脉冲数字西北工业大学考试试题答案Word文件下载.docx

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考试日期2005-12-26　考试时间　2　小时考试形式（）（）卷

考生班级

学　号

姓　名

一填空题（14分）：

[每空1分]

1．逻辑代数有（3）种基本运算，他们分别是（与、或、非）；

其中一种逻辑运算

称为（与/或/与非/或非/非）运算，它有这样的性质，当输入端为逻辑（0/1/0/1/）

电平时，输出端一定是逻辑（0/1/1/0/）电平；

2．一个逻辑函数的标准形式中，有一个唯一的“与或”表达式，表达式中的每一项

都是一个特殊的与项，称为（最小项）；

还有一个唯一的“或与”表达式，表

达式中的每一项都是一个特殊的或项，称为（最大项）；

3．TTL门电路输出端有“高”、“低”两种逻辑电平，作为输出高电平，其数值越

高越好，最好达到电源电压+5伏；

其理论典型值是（3.6）伏；

输出高电平的最低

值，不应低于（2.4）伏；

4．对于增强型场效应管，当栅极源极之间的电压（大于/小于）开启电压时，场效应

管处于（导通/截止）状态，漏极和源极之间相当于一个（103小电阻/108大电阻）Ω

的电阻。

注：

1.命题纸上一般不留答题位置，试题请用小四、宋体打印且不出框。

2.命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。

（A卷）　共8页　　第1页

西北工业大学命题专用纸（A卷）

二（12分）已知逻辑函数F=f（A,B,C,D）其卡诺图的表示形式如题二图所示。

（1）写出其最简与或式；

（2）写出其反函数的最小项表示式；

（3）写出其对偶函数的最小项表示式；

（4）对逻辑函数进行降维，消去变量D，画出降维后的卡诺图；

题二图

解：

（1）F=AB+AC+BC

（2）=Σm（0,1,2,3,4,5,8,9）或：

=Σm（0,1,2,4,5,6,8,12）

（3）F’=Σm（6,7,10,11,12,13,14,15）F’=Σm（3,7,9,10,11,13,14,15）

（4）降维后的卡诺图见题二图a,或题二图b

题二图a

三（12分）由TTL门电路组成的电路如题三图所示。

试写出F1,F2,F3,F4,F5和F6的表达式。

[每问2分]

教务处印制　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（A卷）共8页　　第2页

四（10分）由维持－阻塞型D触发器组成的电路如题四图所示。

已知A、B、CP端的电压波形，试画出Q端对应的电压波形。

设电路的初始状态为0。

题四图（波形5分）

Qn+1=D=QnAB，当AB=0,Qn+1=Qn；

（5分）

当AB=1,Qn+1=

五（10分）试用4位2进制同步计数器74LS161（如下图，功能表见附录），按如下循环状态组成计数器。

可以附加必要的门电路。

电路如图：

（左右2条线，每条5分）

教务处印制　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（A卷）共8页　　第3页

六（10分）由集成定时器555电路组成的电子门铃电路如题六图。

图中R1=67kΩ，R2=33kΩ，R3=33kΩ，R4=200kΩ，C1=0.02uf，C2=10uf，C3=200uf，D1,D2可以看作为理想二极管。

为分析方便，设使用者按下按钮的持续时间为一秒钟，然后松开按钮。

试分析门铃的工作过程，并计算门铃的振荡频率。

这是一个受控振荡器，当开关S未按下时，C2上没有电压，振荡器不会振荡

在按下按钮S的第1秒钟，Vcc通过D1给C2快速充电，复位端为高电平，振荡器开始振荡；

（3分）

又由于D2的理想导通作用，

振荡器的充电回路是：

Vcc→D2→R2→R3→C1→地

振荡器的放电回路是：

C1→R3→TD→地

所以周期为：

Tw1=0.7（R2+2R3）C1=0.7（33kΩ+233kΩ）0.02uf=1.38610-3S

fw1=1/Tw1=721Hz（4分）

当松开按钮S时，由于D1反偏截至，C2只能通过R4放电；

放电时常数

τ=R4C2=200kΩ10uf=2S

所以在松开按钮后的几秒钟（>

2S）内，复位端依然保持高电平，电路继续振荡。

由于D2截止的原因，此时（1分）

振荡器的充电回路是：

Vcc→R1→R2→R3→C1→地

所以周期为：

Tw2=0.7（R1+R2+2R3）C1

=0.7（67kΩ+33kΩ+233kΩ）0.02uf=2.32410-3S

fw2=1/Tw1=540Hz

（2分）

教务处印制　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（A卷）共8页　　第4页

七（10分）由集成2-5-10进制异步计数器74LS90和8选1数据选择器74LS151组成的电路如题七图所示。

试按要求回答：

（1）74LS90组成几进制计数器电路；

（2）画出状态转换图；

（3）写出输出F的序列信号的一个周期；

（4）输出F序列信号的周期是几个CP脉冲；

（1）74LS90组成BCD5421码十进制计数器电路（2分）

（2）状态转换图如下

（3）F的序列周期取决于低三位Q2Q1Q0的周期，其状态转换图如下：

所以F=0000011111，0000011111

（4）F序列信号的周期是10个CP脉冲（2分）

教务处印制　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（A卷）共8页　　第5页

八（10分）由集成双向移位寄存器74LS194和倒T型网络D/A转换器组成的电路如题八图所示。

图中Uref=16V，设74LS194初值为0010，其余参数如图。

试分析电路并画出输出Uo的波形。

Uo=（3分）

74LS194的状态转换分析如下：

（4）→（10）→（13）→（6）→（11）→（5）→

（2）→（9）（3分）

↑↓

教务处印制　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（A卷）共8页　　第6页

九（12分）追击逃犯的某辆警车和被追逃犯同时到达某一十字交叉路口，设十字路口的四个方向分别为东、西、南、北，当警车追踪的方向与逃犯相同时，才能成功捕获逃犯；

如果方向有分歧，则不能捕获逃犯。

试设计出表示此逻辑问题的电路。

为使问题简化，不考虑向上和向下两个方向。

要求：

（1）那些逻辑变量是输入？

那些逻辑变量是输出？

（2）此电路有几个输入？

几个输出？

（3）写出对逻辑变量和逻辑函数的逻辑赋值；

（4）列写出电路的真值表；

（5）画出使用3线8线译码器74LS138（见附录）实现的逻辑电路，可以附加必要的门电路。

（1）警车和被追逃犯分别是输入，捕获是输出；

（2）警车有四种方向选择，用2位逻辑变量，同样逃犯也用用2位逻辑变量；

输出是1个逻辑变量；

设：

A2A1表示警车，B2B1表示逃犯；

F表示捕获成功与否（2分）

（3）设：

00→东；

01→西；

10→南；

11→北；

F=1,捕获成功；

F=0,不成功；

（4）电路的真值表如下：

（3分）（5）电路图如下（3分）

教务处印制　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（A卷）共8页　　第7页

附录：

74LS161功能表

教务处印制　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（A卷）共8页　　第8页