南师数字电子技术基础试题及答案.doc

南京师范大学2012-2013学年 第一学期
计算机学院计算机专业《数字电子技术》试卷 A

姓名：__ _______ 班级：__________ 学号：___________ 成绩：____________
本试卷共 6 页，满分100 分；考试时间：90 分钟；考试方式：闭卷
题 号
一
二
三
四（1）
四（2）
四（3）
四（4）
总 分
得 分

一、填空题（每空1分，共20分）
1. 有一数码10010011，作为自然二进制数时，它相当于十进制数（ ），作为8421BCD码时，它相当于十进制数（ ）。
2.三态门电路的输出有高电平、低电平和（ ）3种状态。
3．TTL与非门多余的输入端应接（ ）。
4．TTL集成JK触发器正常工作时，其和端应接（ ）电平。
5. 已知某函数，该函数的反函数=（ ）。
6. 如果对键盘上108个符号进行二进制编码，则至少要（ ）位二进制数码。
7. 典型的TTL与非门电路使用的电路为电源电压为（ ）V，其输出高电平为（ ）V，输出低电平为（ ）V， CMOS电路的电源电压为（ ） V 。
8．74LS138是3线—8线译码器，译码为输出低电平有效，若输入为A2A1A0=110时，输出 应为（ ）。
9．将一个包含有32768个基本存储单元的存储电路设计16位为一个字节的ROM。该ROM有（ ）根地址线，有（ ）根数据读出线。
10. 两片中规模集成电路10进制计数器串联后，最大计数容量为（ ）位。
11. 下图所示电路中， Y1＝
A

B
Y1
Y2
Y3
（ ）；Y2 ＝（ ）；Y3 ＝（ ）。

12. 某计数器的输出波形如图1所示，该计数器是（ ）进制计数器。

13．驱动共阳极七段数码管的译码器的输出电平为（ ）有效。
二、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）
（在每小题列出的四个备选项中只有一个是最符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。）
1. 函数F(A,B,C)=AB+BC+AC的最小项表达式为( ) 。
A．F(A,B,C)=∑m（0，2，4） B. (A,B,C)=∑m（3，5，6，7）
C．F(A,B,C)=∑m（0，2，3，4） D. F(A,B,C)=∑m（2，4，6，7）
2．8线—3线优先编码器的输入为I0—I7 ，当优先级别最高的I7有效时，其输出的值是（ ）。
A．111 B. 010 C. 000 D. 101
3．十六路数据选择器的地址输入（选择控制）端有（ ）个。
A．16 B.2 C.4 D.8
4. 有一个左移移位寄存器，当预先置入1011后，其串行输入固定接0，在4个移位脉冲CP作用下，四位数据的移位过程是（ ）。
A. 1011--0110--1100--1000--0000 B. 1011--0101--0010--0001--0000
C. 1011--1100--1101--1110--1111 D. 1011--1010--1001--1000--0111
5．已知74LS138译码器的输入三个使能端（E1=1， E2A = E2B=0）时，地址码A2A1A0=011，则输出 Y7 ～Y0是( ) 。
A. 11111101 B. 10111111 C. 11110111 D. 11111111
6. 一只四输入端或非门，使其输出为1的输入变量取值组合有( )种。
A．15         B．8 C．7         D．1
7. 随机存取存储器具有( )功能。
A.读/写 B.无读/写 C.只读 D.只写
8．N个触发器可以构成最大计数长度（进制数）为( )的计数器。
000
001
010
011
100
101
110
111
A.N B.2N C.N2 D.2N
9．某计数器的状态转换图如下，
其计数的容量为( )
A． 八 B. 五
C. 四 D. 三
10．已知某触发的特性表如下（A、B为触发器的输入）其输出信号的逻辑表达式为( )。
A
B
Qn+1
说明
0
0
Qn
保持
0
1
0
置0
1
0
1
置1
1
1
Qn
翻转
A． Qn+1 ＝A B. C. D. Qn+1 ＝ B
11． 有一个4位的D/A转换器，设它的满刻度输出电压为10V，当输入数字量为1101时，输出电压为（ ）。
A． 8.125V B.4V C. 6.25V D.9.375V
12．函数F=AB+BC，使F=1的输入ABC组合为(      )
A．ABC=000        B．ABC=010 C．ABC=101        D．ABC=110
13．已知某电路的真值表如下，该电路的逻辑表达式为( )。
A． B. C． D．

A
B
C
Y
A
B
C
Y
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1

14．四个触发器组成的环行计数器最多有( )个有效状态。
A.4 B. 6 C. 8 D. 16

三、判断说明题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）
（判断下列各题正误，正确的在题后括号内打“√”，错误的打“×”。）
1、逻辑变量的取值，１比０大。（ ）
2、D/A转换器的位数越多，能够分辨的最小输出电压变化量就越小（ ）。
3．八路数据分配器的地址输入（选择控制）端有8个。（ ）
4、因为逻辑表达式A+B+AB=A+B成立，所以AB=0成立。（ ）
5、利用反馈归零法获得N进制计数器时，若为异步置零方式，则状态SN只是短暂的过渡状态，不能稳定而是立刻变为0状态。（ ）
6．在时间和幅度上都断续变化的信号是数字信号，语音信号不是数字信号。（ ）
7.约束项就是逻辑函数中不允许出现的变量取值组合，用卡诺图化简时，可将约束项当作1，也可当作 0。（ ）
8．时序电路不含有记忆功能的器件。（ ）
9．计数器除了能对输入脉冲进行计数，还能作为分频器用。（ ）
10．优先编码器只对同时输入的信号中的优先级别最高的一个信号编码. （ ）
四、综合题（共30分）
1．对下列Z函数要求：（1）列出真值表；（2）用卡诺图化简；（3）画出化简后的逻辑图。（8分）
Z=
BC=0
（１）真值表 （2分） (2)卡诺图化简（2分）

(3) 表达式（2分） 逻辑图（2分）

2．试用3线—8线译码器74LS138和门电路实现下列函数。（8分）
Z（A、B、C）=AB+C

STA
Y7
Y5
Y6
Y4
Y3
Y2
Y1
Y0
STC
STB
A0
A1
A2
74LS138

3．74LS161是同步4位二进制加法计数器，其逻辑功能表如下，试分析下列电路是几进制计数器，并画出其状态图。（8分）
74LS161逻辑功能表

CTP
CTT
CP
Q3 Q2 Q1 Q0
0
1
1
1
CR LD CTP CTT D3 D2 D1 D0
Q3 Q2 Q1 Q0
CO
74LS161
CP
CP
&
“1”
“1”
“1”
1
×
0
1
1
1
×
×
0
×
1
×
×
×
0
1
×

×
×

0 0 0 0
D3 D2 D1 D0
Q3 Q2 Q1 Q0
Q3 Q2 Q1 Q0
加法计数

4．触发器电路如下图所示，试根据CP及输入波形画出输出端Q1 、Q2 的波形。设各触发器的初始状态均为“0”（6分）。

CP

A

Q1

Q2

《数字电子技术》A卷标准答案
一、填空题（每空1分，共20分）
1.  147 ， 93 2. 高阻
3． 高电平或悬空 4． 高
5. =
6. 7 7. 5 ， 3.6 ，0.35 ， 3—18
8． 10111111 9． 11 ，16
10. 100 11. Y1＝A B； Y2＝A B + A B；Y3＝A B
13. 5 14．低
二、选择题（共30分，每题2分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
A
C
C
A
C
A
A
D
B
C
A
D
C
D
B
三、判断题（每题2分，共20分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
×
√
×
×
√
√
√
×
√
√
四、综合题（共30分，每题10分）
1．解：（１）真值表 （2分） (2)卡诺图化简（2分）

A B C
1
0
BC
A
01
00
10
11
×
×
1
1
1
1
Z
0 0 0
0
0 0 1
1
0 1 0
1
0 1 1
×
1 0 0
1
1 0 1
1
1 1 0
0
1 1 1
×

( 3 ) 表达式（2分， ( 4 ) 逻辑图（2分）
=1
≥1
Z
C
B
A
Z==A⊕B+C
BC=0

2． 解：Z（A、B、C）=AB+C=AB(C+)+C（B+）
STA
Y7
Y5
Y6
Y4
Y3
Y2
Y1
Y0
STC
STB
A0
A1
A2
74LS138
C
B
A
“1”
&
Z
=ABC+AB+BC+C
= m 1+ m 3+ m 6+ m 7
= （4分）
（4分）
CR LD CTP CTT D3 D2 D1 D0
Q3 Q2 Q1 Q0
CO
74LS161
CP
CP
&
“1”
“1”
“1”

3．解：

1．当74LS161从0000开始顺序计数到1010时，与非门输出“0”，清零信号到来，异步清零。（2分）
2．该电路构成同步十进制加法计数器。（2分）
0000
0001
1001
1000
1010
0011
0111
0010
0101
0110
0100
8
7
6
5
4
2
3
1
9
10
3．状态图（4分）

CP
A
Q1

Q2
4．Q1、Q2的波形各3分。

一、填空题：（每空3分，共15分）
1．逻辑函数有四种表示方法，它们分别是（ 真值表、）、（ 逻辑图式 ）、（ 、逻辑表达 ）和（ 卡诺图 ）。
2．将2004个“1”异或起来得到的结果是（ ）。
3．由555定时器构成的三种电路中，（ ）和（ ）是脉冲的整形电路。
4．TTL器件输入脚悬空相当于输入（ ）电平。
5．基本逻辑运算有: （ ）、（ ）和（ ）运算。
6．采用四位比较器对两个四位数比较时，先比较（ ）位。
7．触发器按动作特点可分为基本型、（ ）、（ ）和边沿型；
8．如果要把一宽脉冲变换为窄脉冲应采用 （ ） 触发器
9．目前我们所学的双极型集成电路和单极型集成电路的典型电路分别是（ ）电路和（ ）电路。
10．施密特触发器有（ ）个稳定状态.，多谐振荡器有（ ）个稳定状态。
11．数字系统按组成方式可分为 、 两种；
12．两二进制数相加时，不考虑低位的进位信号是 （ ） 加器。
13．不仅考虑两个____________相加，而且还考虑来自__________相加的运算电路，称为全加器。
14．时序逻辑电路的输出不仅和_________有关，而且还与_____________有关。
15．计数器按CP脉冲的输入方式可分为___________和___________。
16．触发器根据逻辑功能的不同，可分为___________、___________、___________、___________、___________等。
17．根据不同需要，在集成计数器芯片的基础上，通过采用___________、___________、___________等方法可以实现任意进制的技术器。
18．4. 一个 JK 触发器有 个稳态，它可存储 位二进制数。
19．若将一个正弦波电压信号转换成同一频率的矩形波，应采用 电路。
20． 把JK触发器改成T触发器的方法是 。
21．N个触发器组成的计数器最多可以组成 进制的计数器。
22．基本RS触发器的约束条件是 。
23．对于JK触发器，若，则可完成 T 触发器的逻辑功能；若，则可完成 D 触发器的逻辑功能。
二．数制转换（5分）：
1、（１１．００１）２＝（　　　）１６＝（　　　）１０
2、（８Ｆ．ＦＦ）１６＝（　　　）２＝（　　　）１０
3、（　２５．７）１０＝（　　　）２＝（ ）１６
4、（＋１０１１Ｂ）原码＝（　　）反码=( )补码
5、（－１０１０１０Ｂ）原码＝（　　）反码=( )补码

三．函数化简题：（5分）
1、 化简等式

，给定约束条件为：ＡＢ＋ＣＤ＝０

2 用卡诺图化简函数为最简单的与或式（画图）。

四．画图题：（5分）
1．试画出下列触发器的输出波形 (设触发器的初态为0)。 (12分)
1.

2.

3.

2．已知输入信号X，Y，Z的波形如图3所示，试画出的波形。

图3 波形图
五．分析题（30分）
1、分析如图所示组合逻辑电路的功能。

2．试分析如图3所示的组合逻辑电路。 (15分)
1）. 写出输出逻辑表达式；
2）. 化为最简与或式；
3). 列出真值表；
4). 说明逻辑功能。

3. 七、分析如下时序电路的逻辑功能，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。（２０）

图4
4．74161组成的电路如题37图所示，分析电路，并回答以下问题
（1）画出电路的状态转换图（Q3Q2Q1Q0）；
（2）说出电路的功能。（74161的功能见表）

题37图
六．设计题：（30分）
1．要求用与非门设计一个三人表决用的组合逻辑电路图，只要有2票或3票同意，表决就通过（要求有真值表等）。

2. 试用JK触发器和门电路设计一个十三进制的计数器, 并检查设计的电路能否自启动。(14分)
七．（10分）试说明如图 5所示的用555 定时器构成的电路功能，求出U T+ 、U T- 和ΔU T ，并画出其输出波形。 （10分）

图5

答案：
一．填空题
1． 真值表、逻辑图、逻辑表达式、卡诺图；
2．0；
3．施密特触发器、单稳态触发器
4．高
5．与 、或 、非
6．最高
7．同步型 、主从型 ；
8．积分型单稳态
9．TTL 、 CMOS ;
10．两、0 ；
11．功能扩展电路、功能综合电路 ；
12．半
13．本位（低位），低位进位
14．该时刻输入变量的取值，该时刻电路所处的状态
15．同步计数器，异步计数器
16．RS触发器 ，T触发器 ，JK触发器 ，Tˊ触发器，D触发器
17．反馈归零法，预置数法，进位输出置最小数法
18．两 ， 一
19．多谐振荡器
20．J=K=T
21．2n
22．RS=0
二．数制转换（１０）：
1、（１１．００１）２＝（３．２）１６＝（３．１２５）１０
2、（８Ｆ．ＦＦ）１６＝（１０００１１１１．１１１１１１１１）２＝（１４３．９９６０９３７）１０
3、（　２５．７）１０＝（１１００１．１０１１）２＝（１９．Ｂ ）１６
4、（＋１０１１Ｂ）原码＝（０１０１１）反码=(０１０１１ )补码
5、（－１０１０１０Ｂ）原码＝（１０１０１０１）反码=(１０１０１１０ )补码

三．化简题：

：

1、利用摩根定律证明公式
ï
î
ï
í
ì
×
=
+
+
=
×
B
A
B
A
B
A
B
A

反演律（摩根定律）：

2、画出卡诺图

化简得
四．画图题：

2．

五．分析题20分）
1．1、写出表达式

2、画出真值表

3、当输入A、B、C中有2个或3个为1时，输出Y为1，否则输出Y为0。所以这个电路实际上是一种3人表决用的组合电路：只要有2票或3票同意，表决就通过。
2．
（1）逻辑表达式

（2）最简与或式：

（3） 真值表
A B C
Y1
Y2
0 0 0
0
0
0 0 1
1
0
0 1 0
1
0
0 1 1
0
1
1 0 0
1
0
1 0 1
0
1
1 1 0
0
1
1 1 1
1
1

（4）逻辑功能为：全加器。
3. １）据逻辑图写出电路的驱动方程：

２） 求出状态方程：

３） 写出输出方程：C＝
４） 列出状态转换表或状态转换图或时序图：

5) 从以上看出，每经过16个时钟信号以后电路的状态循环变化一次；同时，每经过16个时钟脉冲作用后输出端C输出一个脉冲，所以，这是一个十六进制记数器，C端的输出就是进位。

CP Q3 Q2 Q1 Q0 等效十进制数 C
0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 1 1 0
2 0 0 1 0 2 0
……
15 1 1 1 1 15 0
16 0 0 0 0 0 0

解：（1）状态转换表：
Qn3
Qn2
Qn1
Qn0
Qn+13
Qn+12
Qn+11
Qn+10
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
1
1
0
0
0
0

状态转换图：
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
Q3Q2Q1Q0

（2）功能：11进制计数器。从0000开始计数，当Q3Q2Q1Q0 为1011时，通过与非门异步清零，完成一个计数周期。
六．设计题：
1.
1、画出真值表

2写出表达式

3画出逻辑图

2.解：根据题意，得状态转换图如下：

所以：

能自启动。因为：

七．, , ，波形如图5 所示

图 5