数字电路考题和答案解析.doc

浙江理工大学2005-2006学年《脉冲与数字电路》期末考试（A）
专业：自动化04（）姓名：________学号 得分：_______
一、 填空（共20分，1分/空）
1、将二进制数(1010101.0011)2分别转换成下列进制数：十进制数 ；八进制数 ；十六进制数 。
2、TTL集成电路中多发射极输入级既完成了 的逻辑功能，又提高了电路的 。
3、已知，其反函数的最简与或表达式为 。
4、要组成容量为16K×32位的ROM，需要 片容量为4K×8位的ROM。
5、在下列JK触发器、RS 触发器、D触发器 和T触发器四种触发器中，同时具有保持、置1、置0和翻转功能的触发器是 。
6、逻辑函数式等于 。
7、寄存器按照功能不同可分为两类： 只读 寄存器和 随机 寄存器。
8、常见的脉冲产生电路有 ，常见的脉冲整形电路 、 。
9、 一个基本RS触发器在正常工作时，它的约束条件是，则它不允许输入 且 的信号。
10．常用的BCD码有 、 、 、 等。
二、 判断题（10分，1分/题）
1、若两个函数具有不同的逻辑函数式，则两个逻辑函数必然不相等。 （ ）
2、数电技术中用的8421码不是恒权码。 （ ）
3、逻辑函数两次求反则还原，逻辑函数的对偶式再作对偶变换也还原为它本身。 （ ）
4、TTL与非门的多余输入端可以接固定高电平。 （ ）
5、一般TTL门电路的输出端可以直接相连，实现线与。 （ ）
6、卡诺图是用图形来描述逻辑函数的一种方法。 （ ）
7、优先编码器的编码信号是相互排斥的，不允许多个编码信号同时有效。 （ ）
8、环形计数器在每个时钟脉冲CP作用时，仅有一位触发器发生状态更新。 （ ）
9、施密特触发器有两个稳定的状态，但这两个状态依懒于输入信号的幅值。 （ ）
10、ROM存储器中的信息只能读出不能写入。 （ ）
三、将下列逻辑出数化简与或表达式（共10分，5分/题）
1、化简

2、化简。

四、 作图题（共10分，5分/题）
1、试画出图（1）所示电路的输出（Q1、Q2和Z）时序图，设初态Q1=Q2=0。

图（1）

2、已知D触发器构成的时序电路及输入波形如图（2）所示，设初态Q1=Q2=0，试画出Q1、Q2的波形图。

图 （2）

五、分析电路（共25分）

1、 分析图（3）所示电路的逻辑功能，写出逻辑函数式，列出真值表，说明其功能。（10分）

图（3）

2、对图（4）所示的计数器，请回答下列问题：
（1） 画出状态转换图；
（2） 在电路转换图保持不变的条件下，把电路中的触发器改成D触发器；
（3） 用最简单的方法把电路改成八进制计数器。（15分）

图（4）

六、设计电路（共25分）
1、设计一个串行数据检测电路，对它的要求是:连续输入三个1或者三个以上1时输出为1，其他情况下为0。（10分）

2、用D或JK触发器设计一套同步时序电路，已知时，电路以6进制方式计数；当时，电路以7进制方式计数，并在计到101（）或110（）时，有进位输出。（15分）
（要求：画出状态转换图和逻辑图，写出状态方程、驱动方程和输出方程）。

答案
一、 填空
1、85.1875；125.14；55.3
2、与；开关速度
3、
4、8
5、JK触发器
6、1
7、只读寄存器；随机寄存器
8、多谐振荡器；施密特触发器；单稳态触发器
9、0；0
10、8421码；余3码；2421码；5211码
二、 判断题
1、×；2、×；3、×；4、√；5、×；6、√；7、√；8、×；9、×；10×
三、 化简题
1、
2、
四、作图题
1、

2、

五、 电路分析题
1、全加器
（5分）
A1
A2
Ci-1
S
Ci
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
（5分）
2、画状态转换图。4个触发器组成右移连接，所以的次态不言而喻。只有左起第一个触发器的状态方程有别，但可以直接写出为

所以其状态转化图为

（5分）

（2） 把电路中的触发器改成D触发器。
由电路图可知。触发器、、可直接用D触发器代替，并且前级输出直接接到后级D输入端即可，对触发器，令即可，电路如下图所示：

（5分）

（3）把电路改成八进制计数器，最简单的方法就是将电路改成八进制扭环形计数器，如下图所示：

（5分）
六、电路设计
1、解：分析:电路应至少有4个不同状态,即
S0 —— 没输入1之前状态 S1 —— 输入1个1后的状态
S2 —— 输入2个1后的状态 S3 —— 输入3个1或3个以上1后的状态

（5分）
可看出，S2与S3两个状态在同样的输入条件下它们转换到同样的次态，且转换后得到同样的输出。所以，S2与S3为等价状态，可合并为一个状态，得出最简状态转换图。
对状态进行编码：可使S0=00，S1=01，S2=10
Q1n+1=XQ0n + XQ1n
Q0n+1=XQ1nQ0n
Y=XQ1

采用下降沿JK触发器构成电路，驱动方程为：
J0=XQ1，K0=1
J1=XQ0，K1=XQ0+X=X
画出电路的逻辑图和电路的完整状态转换图：

（5分）
2、 解：（1）七进制计数器有7个状态，用3位二进制编码，用3个触发器实现，状态转换卡诺图如下图所示，其中C是进位输出。

（5分）

(2)状态方程、驱动方程和输出方程。(略)
（5分）

(3)画逻辑图。(略)
（5分）