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1、数字电子技术复习题本科一、 简答题:1、 简述组合电路和时序电路各自的特点是什么?答:组合电路的特点:任何时刻电路的稳定输出,仅取决于该时刻各个输入变量的取值,组合电路是由门电路组合而成,没有输出到输入的反馈连接,也不含记忆性的元件; 时序电路的特点:在数字电路中,凡是任何时刻到来的稳态输出,不仅和该时刻的输入信号有关,还取决于电路原来的状态者,都叫做时序电路;时序电路中一定含有可存储电路状态的触发器;2、 举例说明三态门的特点?答:三态门是由普通门电路加上使能控制信号构成的,它的输出端除了有高、低电平两种逻辑状态以外,还有高阻状态。这样,三态门可以有更多的应用,如:可做多路开关、可用于信号的
2、双向传输、构成数据总线等。3、CMOS门电路与TTL门电路相比有些什么优点?请列举出三点?答:CMOS门电路与TTL门电路比较的优势有: 功耗低、电源电压围宽、抗干扰能力强、输入电阻高、扇出能力强等。4、简述触发器的基本性质?答: 具有两个稳定的状态,分别用二进制数码的1和0表示; 由一个稳态到另一稳态,必须有外界信号的触发。否则它将长期稳定在某个状态,即长期保持所记忆的信息; 具有两个输出端:原码输出Q和反码输出Q。一般用Q的状态表明触发器的状态。如外界信号使Q=Q,则破坏了触发器的状态,这种情况在实际运用中是不允许出现的。5、 什么是竞争冒险,消除它的基本方法有哪些?至少列举3种方法答:在
3、组合电路中,当输入信号改变状态时,输出端有可能出现虚假信号过渡干扰脉冲的现象,叫做竞争冒险;消除竞争冒险的基本方法有四种:引入封锁脉冲、引入选通脉冲、接入滤波电容、修改逻辑设计增加冗余项。二、判断题1、TTL与非门电路不用的输入管脚悬空时相当于接地; 2、一个触发器就是一个最简单的时序逻辑电路; 3、组合逻辑电路的特点是无论任何时候,输出信号都不仅取决于当时电路的输入信号,还取决于电路原来的状态; 4、一般来说TTL集成门的输入电阻比CMOS门电路的输入电阻大很多; 5、计数器的模和容量都是指的计数器所用的有效状态的数量; 6、三态门的特点是输出端除了有一般门电路的高低电平状态外,还可以有高阻
4、状态; 7、从理论上讲,可以用数据选择器实现任何组合逻辑电路; 8、同步时序电路和异步时序电路的根本区别是它们的输入信号不同; 判断题答案:1. 错,2. 对,3. 错,4.错,5. 对,6. 对,7. 对,8. 错;三、 计算题:1、 写出F1、F2和F3的最简与或表达式。1、答案:; 2、 写出下列表达式的最简与或式1; 234,约束条件:AB+AC=056,约束条件:AB+AC=02、解:1; 23456,约束条件:AB+AC=0教材例题:P53,例22例25四、画波形:假设起始状态都是0,画出下列各图中最后输出Q的波形,CP的波形如图所示: 解:a、b两图中的触发器都是CP的上升沿触发
5、,所以Q的波形为: 解:电路c图中的触发器是CP的下降沿触发,所以Q的波形为:Q的波形为: d解:电路d为一个CP上升沿触发的二四分频电路,其中Q的波形为:e解:电路eQ的波形为: 解:电路f中Q的波形为:电路g中Q的波形为:五、分析题:1、下面电路的逻辑功能,要求:写出时钟方程、驱动方程、状态方程,画出状态转换图;解:时钟方程:驱动方程:状态方程:画出状态转换表:状态转换图:2、 试分析下面电路的逻辑功能,要求:写出表达式,列出真值表,说明逻辑功能。解:由电路可写出表达式:可得真值表:上述电路在ABC三个变量中的2个以上为1时,输出为1,其余全为0。可作为一个三人表决电路。3、 分析下面电路
6、的逻辑功能,画出状态转换图;解:由于74LS161是异步清零,由电路可得其归零逻辑为:所以有:,则:N=10 即此电路为十进制加法计数器。 其状态转换图:4、 分析下面电路的逻辑功能,画出状态转换图;4、解:由于其归零逻辑为:, 而74LS161是同步置数,所以其,N=10即,此电路为一个10进制加法计数器。 其状态转换图:5、分析下面电路的逻辑功能解:Y1和Y2的真值表如下: 由真值表可知,这是一个全加器,Y1是和, Y2是进位教材例题:P150,例8P154,例9六、 设计题:1、 用一片74LS138和必要的门电路设计一个三输入表决电路。解:根据三人表决过程可得真值表:函数表达式为:用一
7、片74LS138实现上述函数的表达式:可画出连线图:2、 选用适当的数据选择器和反相器实现函数F= ,并画出连线图。解:对比4选1数据选择器的表达式:有:可画出连线图:3. 用JK触发器设计一个三分频电路,并画出其逻辑图。解:根据题意选择电路的状态为: 设:编码为:选择2个上升沿触发的JK触发器,并采用同步方案。 时钟方程为: 电路次态卡诺图: 可将它分解为2个卡诺图,从而求得次态方程: 对比JK触发器的特性方程: 可得驱动方程:逻辑电路图如下:4、用下降沿触发的JK触发器,设计一个同步二、四分频电路。解:选择2个下降沿触发的JK触发器,并采用同步方案。 时钟方程为: 电路次态卡诺图: 可将它
8、分解为2个卡诺图,从而求得次态方程: 对比JK触发器的特性方程: 可得驱动方程: 4分逻辑电路图如下: 时序图:略。 5、 已知74LS161为带异步清零、同步置数的4位二进制同步加法计数器。用74LS161设计一个十二进制的计数器,画出其逻辑电路图;解:若用74LS161的异步清零端实现,则要设计十二进制加法计数器,应该用求得其归零逻辑为:所以其逻辑图1为:6分4分或者,用74LS161的同步置数端实现,则要设计十二进制加法计数器。应该用求得其归零逻辑为:所以其逻辑图2为:6分4分6、 首先用门电路设计一个全加器电路,然后再用译码器和与非门实现,并画出逻辑电路图;解:根据题意,要实现全加器功能,所以其输入变量应含有两个相加位Ai,Bi和低位来的进位Ci-1。其输出应含有位的相加结果Si与本次相加是否向高位的进位Ci。由此,画出输入输出关系如下图:其真值表:2写出逻辑表达式。