北航数电2008_试题A.doc

北京航空航天大学
2008 ～ 2009 学年 第 一 学期
《数字电路与系统》期末考试试卷（A 卷）
（ 2008 年 1 月 14 日）

班级：__________；学号：______________；姓名：__________________；成绩：___________

注意事项：
1. 解答问题时，请给出必要的步骤；
2. 第三、第四、第六、第七题，可以在题单印出的图、表格或指定的空白处作答；
3. 绘制电路原理图可以采用国标符号，也可以采用美标符号。

计分栏：
一
（6分）
二
（15分）
三
（14分）
四
（10分）
五
（15分）
六
（25分）
七
（15分）
合计

正题：

一、（6 分 每小题3分）数制与编码
(1) 将十进制整数(26)10转换为二进制数和十六进制数；
(2) 如果以8-bit二进制补码（说明：含符号位共8 bit）表示有符号整数，请以十六进制的形式写出(-26)10的编码。

二、（15 分 每小题5分）设组合逻辑函数表达式为：
；
无关项为：。则：
(1) 试用译码器（注：译码器的规模自选）配合必要的门电路实现该组合逻辑函数；
(2) 考虑无关项的情况下，将逻辑函数表达式变换为最简“或—与”表达式；
(3) 试用“或非”门实现该逻辑函数，并绘出电路原理图。

三、（14 分 每小题7分）门电路的功能与特性
（本题的图、表见下页）
(1) 根据[图3-1]给出的CMOS门电路的原理图，以及[图3-2]给出的输入的波形图，绘出输出电压的波形；
(2) 根据[图3-3]给出的TTL门电路的原理图，填写输入输出变量真值表（[表3-1]），并写出最简“与—或”形式的输出逻辑表达式。

&
≥1
A
B
C
10kΩ
CMOS门电路
Y
[图3-1]
A
B
C
Y
0
0
0
0
[图3-2]
t
t
t
t

四、（10分）根据[图4-1]的电路和[图4-2]的输入波形驱动，画出输出端Q和的波形&
1
EN
A
B
Y
100Ω
&
C
20 kΩ
[图3-3]
TTL门电路
[表3-1] 真值表
A
B
C
Y

Y的最简“与—或”逻辑表达式为：
Y =
；设t=0时的起始状态Q=0。
J
K
CP
Q
Q
1J
1K
C1
CP
J
K
Q
0
0
0
0
t
t
t
t
[图4-1]
脉冲触发 主从JK触发器
Q
0
t
[图4-2]

五、（15分）根据[图5-1]所示时序逻辑电路，试分析给出：
(1) 写出各触发器的驱动方程；
(2) 绘制状态转换表；
1J
1K
C1
1J
1K
C1
1J
1K
C1
&
&
&
CP
1
[图5-1]
FF0
FF1
FF2
Q0
Q1
Q2
(3) 绘制状态转换图，并判断电路的功能。

六、（25分）试用4位同步二进制计数器74161（如[图6-1]，功能如[表6-1]）和可编程ROM（PROM）构成多路序列信号的输出；序列信号的顺序转换关系如[表6-2]所示。
(1) 绘出电路原理图（允许使用必要的逻辑门，PROM的容量自选）；
(2) 绘出PROM内部编程结构的逻辑阵列图。

[表6-2] 多路序列信号输出
顺序
Y3
Y2
Y1
Y0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
2
0
0
1
0
3
0
0
1
1
4
1
0
0
0
5
0
1
0
1
6
0
0
1
0
7
0
1
0
1
8
1
0
0
0
9
0
0
1
1
10
0
0
1
0
11
0
0
0
1

循
环
t
[图6-1]
清零
预置
使能
时钟
工作模式
RD
LD
EP
ET
CP
0
1
1
1
1
1
1
1
0
×
×
×
×
×
×
×
×
1
1
0
×
0
1
异步清零
同步置数
保持
保持，C=0
加法计数
[表6-1] 74161的功能
Q0
Q1
Q2
Q3
D0
D1
D2
D3
EP
ET
CP
LD
RD
C
74LS161
CLK
计数状态输出

七、（15分）观察 [图7-1]给出的由555定时器组成的电路，电路参数如图所注，555内部的结构如[图7-2]所示，试分析：
(1) 说明电路的功能，判断未触发时vO的输出电平；
(2) 根据[图7-3]给出的输入信号的波形，绘出节点vI1处的电压波形，以及输出信号vO的波形；
(3) 计算输出的脉冲宽度。

vI
(单位：V)
0
t
(单位：ms)
1
5
5
10
15
20
25
30
[图7-3]输入输出波形图
vO
(单位：V)
0
t
(单位：ms)
5
5
10
15
20
25
30
10
vI1
(单位：V)
0
t
(单位：ms)
5
10
15
20
25
30
[图7-2]555内部电路图
（双极性/TTL工艺的555芯片）
vOC
555定时器
1
8
VCC=12V
5
4
VCO
RD
0.01μ
R
C
0.05μF
91kΩ
6
(TH)
7
(DISC)
vI1
vOC
2
vI2
( TR )
3
vO
R1
R2
vI
Cd
220kΩ
150kΩ
100pF
GND
[图7-1]

第4页