级数电考试试卷B详细答案.doc

湘潭大学200 8 年 上 学期20 06 级《数字电子技术》课程期末考试（B卷）适用专业 电子、通信、自动化、建筑智能
学院 专业 班级 学号 姓名
考试时间 120 分钟 考试方式 闭卷 考试成绩
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
得分

得分

一、 填空题：（每空1分，共10分）
1、数制转换：(10010111)B=( 227 )O=( 151 )D ；
(101100.110011)B=( 2C. CC ) H=（ 44.7968 ）D。
2、写出下列带符号位二进制数（最高位为符号位）的反码和补码。
（011011）2的补码（ 011011 ），（111011）2的补码（ 100101 ）。
3、对于一个8位A/D转换器，若最小输出电压增量为0.02V，当输入代码为01101101B时，输出电压VO为（ 2.18 ）V，若其分辨率用百分数表示，则应为（ 0.39% ）。
4、一个有2048个字的RAM，每个字是8位，此存储器容量为（ 16384bit ），有（ 11 ）根地址线。

得分

二、 将下列逻辑函数化简为最简“与或”式(每小题5分，共10分)（1）L(A,B,C,D)=AB’(AC’D+(AD+B’C’)’)(A’+B)
解：左边= AB’ (A’+B) (AC’D+(AD+B’C’)’)=0

（2） L(A,B,C,D,E)=(AB’C’D+AC’DE+B’DE’+AC’D’E)’
解：L’= AB’C’D+AC’DE+B’DE’+AC’D’E = AB’C’D+B’DE’ + (AC’DE+ AC’D’E)
= AB’C’D+B’DE’ +AC’E = B’DE’ +AC’E
L= (B’DE’ +AC’E)’=A’B+A’D’+A’E+BC+CD’+CE+BE’+D’E’
得分

VIH
100KΩ
Y1
VIL
100Ω
Y2
VIH
10KΩ
Y3
VIL
VDD
三、 说明下图中各门电路的输出是高电平还是低电平。分别讨论门电路为TTL和CMOS两种情况。（6分）

电路为TTL门电路: Y1=0 Y2=1 Y3=0
电路为CMOS门电路: Y1=1 Y2=1 Y3=0

得分

四、试用双4选1数据选择器74HC153产生逻辑函数： Z=A’B’C’+AC+A’BC。 （10分）
1Y 2Y
1D01D11D21D3
2D02D12D22D3

A0
A1
S’
74HC153
B
A
C
1
Z

解：Z=A’B’C’+AC+A’BC
= A’B’C’+AB’C+ ABC +A’BC
=( A’B’)C’+(AB’)C+ (AB)C +(A’B)C
令A1=A, A2=B, 则：D0=C’, D1= D2= D3=C

得分

五、用3线-8线译码器74HC138（逻辑符号如图所示）和门电路设计一个能产生如下多输出逻辑函数的逻辑电路。(10分）

A2
A1
A0
S1
S’2
S’0
Y0
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
74138
A
B
C
1
0
0
＆
＆
＆
Y3
Y2
Y1
Y1=AC
Y2=A’B’C+AB’C’+BC
Y3=B’C’+ABC’

解：
令A2 =A, A1 =B, A0 =C

Y1=AB’C+ABC= m5+ m7= ( m5’ m7’)’
Y2=A’B’C+AB’C’+A’BC+ABC= m1+ m4+ m3+ m7= ( m1’ m3’ m4’ m7’)’
Y3=A’B’C’+A B’C’+ABC’= m0+ m4+ m6= ( m0’ m4’ m6’)’

得分

六、下图是一个NE555定时器的应用电路。试指出电路名称，并计算相关参数。（10分）
20KΩ
4
8
5V
R1

7

VO

555
3
R2

5
1
2
6
C

解：
该电路是由555定时器构成的多谐振荡器。

=1.43/(20×103+20×103)×0.1×10-6
=357.5Hz

得分

七、试画出采用两片四位二进制进制加法计数器74LS161实现60进制计数器的原理图。可以附加必要的门电路，要求8421码输出。
提示：74LS161为异步清零，同步置数。（6分）
A B C D R’d
Et 74LS161 RCO
Ep LD’
CP Q0 Q1 Q2 Q3

A B C D R’d
Et 74LS161 RCO
Ep LD’
CP Q0 Q1 Q2 Q3

＆
＆
0
cp

1

得分

八、试分析下图所示电路。要求：1、写出触发器的驱动方程、状态方程和输出方程；2、画出状态转换图及时序图，并指出电路逻辑功能。设各触发器初态为0。（第1小题6分，第2小题9分，共15分）
J0
K0
Q0
J1
K1
Q1
J2
K2
Q2
1
1
Z
CP
CP0
CP2
Q’2
Q’0
Q’1

解：1.驱动方程：
J0= (Q2Q1)’ J1= Q0 J2= Q1
K0=1 K1= (Q2’ Q0’)’ K2= 1
状态方程: Q*=JQ’+K’Q
Q0*=J0Q0’+K0’Q0= (Q2Q1)’ Q0’
Q1*=J1Q1’+K1’Q1= Q0 Q1’+ (Q2’ Q0’) Q1
Q2*=J2Q2’+K2’Q2= Q1 Q2’
输出方程：
Z= Q2Q1
000
001
010
111
/0
/0
/0
/1
Q2Q1 Q0
/z
111
2. 状态转换图：
时序图略。
电路为4进制计数器。

得分

九、 某逻辑函数的真值表给出如下，表中A、B、C、D为输入，F为输出，试用与非门实现之。要求所用门及输入端数最少。（8分）
A
B
C
D
F
0
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1

00 01 11 10
00
01 11 10
AB
CD
解：(1)画卡诺图并化简：

x
x
x
x
x
x
1
x
0
1
1
1
0
0
1
0

F=CD+BD+BC
=((CD)’(BD)’(BC)’)’
（2）画逻辑电路图。（略）

得分

十、设计一个7进制8421BCD码同步加法计数器。要求：用最少的D边沿触发器和少量的与非门实现。（15分）
解：（1）画状态转换图：
000
001
010
110
/0
/0
/0
/1
011
100
101
/0
/0
/0

00 01 11 10
0

1
Q2*Q1*Q0*
Q2
Q1Q0
（2）画次态卡诺图：

001
010
100
011
101
110
xxx
000
(3)由卡诺图化简得各状态方程：
Q2*= Q2 Q1’+ Q1Q0
Q1*= Q1’ Q0+ Q2’ Q1 Q0’
Q0*= Q1’ Q0’+ Q2’Q0’
(4)求驱动方程并转换成与非-与非式：
D2= Q2 Q1’+ Q1Q0 =(( Q2 Q1’)’(Q1Q0)’)’
D1= Q1’ Q0+ Q2’ Q1 Q0’ =(( Q1’ Q0)’(Q2’ Q1 Q0’)’)’
D0= Q1’ Q0’+ Q2’Q0’ =(( Q1’ Q0’)’(Q2’Q0’)’)’
(5)画逻辑电路图。（略）
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