 Y2，则地址为（ ），MOS 管的个数为（ ）。 a. A0 A7 b. A0 A8 c. A0 A9 d. 4096 e. 6144 f. 8192 七、（ 15 分）设计一
2、个将余 3BCD 码转换为余 3 循环 BCD 码（修改的格雷码，“ 0”的码组为“ 0010”）的码制变换电路。画出用与非门组成的逻辑电路图。 八、（ 15 分）试用 74161 和尽量少的门电路设计一个秒计数器，（在 60 秒时产生分进位信号）。 试卷七 参考答案 一、 6 c 7 d 8 b， e 七、 1设输入为 A、 B、 C、 D，输出为 W、 X、 Y、 Z， 余 3 BCD 码转换为余 3 循环 BCD码如表 A7 所示。 表 A7 十进制数 输 入 输 出 余 3 码 A B C D 余 3 循环码 W X Y Z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 1 1 0
3、1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 用卡诺图化简得输出的逻辑函数表达式分别为 AW ， BABAX ， CBCBY ， DCDCZ 2逻辑电路图（略） 八、 1秒计数器应为 BCD 码 60 进制计数器，即个位为 10 进制计数器，十位为 6 进制计数器。当个位计到 9 时，再来一个脉冲，个位回 0，十位进行加 1 计数。因此，个位计
4、到 9产生置数信号，并控制高位片的使能输入端，在下一个 CP 的上升沿来后，个位清零，同时使十位加 1。秒计数器如图 A8 所示， C 为在 60 秒时产生分进位信号。 CP C ET C E P CR PE T C Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 CP 741 61 (0) 0 0 0 1 1 0 & C ET C E P CR PE T C Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 CP 741 61 (1) 0 0 0 0 D 0 D 1 D 2 D 3 D 0 D 1 D 2 D 3 1 C & 1 1 1 图 A8 试卷八 及参考答案 试卷 八 一、（ 12 分）二极管电路如图 1 所示，试分
5、析判断 D1、 D2 导通、截止情况。 假设 D1、D2 为理想二极管，求 AO 两端电压 VAO。 D 2 3k V A O 6 V D 1 图 1 七、（ 15 分） 1将逻辑函数 BDCBCABY 写成 与非 与非 式； 2写出 CDCBAY )( 的反演式； 3组合逻辑电路和时序逻辑电路有什么区别？有什么联系？ 4将下列十进制数转换为二进制数和二 十进制 BCD 码： （ 1） 10 （ 2） 598 5一个 n 位 D/A 转换器，可以达到的精度为多少？若一 D/A 转换器满刻度输出电压为10V，当要求 1mV 的分辨率时，输入数字量的位数 n 至少应为多少？ 八、（ 12 分）图
6、8 所示是一双相时钟发生器。设触发器的初始状态 Q=0。 1分析该 电路中 555 电路及周围元件构成什么电路； 2画出 555 电路 v3、 v1 及 v2 的波形； 3计算该电路时钟频率。 V CC R 1 R 2 v C C 7 6 2 1 3 5 8 4 v 3 0.0 1 F 555 1J C1 1K Q Q 1 1 1 v 1 v 2 100 p F 14 .7 k 7.3 k 图 8 九、（ 10 分）图 9 所示是用两个二进制计数器 74161 和一个 D 触发器 7474 组成的电路，试分析该电路的功能。触发器输出信号 Q 与 CP 信号满足什么关系？ CP C ET C E
7、 P CR PE T C Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 CP 741 6 1 (0) 0 0 0 1 1 0 C ET C E P CR PE T C Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 CP 741 6 1 (1) 0 0 0 0 D 0 D 1 D 2 D 3 D 0 D 1 D 2 D 3 Q 1 1 1 1 1D C1 747 4 图 9 十、（ 10 分）用 74138 和 JK触发器构成图 10 所示电路。 1要使电路正常工作，请连接电路未完成部分； 2当 CP 时钟端加时钟信号， JK触发器组成的电路具有什么功能； 3电路中的 LED 能否发光？ D0D7 闪亮次序如何？试加以 分
8、析。（设初始状态Q0=Q1=Q2=0） 7 4 1 3 8 Y 7 Y 6 Y 5 Y 4 Y3 Y 2 Y 1 Y0 E 1 E 2 E 3 A 0 A 1 A 2 + 5 V 1J C1 1K 1J C1 1K 1J C1 1K CP + 5 V D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D6 D 7 Q 0 Q 1 Q 2 Q 0 Q 1 Q 2 图 10 十一、（ 12 分）某单位举行竞赛抢答，每次参赛者三人。现采用三人抢答器，抢答器用三种颜色的灯，以区分不同的抢答对象。若每次只亮一盏灯，表示抢答成功；若出现两盏灯或两盏以上的灯同时亮，或都不亮，则不能判断抢答对象是谁，判为抢答失
9、败，需重新竞争。试用与非门器件设计一逻辑电路检测出抢答器失败信号。 十二、（ 16 分）分析图 12 所示时序逻辑电路 1问该电路属于同步时序电路还是异步时序电路？ 2写出该电路的驱动方程、状态方程以及输出方程； 3采用状态转换图方法 分析该电路的功能； 4画出该电路的时序图。 1J C1 1K 1J C1 1K 1J C1 1K CP Q 0 Q 1 Q 2 Q 0 Q 1 Q 2 & & & 1 FF 0 FF 1 FF 2 Y 图 12 试卷八 参考答案 一、将 D1 和 D2 均断开，以 O 点为参考点， D1 的阳极电位为 12V，阴极电位为 0V；D2 的阳极电位为 12V，阴极电
10、位为 6V，即 D1 和 D2 都为正向偏置。但是 D2 一旦导通， D1的阳极电位变为 6V， D1 不能再导通。所以， D1 截止， D2 导通， VAO=6V。 七、 1 DBCAY ； 2 )( DCCBAY ； 3组合逻辑电路和时序逻辑电路的区别：组合电路的输出状态在任何时刻只取决于同一时刻的输入状态，而与电路原来的状态无关，电路中不含具有存储功能的元件；时序电 路在任一时刻的输出信号由输入信号和电路的状态共同决定，电路中包含存储功能的元件。 组合逻辑电路和时序逻辑电路的联系：时序电路是由组合电路和存储电路组成。 4（ 1） 10 转换为二进制数是 1010，二 十进制 BCD 码是
11、 0001 0000 （ 2） 598 转换为二进制数是 1001010110，二 十进制 BCD 码是 0101 1001 1000 5一个 n 位 D/A 转换器的精度可以达 1/2n。 满刻度输出电压为 10V，要求 1mV 的分辨率时有 V101.0V210 3n 可求出 n=13.3。所以输入数字量位数 n 至少应为 13 位。 八、 1 555、 电阻 R1、 R2 及电容 C 构成多谐振荡器； 2 v3、 v1 及 v2 的波形如图 A8 所示， v 1 O t v 3 O t v 2 O t 图 A8 3 555 定时器构成的多谐振荡器频率为 CRRf )2(43.1213 。
12、该电路产生的两个时钟频率均为多谐振荡器频率的 1/2。因此， v1 及 v2 波形的频率为 k H z2 4 4)2(243.1210 CRRf 。 九、两个 74161 构成同步 256 进制计数器，或 256 分频器。进位信号 TC 的脉冲宽度只占一个 CP 周期。 Q 的周期 TQ 与 CP 信号的周期 TCP 满足 TQ=256TCP。 十、 1要使 74138 正常工作，将使能输入端 1E 、 2E 接低电平； 3 输入门应为与门，在与门上画“ &”符号。逻辑电路图（略）。 2 JK触发器组成异步八进制加计数器。 3由于 Q0=Q1=Q2=0 时， 0Q = 1Q = 2Q =1，与
13、非门的输出为 0， 74138 不工作， 其输出7Y 0Y 全为 1， D0 不发光。除此之外，无论 2Q 、 1Q 、 0Q 为何值， 与非门的输出为 1， 74138可以工作，其输出有低电平 ，对应的 LED 可发光。由于 Q2、 Q1、 Q0 接入译码器输入 A2、A1、 A0 的顺序相反，所以， D1D7 的闪亮次序为： D4、 D2、 D6、 D1、 D5、 D3、 D7 并循环。 十一、设三盏灯分别为 A、 B、 C， 1 表示灯亮， 0 表示灯灭。逻辑电路输出为 L，抢答失败为 1，成功为 0，列写真值表如 表 11 所示。 表 11 A B C L 0 0 0 1 0 0 1
14、0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 根据真值表写出化简的与非逻辑表达式为 CBABCACABL 根据逻辑表达式可画出与非门实现的逻辑图（略）。 十二、 1是同步时序电路。 2驱动方程 10 120 K QQJ 021 01 QQK QJ 12 012 QK QQJ 状态方程 n0n1n21n0 QQQQ ， n0n1n2n0n11n1 QQQQQQ ， n1n2n0n1n21n2 QQQQQQ 输出方程 12QQY 3状态转换图如图 A12-3 所示。从状态转换图的主循环可以看出，该电路是 7 进制计数器， 经过 7 个时钟脉冲后
15、，输出 Y 为 1，产生进位信号。 000 001 100 011 010 110 101 111 Q 2 Q 1 Q 0 /0 /0 /0 /0 /0 /0 /1 /1 / Y 图 A12-3 4画出时序图 设电路的初始状态为 Q0=Q1=Q2=0，根据状态图可画出时序图如图 A12-4 所示。 CP Q 0 Q 2 Q 1 图 A12-4 试卷一及其参考答案 试卷一 一、（ 20 分）选择填空。从每个小题的四个选项中选出一个正确答案，并将其编号填入该题后的括号中。 1十进制数 3.625 的二进制数和 8421BCD 码分别为（ ） A 11.11 和 11.001 B 11.101 和
16、0011.011000100101 C 11.01 和 11.011000100101 D 11.101 和 11.101 2下列几种说法中错误的是（ ） A任何逻辑函数都可以用卡诺图表示。 B逻辑函数的卡诺图是唯一的。 C同一个卡诺图化简结果可能不是唯一的。 D卡诺图中 1 的个数和 0 的个数相同。 3和 TTL 电路相比， CMOS 电路最突出的优点在于（ ） A可靠性高 B抗干扰能力强 C速度快 D 功耗低 4为了把串行输入的数据转换为并行输出的数据，可以使用（ ） A寄存器 B移位寄存器 C计数器 D存储器 5 单稳态触发器的输出脉冲的宽度取决于（ ） A触发脉冲的宽度 B触发脉冲的
17、幅度 C电路本身的电容、电阻的参数 D电源电压的数值 6为了提高多谐振荡器频率的稳定性，最有效的方法是（ ） A提高电容、电 阻的精度 B提高电源的稳定度 C采用石英晶体振荡器 C保持环境温度不变 7已知时钟脉冲频率为 fcp，欲得到频率为 0.2fcp 的矩形波应采用（ ） A五进制计数器 B五位二进制计数器 C单稳态触发器 C多谐振荡器 8 在图 1-8 用 555 定时器组成的施密特触发电路中，它的回差电压等于（ ） A 5V B 2V C 4V D 3V I + 5V 8 4 1 5 6 2 3 555 （ 1 ） + 4 V 图 1-8 二、（ 12 分）已知输入信号 A、 B、 C
18、 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。 A +5 V A B C L 1 B C & & =1 1J 1K 1 A B C Q L 2 C1 S 0 Y W S 1 S 2 G D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 A B C 1 0 L 3 74 H C15 1 图 2 三、（ 10 分）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、
19、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。 A B C 图 3 四、（ 12 分）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。 1J 1K C1 Q 0 1J 1K C1 Q 1 1J 1K C1 Q 2 = 1 1 1 CP FF 0 FF 1 FF 2 CP 图 4 五、（ 12 分）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
20、电路最简。画出逻辑电路图。 CP Q 0 Q 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Q 2 图 5 六、（ 12 分）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。 S 0 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 D SR S 1 CP D SL D 3 D 2 D 1 D 0 CR 74194 1 1 CP 0 =1 &11L CP 1 2 3 4 5 6 7 8 图 6 七、 (10 分 )电路如图 7 所示，图中 74HC153 为 4 选 1
21、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。 CE P Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 TC CE T CP P E D 3 D 2 D 1 D 0 C R 1 1 74 L VC 161 CP Y 0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 Y 6 Y 7 E 1 E 2 E 3 A 2 A 1 A 0 74 HC 1 3 8 D 0 D 1 D 2 D 3 S 1 S 0 E M N 74 H C 1 53 L 图 7 八、 (12 分 ) 由 555 定时器组成的脉冲电路及参数如图 8 a 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； + 5V 8 4 1 7 6 2 3 5 555 （ 1 ） R 1 51 k 51 k 8 4 555 （ 2 ） 7 6 2 R 2 47 k C 0. 01 F 0. 0 1 F 1 3 5 vI v O2 0. 01 F v O1 （ a） I t/ m s 0 4V 5 10 15 20 25 (b) 图 8
