数字电子技术基础--2008-2009(1)--48学时-A卷-试题与答案

华北电力大学(北京) _2008-2009学年第_1_学期考试试卷(A)

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一、(10分) 化简下列函数：

（1） 要求用代数法化简（5分） L ABC AB AD C BD 解：

L ABC AB AD C BD AB AB AD C BD B D AD C B C D

（2）要求用卡诺图化简（5分） L=A AB BCD BD 解：

（3分） L=A BD（2分）

二、（12分）某车间有三台电动机在运行，它们的运行信号分别为A、B、C。生产要求必须有两台、也只许有两台同时运行，但B与C不能同时运行，否则系统将发出停止工作信号。列出该逻辑电路的真值表，写出该逻辑电路的逻辑表达式，并用与非门实现该逻辑电路。 解：（1）约定：电动机工作用1表示，不工作用0表示；系统能否正常工作的信号用L表示，正常工作用1表示，不能正常工作用0表示。

（2）真值表（4分） （3）逻辑表达式

L ABC ABC （2分） L ABC ABC （2分）

（4）与非门逻辑电路图（4分）

三、（7分）用数据选择器74X151实现四变量逻辑函数F(A,B,C,D) AB CD B C。74X151的符号如图3所示。要求变量A、B、C如图3所示输入。

图3

解：F(A,B,C,D) AB CD B C

AB(C ) (BC BC)(A A) (A A)(B B)CD ABC ABC ABC ABC ABC (ABC ABC ABC

ABC)D

ABC ABC ABC ABC ABC ABCD m7 m6 m5 m2 m1 m3 D

所以

D7 D6 D5 D2 D1 1,D4 D0 0,D3 D (4分

)

(3分)

四、（9分）电路如图4所示，设触发器初态为0，试画出电路在CP信号作用下，写出各输出表达式，并画出各输出端波形。

图4

答案：Q1n+1=Q1n’ (1分) Q2n+1=1 （1分） Q3n+1=D （1分） 波形各2分

五、(8分)逻辑电路如图5所示，试分析其逻辑功能（包括逻辑表达式、真值表并说明其逻辑功能）。

图5

答案：1.表达式： F XY YZ ZX （4分）

功能：不一致判决电路。 2分 六、（18分）试分析如图6所示时序电路的逻辑功能。说明电路的结构，列出方程组，状态表，画出状态图、时序图（电路的初态从Q2Q1Q0 000开始），分析功能，判断是否有自启动能力。

图6

解：

(1) 写出时序逻辑电路的方程。（6）

nn Z2 Q2 Z1 Q1n Z0 Q0

D Qn Qn

001 n D1 Q0 D Qn

1 2

Qn 1 Qn Qn

001 n 1n

Q1 Q0

Qn 1 Qn

1 2

(3) 根据状态方程得到该时序逻辑电路的状态表。（4）

(4)状态图（2）

(5) 在给定的输入信号作用下时序逻辑电路的时序图。（4） （设电路的初态为Q2Q1Q0 000）

(6)分析时序逻辑电路的功能（2） 三进制计数器 七、（5分）试分析图7所示电路，该电路用具有同步预置功能的8421BCD码同步加法集成计数器74X160构成，画出它的状态图，说明它是几进制计数器。

图7

解

九进制计数器。 八、（5分）用74X138设计一个将数据D从一路分配到八路D0 D1D2 D3 D4 D5 D6 D7送出去的数据分配器，简略说明所设计电路的工作原理。74X138的符号如图8所示。

图8

解：

在A2A1A0的控制下，从000到111，数据D0 D1D2 D3 D4 D5 D6 D7依次从Y0 Y1Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7送出。

九、（6分）电路如图9所示，电路为由555定时器构成的占空比可调的多谐振荡器，电位器阻值为1M ，设滑动触头到上端的极限位置时，滑动触头上边的电阻值是R的额定值的5%，同理，滑动触头到下端的极限位置时，滑动触头下边的电阻值是R的额定值的5%。 假定输出电压vO的高电平与电源电压相等，输出电压vO的低电平是0V，VCC=12V，忽略 二极管的导通压降及导通电阻。

（1）说明电路的工作原理；（2）计算输出信号vO 的频率；（3）计算输出信号vO的占空比变化范围。

C

R1

RvO

图

9

555电路芯片的内部电路图 555电路芯片引脚图及功能如下

解：（1）利用半导体二极管的单向导电特性，把电容C充电和放电回路隔离开来，再加上一个电位器，便可构成占空比可调的多谐振荡器。

（2）电容C充电路径:Vcc—R1—D1—C—地；C放电路径:C—R2—D2—放电管T—地，可计算得： T1=0.7R1C T2=0.7R2C 计算得到频率。

（3） 占空比：

q

0.7R1C

0.7R1C 0.7R2C

R1

R1 R2

十、设计一个D触发器构成的110脉冲序列检测电路，X为输入，Y为输出，当检测到X连续输入110时，Y=1，否则Y=0。要求用米里（

Mealy）型电路实现，画出原始状态图，原始状态表，状态图，状态表，状态转换驱动表（真值表），列出驱动方程并画出电路图，不要求检查自启动能力。要求写出关键步骤。

解： 原始状态图 原始状态表

0/0

T1T1

TT1 T2

令 a = 00，b = 01，c = 11，得状态图和状态表如下：

1状态转换驱动表（真值表）

驱动方程和输出方程如下：

nn

D0 X Y 1 D1 1n X1nQ0

电路如下：

Y