三、逻辑函数化简 (每题5分,共10分)
1、用代数法化简为最简与或式
Y= A +
1、Y=A+B
2、用卡诺图法化简为最简或与式 Y= + C +A D,
约束条件:A C + A CD+AB=0
2、用卡诺图圈0的方法可得:Y=( +D)(A+ )( + )
四、分析下列电路。 (每题6分,共12分)
1、写出如图4所示电路的真值表及最简逻辑表达式。
图 4
1、 该电路为三变量判一致电路,当三个变量都相同时输出为1,否则输出为0。
2、写出如图5所示电路的最简逻辑表达式。
2、 B =1, Y = A ,
B =0 Y 呈高阻态。
五、判断如图 6所示电路的逻辑功能。若已知 u B =-20V,设二极管为理想二极管,试根据 u A 输入波形,画出 u 0 的输出波形 (8分)
t
图 6
五、 u 0 = u A · u B ,输出波形 u 0 如图 10所示:
图 10
六、用如图 7所示的8选1数据选择器CT74LS151实现下列函数。(8分)
Y(A,B,C,D)=Σm(1,5,6,7,9,11,12,13,14)
图 7
七、用 4位二进制计数集成芯片CT74LS161采用两种方法实现模值为10的计数器,要求画出接线图和全状态转换图。(CT74LS161如图8所示,其LD端为同步置数端,CR为异步复位端)。(10分)
图 8
七、接线如图 12所示:
图 12
全状态转换图如图 13 所示:
( a )
( b )
图 13
八、电路如图 9所示,试写出电路的激励方程,状态转移方程,求出Z 1 、Z 2 、Z 3 的输出逻辑表达式,并画出在CP脉冲作用下,Q 0 、Q 1 、Z 1 、Z 2 、Z 3 的输出波形。
(设 Q 0 、Q 1 的初态为0。) (12分)
, , 波形如图 14所示: 三、将下列函数化简为最简与或表达式(本题 10分)
1. (代数法)
2、 F 2 ( A,B,C,D)=∑m (0,1,2,4,5,9)+∑d (7,8,10,11,12,13)(卡诺图法)
三、 1. 2.
四、分析如图 16所示电路,写出其真值表和最简表达式。(10分)
四、 1.
2. , , ,
五、试设计一个码检验电路,当输入的四位二进制数 A、B、C、D为8421BCD码时,输出Y为1,否则Y为0。(要求写出设计步骤并画电路图) (10分)
五、
分析如图17所示电路的功能,写出驱动方程、状态方程,写出状态表或状态转换图,说明电路的类型,并判别是同步还是异步电路? (10分)
六、同步六进制计数器,状态转换图见图 20。
图 20
七、试说明如图 18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 18 图 21
七、 , , ,波形如图 21 所示
八、如图19所示的十进制集成计数器; 的为低电平有效的异步复位端,试将计数器用复位法接成八进制计数器,画出电路的全状态转换图。( 10分)
图 19
八进制计数器电路如图 22所示。
如图所示电路在Vi=0.3V和Vi=5V时输出电压V0分别为多少,三极管分别工作于什么区(放大区、截止区、饱和区)。
1)时,三极管截止,工作在截止区,;
2)
四.分析题(24分)
1.分析如图所示电路的逻辑功能,写出Y1、Y2的逻辑函数式,列出真值表,指出电路能完成什么逻辑功能。
1.①
②
2.分析下面的电路并回答问题
写出电路激励方程、状态方程、输出方程
画出电路的有效状态图
当X=1时,该电路具有什么逻辑功能
(1)Qn+11=XQ2 Q n+12= Y=XQ1
(2)
(3)当X=1时,该电路为三进制计数器
五.应用题(43分)
1.用卡诺图化简以下逻辑函数
①
②,给定约束条件为AB+CD=0
解:(1)由图可以写出表达式:
2.有一水箱,由大、小两台水泵ML和MS供水,如图所示。水箱中设置了3个水位检测元件A、B、C。水面低于检测元件时,检测元件给出高电平;水面高于检测元件时,检测元件给出低电平。现要求当水位超过C点时水泵停止工作;水位低于C点而高于B点时MS单独工作;水位低于B点而高于A点时ML单独工作;水位低于A点时ML和MS同时工作。试用74LS138加上适当的逻辑门电路控制两台水泵的运行。
74LS138的逻辑功能表
输 入 输 出 S1 A2 A1 A0 0 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 X 1 X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
3. 74LS161逻辑符号及功能表如下
(1)假定161当前状态Q3 Q2 Q1Q0为“0101”“D0 D1 D2 D3”为“全1”,=0,请画出在两个CP↑作用下的状态转换关系?
(2)请用复位法设计一个六进制记数器(可附加必要的门电路)
由真值表化简整理得到:
(4)令A=A,B=B,C=C,画出电路图:
(1)“0101” “1111” “1111”
(2)“0110”时复位
4.分析右面的电路并回答问题
(1)该电路为单稳态触发器还是无稳态触发器?
(2)当R=1k、C=20uF4、(1)单稳态
(2)20mS
(2)真值表如下:
A B C AB AC BC Y2 Y1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 (3)判断逻辑功能:Y2Y1表示输入‘1’的个数。
解:(1)输入A、B、C按题中设定,并设输出
ML=1时,开小水泵
ML=0时,关小水泵
MS=1时,开大水泵
MS=1时,关大水泵;
(2)根据题意列出真值表:
A B C ML MS 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 × × 0 1 1 1 0 1 0 0 × × 1 0 1 × × 1 1 0 × × 1 1 1 1 1
三、分析题1.试分析同步时序逻辑电路,要求写出各触发器的驱动方程、状态方程,画出完整的状态(按Q3Q2Q1排列)。 (8分)
①驱动方程(3分) ②状态方程(3分)
③状态转换图(2分)
2.分析下图由74160构成的计数器为几进制计数器画出有效状态转换图。
2、(4分)
为五进制计数器(2分)
状态转换图(2分)
3.分析逻辑电路,要求写出输出逻辑式、列出真值表、说明其逻辑功能。
3、(6分)
①逻辑式:(2分)
②真值表:(2分)
③逻辑功能:(2分)
数值比较器
4.。
4、(4分)
四、设计题1.用74LS160及少量的与非门组成能显示00~48的计数器(使用 完成)。8分1、(6分)
2.试用图示3线-8线译码器74LS138和必要的门电路产生如下多输出逻辑函数。要求:(1)写出表达式的转换过程(6分);(2)在给定的逻辑符号图上完成最终电路图。(6分)
2、(12分)
①转换过程(6分) ②连接图(6分)
3.使用74LS161和74LS152设计一个序列信号发生器,产生的8位序列信号为00010111(时间顺序自左向右)。(6分)
3、(6分)
五、画图题(共18分)
1.用555定时器及电阻R1、R2和电容C构成一个多谐振荡器电路。画出电路,并写出脉冲周期T的计算公式。(8分)
1、(8分)
①(2分)
②(6分)图
2.图(a)中CP的波形如图(b)所示。要求:
(1)写出触发器次态Qn+1的最简函数表达式和Y1、Y2的输出方程。(4分)
(2)在图(b)中画出Q、Y1和Y2的波形(设Q n=0)(6分)
2、(10分)
①次态、Y1 、Y2方程(4分)
②波形(6分)
利用公式法化简
解:
例1.2 利用卡诺图化简逻辑函数
约束条件为
解:函数Y的卡诺图如下:
试设计一个三位多数表决电路
用与非门实现
用译码器74LS138实现
用双4选1数据选择器74LS153
解:1. 逻辑定义
设A、B、C为三个输入变量,Y为输出变量。逻辑1表示同意,逻辑0表示不同意,输出变量Y=1表示事件成立,逻辑0表示事件不成立。
2. 根据题意列出真值表如表3.1所示 表3.1
3. 经化简函数Y的最简与或式为:
4. 用门电路与非门实现
函数Y的与非—与非表达式为:
逻辑图如下:
5. 用3—8译码器74LS138实现
由于74LS138为低电平译码,故有
由真值表得出Y的最小项表示法为:
用74LS138实现的逻辑图如下:
6. 用双4选1的数据选择器74LS153实现
74LS153内含二片双4选1数据选择器,由于该函数Y是三变量函数,故只需用一个4选1即可,如果是4变量函数,则需将二个4选1级连后才能实现
74LS153输出Y1的逻辑函数表达式为:
三变量多数表决电路Y输出函数为:
令 A=A1,B=A0,C用D10~D13表示,则
∴D10=0,D11=C,D12=C,D13=1
逻辑图如下:
四、分析、设计、化简题
(一)将下列逻辑函数化简成最简与或表达式。
(1)
(2)
(1) ,
(2) ,
(二)SSI逻辑电路的分析
1.分析组合逻辑电路图,写出F的逻辑函数表达式。
1.当C=1时
当C=0时 F=高阻状态
2.分析下图,试写出F的表达式,并说明逻辑电路的功能。
2.F1 = F2 = F3 =
真值表
输 入 输 出
A B F1 F2 F3
0 0 0 0 1
0 1 1 0 0
1 0 0 1 0
1 1 0 0 1
此电路为一位数值比较器。
(三)译码器的应用
1.试用74LS138和门电路实现逻辑函数
F = AB + AC + BC,译码器的示意图和功能
表达式如下:选通时,S1=1,(S2=(S3=0;
输出低电平有效。
1.F=AB+AC+BC= ABC+(ABC+A(BC+AB(C = m3 +m5+m6+m7 =
2.下图为3线―8线译码器74LS138的方框图。
图中三个允许端S1=1、==0时,
译码器才能正常译码;输入端的输入代码
顺序为A2 A1 A0 ;输出端~输出低电平有效。
试用此二进制译码器和与非门实现函数
,要求画出连线图。
2.
(四)触发器的应用
1.触发器电路如下图所示,试根据图中CP、A的波形,对应画出输出端Q的波形,并写出Q的状态方程。设触发器的初始状态均为0。
2.触发器电路如下图所示,试根据图中CP、D的波形,对应画出输出端Q的波形,并写出Q的状态方程。设触发器的初始状态均为0。
(五)计数器的应用
1.已知74LS161是同步四位二进制加法计数器,计数器功能见下表,试用置数法构成七进制加法计数器,要求写出的表达式;画出连线图。
74LS161的功能表 CP CTT CT P 工作状态 × 0 × × × 清零 ↑ 1 0 × × 预置数 × 1 1 0 1 保持(包括 C状态) × 1 1 × 0 保持(C=0) ↑ 1 1 1 1 计数
2.已知74LS161是同步四位二进制加法计数器,其功能表如表所示。试分析图电路为几进制计数器,要求(1)写出的表达式;(2)指出进制数;(3)画出状态转换图。
74LS161的功能表 CP CTT CT P 工作状态 × 0 × × × 清零 ↑ 1 0 × × 预置数 × 1 1 0 1 保持(包括 C状态) × 1 1 × 0 保持(C=0) ↑ 1 1 1 1 计数
五1.,连线见图
2.,此电路为十进制加法计数器。
状态转换图为:
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
(六)DA转换器的应用
十位的D/ A电路如下图所示,当R f = 2R ,VREF = 5V,若电路的输入数字量D9 D8 D7 D6D5D4D3D2D1D0时=0000110001,试求:输出电压为多少?
(六)DA转换器的应用
四、分析题(共20 分)
1、分析用图4(a)、(b)集成十进制同步可逆计数器CT74LS192组成的计数器分别是几进制计数器。CT74LS192的CR为异步清零端(高电平有效),为异步置数控制端(低电平有效),CPU、CPD为加、减计数脉冲输入端(不用端接高电平),和分别为进位 和借位输出端。(4分)
图4 (a) 图4 (b)
2、 用ROM设计一个组合逻辑电路,用来产生下列一组逻辑函数
列出ROM应有的数据表,画出存储矩阵的点阵图。
3、试画出图5所示电路在CP、信号作用下Q1、Q2、Q3的输出电压波形,并说明Q1、Q2、Q3输出信号的频率与CP信号频率之间的关系。(6分)
图5
1、解:(a)为6进制加计数器;(2分) (b)为23进制加计数器。(2分)
2、解:将函数化为最小项之和形成后得到
(2分)
ROM的数据表(3分)
ROM的存储矩阵图(3分)
3、
1分
1分 3分
1分
五、设计题(共20分)
1、用74LS161设计一个10进制计数器。 (1)同步预置法,已知S0=0001。(2)异步清零法。(10分)
2、集成定时器555如图6(a)所示。 (1)用该集成定时器且在规格为100KΩ、200K、500K的电阻,0.01uf、0.1uf、1uf的电容器中选择合适的电阻和电容,设计一个满足图5(b)所示波形的单稳态触发器。 (2)用该集成定时器设计一个施密特触发器,画出施密特触发器的电路图。当输入为图5(c)所示的波形时,画出施密特触发器的输出U0波形。 (10分)
图6a图6b 图6(c)
1、解:(1)S1=0001,M=10,则SM-1=1010(5分) (2)S0=0000,M=10,则SM=1010(5分)
2、(1)解:
要实现的单稳态触发器设计如下 (5分,其中图3分,R、C参数各1分)
因为, 所以选。
(2)施密特触发器及波形如图所示 (5分,图3分,波形2分)
六、综合分析计算题(共10 分)
试分析图7所示电路的工作原理,画出输出电压υ0的波形图,列出输出电压值υ0的表。表3给出了RMA的16个地址单元中所存的数据。高6位地址A9~A4始终为0,在表中没有列出。RAM的输出数据只用了低4位,作为CB7520的输入。因RAM的高4位数据没有使用,故表中也未列出。(8分)
A3 A2 A1 A0 D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 表3
图7
A3 A2 A1 A0 D3 D2 D1 D0 υ0(V) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0
υ0的电压值
解:十进制计数器74LS160工作在计数状态,在CP脉冲序列的作用下,Q3Q2Q1Q0的状态从0000到1001循环计数,将存储器A9~A0=0000000000 ~ 0000001001这十个地址单元中存储的数据依次读出,作为CB7520的数字量输入。CB7520高四位数字量输入d9d8d7d6每位为1时产生的输入模拟电压分别为+4V、+2V、+1V、+0.5V。输出电压值见表所示。输出电压V0的波形如图所示。
A3 A2 A1 A0 D3 D2 D1 D0 υ0(V) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1/2 0 0 1 0 0 0 1 1 3/2 0 0 1 1 0 1 1 1 7/2 0 1 0 0 1 1 1 1 15/2 0 1 0 1 1 1 1 1 15/2 0 1 1 0 0 1 1 1 7/2 0 1 1 1 0 0 1 1 3/2 1 0 0 0 0 0 0 1 1/2 1 0 0 1 0 0 0 0 0
υ0的电压值
V0的输出电压波形
1. (代数法)
2、 F 2 ( A,B,C,D)=∑m (0,1,2,4,5,9)+∑d (7,8,10,11,12,13)(卡诺图法) × 11 × × 10 × 1 × ×
1.用公式化简逻辑函数:
00 01 11 10 00 × 1 01 11 1 1 10 1 1 1 解:
2.用卡诺图化简逻辑函数:
,
且A,B,C,D不可能同时为0。
将下列函数化简成与或式(每题5分,共15分)
1.
解:
2.
解:
3.
解:
将下列函数化简成与或式(每题5分,共15分)
1.(代数法)
2.
解:
3.用卡诺图把下逻辑函数化简成最简与或式。
给定约束条件为
解:
CD
AB 00 01 11 10
1 0 0 1 1 0 0 0 X X X X 0 1 X X
1.用公式法化简函数:
2.用卡诺图法将下列逻辑函数化简为最简与或式:
Y=∑m(0,1,2,3,6,8)+∑d(10,11,12,13,14,15)
解: 1.
2.
二、分析、简答题
1.用卡诺图化简成最简的与或式。
F(A、B、C、D)=Σm(0,2,8,9,10,11,13,15)
00 01 11 10 00 1 1 01 11 1 1 10 1 1 1 1
2.用公式化简逻辑表达式。
1)
2)
解:1)
2)
3.试画出用反相器和集电极开路与非门实现逻辑函数 。
解:(2分)
逻辑图略(2分)
4.图1、2中电路由TTL门电路构成,图3由CMOS门电路构成,试分别写出F1、F2、F3的表达式。
解:
1.试分析图示时序逻辑电路,写出驱动方程,状态方程和输出方程,并画出状态图。说出该电路的功能,设触发器的初态为000。
解:驱动方程(3分):
输出方程(1分):
状态方程(4分):
状态图(5分):
六位循环码计数器
2.下图是用二个4选1数据选择器组成的逻辑电路,试写出输出Z与输入M、N、P、Q之间的逻辑函数式(10分)。
解:
1.用74161及适当的门电路构成十二进制计数器,要求利用同步置数端,并且置数为2(0010),画出状态图(按Q3Q2Q1Q0排列)及逻辑连线图。
2.用3线/8线译码器74LS138和门电路设计1位二进制全减器电路,输入为被减数、减数和来自低位的借位,输出为二数之差和向高位的借位信号(15分)。
解:设A为被减数,B为减数,BO为向高位的借位,BI为来自低位的进位,S为差(2分)
BI A B S BO 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1
(5分)设A2=BI,A1=A,A0=B
则
逻辑图略
三、已知电路及输入波形如图4(a)(b)所示,其中FF1是D锁存器,FF2是维持-阻塞D触发器,根据CP和D的输入波形画出Q1和Q2的输出波形。设触发器的初始状态均为0。
四、分析图5所示电路,写出Z1、Z2的逻辑表达式,列出真值表,说明电路的逻辑功能。
解:
A B C Z1 Z2 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 真值表:
(3分)
这是一个全减器电路。
五、试分析图6各是多少进制的计数器,电路的分频比是多少?。
图6
解:九进制计数器,分频比为1:9;63进制计数器,分频比为1:63
六、电路如图7所示,其中RA=RB=10kΩ,C=0.1μf,试问:
1.在Uk为高电平期间,由555定时器构成的是什么电路,其输出U0的频率f0=?
2.分析由JK触发器FF1、FF2、FF3构成的计数器电路,要求:写出驱动方程和状态方程,画出完整的状态转换图,说明电路能否自启动;
Q3、Q2、Q1的初态为000,Uk所加正脉冲的宽度为Tw=5/f0,脉冲过后Q3、Q2、Q1将保持在哪个状态?
解:1.多谐振荡器
2.驱动方程
状态方程(3分):
状态图
五进制计数器,能自启动
3.五个周期后Q3、Q2、Q1将保持在100状态。
二、指出下图所示各符号表示电路的名称,并叙述其功能,写出Y表达式。
OC门,。
三态输出门,EN=1,;EN=0,Y2为高阻态。
CMOS传输门,C=0,Y3为高阻态;C=1,Y3=A。
三、化简下列各式
(1)用代数法将函数F化为最简与或式。
解:=
00 01 11 10 00 1 1 1 1 01 1 1 11 1 1 10 1 1 1 (2)用卡诺图化简函数P
四、作图题
若主从结构JK触发器CP、J、K端的电压波形如下图所示,试画出Q端对应的电压波形。
四、 设计一个A、B、C三人表决电路,以表决某一提案是否通过,如多数赞成,则提案通过,同时A有否决权。
1.用4选1数据选择器74LS153来实现,连线时可附加适当门电路。
A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 2.用3/8线译码器74LS138来实现,连线时可附加适当门电路。
解:真值表
1.用四选一数据选择器来实现(3分)
设A1=A, A0=B,则 D0=D1=0, D2=C, D3=1
2.用译码器来实现
设A2=A, A1=B,A0=C
则
用与非门来实现,逻辑图略
五、如下图所示,根据CP波形画出Q波形。(设各触发器的初态均为1)
(1) (2) (3)
CP
Q1
Q2
Q3
六、试说明如图所示的用555 定时器构成的电路功能,求出T+ 、T- 和ΔT ,并画出其输出波形。
,,
七、
解:
都是九进制计数器。
八、分析下面电路的逻辑功。要求写出驱动方程、状态方程、输出方程、填写状态转换表、画状态转换图、判断电路能否自启动、并说明电路功能
CP Q2 Q1 Q0 Y 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 2 0 1 0 0 3 0 1 1 0 4 1 0 0 0 5 1 0 1 1 6 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 2 0 0 0 0 解:驱动方程
输出方程(1分):
状态方程(3分):
六进制计数器,能自启动
四、作图题:(第1题6分,第2题4分,共10分)
1.555定时器应用电路如下图所示,若输入信号uI如图(b)所示,请画出uO的波形,说明这是什么电路。
这是施密特触发器。
2.主从型JK触发器各输入端的波形如下图所示,试画出Q端对应的电压波形。
五、分析题。(第1题6分,第2题14分,共20分)
1.分析下图所示的各逻辑电路,分别写出图(a)、(b)中F1(A,B,C,D)、F2(A,B,C)、F3(A,B,C)的与或表达式。(6分)
2分
2分
2分
2.已知下图所示的时序逻辑电路,假设触发器的初始状态均为“0”,试分析:
(1) 写出驱动方程、状态方程、输出方程。
(2) 画出状态转换表,状态图,指出是几进制计数器。
(3) 说明该计数器能否自启动。
CLK Q3 Q2 Q1 Y 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 2 0 1 0 0 3 0 1 1 0 4 1 0 0 0 5 1 0 1 0 6 1 1 0 1 7 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0
(1) 3分
3 分
1分
状态转换表(2分),状态图(2分)
七进制计数器(2分)。
(3) 1分 能自启动。
六、设计题(第1题10分,第2题10分,共20分)
1.用74LS161设计一个9进制计数器。
(1)同步预置法,已知S0=0001。
(2)异步清零法。
同步置数法 异步清零法
每小题(5分)
2.设计一个组合电路,输入为A、B、C,输出为Y。当C=0时,实现Y=AB;当C=1时,实现Y=A+B。要求:
①列出真值表;
②求输出Y的最简与或表达式
③完全用与非门实现该逻辑关系(画逻辑图)
解:①真值表(3分):
A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1
②(2分)
③(2分)
逻辑图略(3分)
三、画图题(共10分)
若主从结构JK触发器CP、J、K端的电压波形如下图所示,试画出Q端对应的电压波形。
(10分)
2.设触发器的初态为0,试画出同步RS触发器Q的波形
四、设计一个A、B、C三人表决电路,以表决某一提案是否通过,如多数赞成,则提案通过,同时A有否决权。(10分)
1.用4选1数据选择器74LS153来实现,连线时可附加适当门电路。
2.用3/8线译码器74LS138来实现,连线时可附加适当门电路。
解:
1.令,,则,,
3.令,,
则
逻辑图略
五、分析图六给出的电路: (10分)
1.说明这是多少进制的计数器
2.两片之间是多少进制。
解:
(a)九十一进制计数器,两片之间为十六进制。 (5分)
(b)四十进制计数器,两片之间为八进制。 (5分)
六、如图所示时序逻辑电路,试分析该电路的功能,并判断能否自启动,画出状态表和状态图。(15分)
解:
3分
3分
状态表略3分,图2分
八进制减法计数器。2分
2分 能自启动。
七、图七电路是一简易触摸开关电路,当手摸金属片时,发光二极管亮,经过一定时间,发光二极管熄灭。
1.试问555定时器接成何种电路?
2.发光二极管能亮多长时间?(10分)
解: 1.接成单稳态触发器 (5分)
2. (5分)
三、画图题(共10分)
1.边沿D触发器各输入端的波形如图,试画出Q、Q端对应的电压波形。
解:
四、请设计一组合电路,其输入端为A,B,C,输出端为Y,要求其功能为:
当A=1时,Y=B;当A=0时,Y=C。设计内容包括:
1.用与非门来实现
2.用4选1数据选择器74LS153来实现,连线时可附加适当门电路。
3.用3/8线译码器74LS138来实现,连线时可附加适当门电路。(15分)
解:
1.
2.令,,则,,
3.令,,
则
逻辑图略
五、已知图三所示的时序逻辑电路,假设触发器的初始状态均为“0”试分析:
1.写出驱动方程、状态方程、输出方程。
2.画出状态转换图,指出是几进制计数器。
3.说明该计数器能否自启动。(15分)
解:
3分
3分
2分
2.状态图4分(有效2分,无效1分,输出1分)
2分 六进制计数器。
3.1分 能自启动。
六、用74LS161设计一个9进制计数器。(10分)
1.同步预置法,已知S0=0001。
2.异步清零法。
同步置数法 异步清零法
六、试说明如图所示的用555 定时器构成的电路功能,求出T+ 、T- 和ΔT ,并画出其输出波形。 (10分)
,,
四、主从JK触发器的输入波形如图所示,触发器的初始状态为Q=0,试画出端波形。(8分)
解:
五、分析题:(共32分)
1.四位超前进位全加器74283组成如下所示电路。试说明在下述情况下电路输出CO和S3、S2、S1、S0的状态。(9分)
①K=0,A3A2A1A0 = 0101,B3B2B1B0 = 1001
②K=1,A3A2A1A0 = 1011,B3B2B1B0 = 0110
③K=0,A3A2A1A0 = 0101,B3B2B1B0 = 1110
CO S3S2S1S0 0 1110 1 0101 1 0011 解:
2.两片74161芯片组成的计数器电路如图所示。(9分)
①第一、二片74161各接成多少进制计数器?
②整个电路Y输出是多少进制计数器?
解:
①第一片为6进制,第二片为4进制
②24进制
3.分析下面电路的逻辑功。要求写出驱动方程、状态方程、输出方程、填写状态转换表、画状态转换图、判断电路能否自启动、并说明电路功能(14分)
解:驱动方程:(3分)
输出方程:(1分)
状态方程:(3分)
CP Q2 Q1 Q0 Y 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 2 0 1 0 0 3 0 1 1 0 4 1 0 0 0 5 1 0 1 1 6 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 2 0 0 0 0 状态转换图:(2分) 转换表:(2分)
六进制计数器,能自启动(3分)
六、计算题(10分)
由555定时器构成的电路和输入波形如图所示。输入波形的周期为, 555定时器的输出波形的周期为,并且已知试问:
①该电路构成什么功能的脉冲电路?
②定性画出输出的工作波形图。
解:多谐振荡器(4分)
(6分)
74LS161功能表
CTP CTT CP D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 0 × × × × ××××
1 0 × × ↑ d0d1 d2 d3
1 1 1 1 ↑ ××××
1 1 × 0 × ××××
1 1 0 1 × ×××× 0 0 0 0
d0 d1 d2 d3
正常计数
保持(但C=0)
保持
Q0
Q3
Q2
Q1
D0
D3
D2
D1
CP
C
ET
EP
74160
1
1
RD
LD
CP
1
&
F
A
B
Y
D0 D1 D2 D 3
A1
A0
D0
D1
D2
D3
Q0
Q1
Q2
Q3
EP
ET
CP
C
74160
D0
D1
D2
D3
Q0
Q1
Q2
Q3
EP
ET
CP
C
74160
VCC
DISC
VCO
GND
555
VO
TH
图(b)
图(a)
≥1
=1
&
EN
A
B
C
F
1
&
≥1
1
&
A
B
F1 F1
F2 F1
F3 F1
A2 A1 A0
74LS138
A2 A1 A0
74LS138
F
(
A2 A1 A0
74LS138
A B C
1
Y
A B C
A2 A1 A0
"1"
74LS138
&
1J
>C1
1K
“1”
A
CP
Q
CP
A
D
CP
1D
>C1
CP
D
CP
A
Q2
Q
1
CP
D
Q
Q2
2
Q 0 Q1 Q2 Q3
RD LD
CP 74LS161 OC
CTT CT P D0 D1 D2 D3
&
Q 0 Q1 Q2 Q3
CR LD
CP 74LS161 OC
CTT CT P D0 D1 D2 D3
1
1
CD
AB
CD
AB
图二
00
01
11
10
AB
CD
000
001
011
111
110
100
110
101
Q3Q2Q1
&
1
CP
C
1
1
0010
Q3Q2Q1Q0
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
EP
ET
D0
D1
D2
D3
C
Q0
Q1
Q2
Q3
74LS160
1
CP
1
&
C
EP
ET
D0
D1
D2
D3
C
Q0
Q1
Q2
Q3
74LS161
0
CP
1
1
EP
ET
D0
D1
D2
D3
C
Q0
Q1
Q2
Q3
74LS161
Y
1
1
000
001
011
111
110
101
Q3Q2Q1
100
101
A
TG
C
Y3
A
B
C
&
EN
Y2
A
C
&
Y11
AB
CD
CP
0
t
0
t
J
0
t
K
0
t
Q
0
t
Y
‘1’
1
CP
C
D0 D1 D2 D3
EP
ET
Q0 Q1 Q2 Q3
T4LS160
‘1’
‘1’
&
CP
C
D0 D1 D2 D3
EP
ET
Q0 Q1 Q2 Q3
T4LS160
‘1’
0000
0001
0011
0111
1000
Q3Q2Q1Q0
0110
0010
0100
0101
Y
0000
0001
0011
0111
1000
Q3Q2Q1Q0
0110
0010
0100
0101
1001
&
&
&
1J
1K
1K
1J
1J
1K
1
CP
FF0
Q
Y
Q
Q
FF1
FF2
000
001
010
011
100
101
110
101
Q2Q1Q0
Y
0
0
0
0
0
1
1
1
Sd
t
J
K
t
t
t
cp
Q
t
Q
cp
1
S
J
C1
K
R
J
Q
Sd
K
000
001
010
011
100
101
110
111
0
0
0
0
0
1
0
1
EP
ET
D0
D1
D2
D3
C
Q0
Q1
Q2
Q3
74LS161
1
CP
1
&
EP
ET
D0
D1
D2
D3
C
Q0
Q1
Q2
Q3
74LS161
1
CP
1
1
&
CP
0
t
0
t
J
0
t
K
0
t
Q
0
t
74LS161
74LS161
&
1
1
1
Y
(a)
74LS160
74LS160
1
0
1
Y
(b)
1
1
图六
CP
CP
000
111
110
011
010
001
101
100
图七
8 4
7
2 555
6
1 5
3
+
50μF
LED
0.01μF
200KΩ
金属片
6V
cp
cp
Q
Rd
t
D
Q
t
t
t
t
Y
Q3 1J
C1
1K
CP
Q2 1J
C1
1K
FF2
FF1
Q1 1J
C1
1K
FF3
&
图三 DG
&
&
&
&
&
000
001
011
010
110
101
111
100
0
0
0
0
0
1
0
1
EP
ET
D0
D1
D2
D3
C
Q0
Q1
Q2
Q3
74LS161
1
CP
1
&
EP
ET
D0
D1
D2
D3
C
Q0
Q1
Q2
Q3
74LS161
1
CP
1
1
&
&
&
&
1J
1K
1J
1J
1K
1
CLK
FF0
Q
Y
Q
Q
FF1
FF2
000
001
010
011
100
101
110
101
Q2Q1Q0
Y
0
0
0
0
0
1
1
1
|
|