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数字电子技术基础—试题—解答
2022-12-08 | 阅:  转:  |  分享 
  
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.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



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





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



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,,



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,,



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











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(本文系知识资料圈原创)