数字电子技术基础习题册答案811Word下载.docx
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4位ROM做成两个两位二进制数相乘（A1A0×
B1B0）的运算器，列出真值表，画出存储矩阵的阵列图。
图8.3
【8-4】由一个三位二进制加法计数器和一个ROM构成的电路如图8.4（a）所示
1．写出输出F1、F2和F3的表达式；
2．画出CP作用下F1、F2和F3的波形（计数器的初态为”0“）
（a）（b）
图8.4
1．
2．
图8.4（b）
【8-5】用ROM实现全加器。
图8.5
第9章可编程逻辑器件及Verilog语言
【9-1】简述CPLD与FPGA的结构特点？
CPLD采用了与或逻辑阵列加上输出逻辑单元的结构形式；
而FPGA的电路结构由若干独立的可编程逻辑模块组成，用户可以通过编程将这些模块连接成所需要的数字系统。
CPLD属于粗粒结构，FPGA属于细粒结构。
CPLD是基于乘积项的可编程结构，而在FPGA中，其基本逻辑单元LE是由可编程的查找表（LUT，Look-UpTable）构成的，LUT本质上就是一个RAM。
【9-2】简述手工设计与PLD设计的流程？
答：
手工设计：
第一步，设计电路，画出逻辑图；
第二步，选择逻辑元器件。
第三步，进行正确的连线。
PLD的设计流程：
首先根据设计要求写出相应的逻辑表达式，画出设计草图，接着在计算机上利用PLD软件通过原理图输入方式或硬件描述语言（HDL）输入方式输入逻辑设计描述，经计算机仿真验证后，下载到PLD器件中，最后再通过外部实际输入输出对设计进行验证。
【9-3】用PLD器件实现的电路仿真结果如图9.4所示，请指出电路的功能。
（a）
（b）
（c）
图9.4
图P9.4（a）为二选一数据选择器，图P9.4（b）边沿型D触发器，图P9.4（c）为电平触发D触发器。
【9-4】Verilog语言程序清单如下，写出电路的逻辑功能，并通过QuartusII进行仿真。
modulecount（out,data,load,reset,clk）;
output[7:
0]out;
input[7:
0]data;
inputload,clk,reset;
reg[7:
always@（posedgeclk）
begin
if（!
reset）out=8'
h00;
elseif（load）out=data;
elseout=out-1;
end
endmodule
Verilog语言程序清单如下，写出电路的逻辑功能，并通过QuartusII进行仿真。
【9-5】Verilog语言程序清单如下，写出电路的逻辑功能表，并通过QuartusII进行仿真。
moduleyima（A,EN,Y）;
output[7:
0]Y;
input[2:
0]A;
inputEN;
wire[3:
0]temp={A,EN};
always
case（temp）
4'
b0001:
Y=8'
b00000001;
b1001:
b00000010;
b0101:
b00000100;
b1101:
b00001000;
b0011:
b00010000;
b1011:
b00100000;
b0111:
b01000000;
b1111:
b10000000;
default:
b11111111;
endcase
endmodule
3输入8输出译码器。
仿真波形图见P9.5（a），仿真电路图见P9.5（b）。
（a）仿真波形图
（b）仿真电路图
图9.5
【9-6】Verilog语言程序清单如下，写出电路的逻辑功能表，并通过QuartusII进行仿真。
modulebianma（Y,A）;
output[2:
input[7:
reg[2:
wire[7:
0]temp=Y;
always
8'
b00000001:
A=3'
b000;
b00000010:
b100;
b00000100:
b010;
b00001000:
b110;
b00010000:
b001;
b00100000:
b101;
b01000000:
b011;
b10000000:
b111;
defaultA=3'
endcase
8输入3输出编码器。
仿真波形图见P9.6（a），仿真电路图见P9.6（b）。
（a）仿真波形图
图P9.6
【9-7】用Verilog写出60进制计数器的程序，并进行仿真
第10章脉冲产生及变换电路
【10-1】试计算图10.1中单稳态触发器74LS122的暂稳态时间，Rext=10k、Cext=100nF。
图10.1
根据图中所给参数，暂稳态时间tw
tw=0.7RextCext=0.71010310010-9=0.7ms
【10-2】图10.2（a）是由555定时器构成的单稳态触发电路。
1.简要说明其工作原理；
2.计算暂稳态维持时间tw
3.画出在图10.2（b）所示输入ui作用下的uC和uO的波形。
4.若ui的低电平维持时间为15ms，要求暂稳态维持时间tw不变，应采取什么措施？
（a）（b）
图10.2
1、工作原理（略）；
2、暂稳态维持时间tw=1.1RC=10ms；
3、uc和uo的波形如下图：
4若ui的低电平维持时间为15ms，要求暂稳态维持时间tw不变，可加入微分电路
【10-3】图10.3（a）为由555定时器和D触发器构成的电路，请问：
1．555定时器构成的是那种脉冲电路？
2．在图10.3（b）中画出uc、u01、u02的波形；
3．计算u01和u02的频率。
（a）（b）
图10.3
1、555定时器构成多谐振荡器
2、uc,uo1,uo2的波形
3、uo1的频率f1=
uo2的频率f2=158Hz
【10-4】由555定时器构成的电路如图10.4（a）所示，其中
、
。
回答下列问题：
1.说明由555定时器构成的电路名称。
2.如果输入信号ui如图10.4（b）所示，画出电路输出uo的波形。
（a）
（b）
图10.4
1.该电路为555定时器构成的施密特触发器。
………………………..................…（3分）
2.由电路图可知，电路的阈值电压为
在给定输入ui信号条件下，电路输出uo的波形如图10.4（b）所示。
…………......…（3分）
图10.4（b）
【10-5】由555定时器构成的施密特触发器如图10.5（a）所示。
1．在图（b）中画出该电路的电压传输特性曲线；
2．如果输入ui为图（c）的波形；
所示信号，对应画出输出uO的波形；
3．为使电路能识别出ui中的第二个尖峰，应采取什么措施？
4．在555定时器的哪个管脚能得到与3脚一样的信号，如何接法？
（a）
（b）（c）
图10.5
图10.5（b）
1．见图10.5（b）所示。
2.见图10.5（c）所示。
3.为使电路能识别出uI中的第二个尖峰，应使5脚接3V左右控制电压，降低阈值。
4.7脚，在7脚与电源间接上拉电阻。
【10-6】由555定时器构成的电子门铃电路如图10.6所示，按下开关S使门铃Y鸣响，且抬手后持续一段时间。
1.计算门铃鸣响频率；
2.在电源电压VCC不变的条件下，要使门铃的鸣响时间延长，可改变电路中哪个元件的参数？
3.电路中电容C2和C3具有什么作用？
图10.6
1.已知555定时器构成多谐振荡器，门铃振荡频率为
2.R3和C4构成放电回路，使两个参数增大，可延长放电时间常数
3.电容C2具有滤波作用，抑制电源中的高频干扰；
电容C3具有“通交流、阻断直流”作用。
【10-7】图10.7为由两个555定时器接成的延时报警器，当开关S断开后，经过一定的延迟时间td后扬声器开始发出声音。
如果在迟延时间内闭合开关，扬声器停止发声。
在图中给定的参数下，计算延迟时间td和扬声器发出声音的频率。
图10.7
延迟时间
扬声器发出声音的频率
第11章数模与模数转换器
【11-1】填空
1．8位D/A转换器当输入数字量只有最高位为高电平时输出电压为5V,若只有最低位为高电平，则输出电压为。
若输入为10001000，则输出电压为。
2．A/D转换的一般步骤包括、、和。
3．已知被转换信号的上限频率为10kHZ，则A/D转换器的采样频率应高于。
完成一次转换所用时间应小于。
4．衡量A/D转换器性能的两个主要指标是和。
5．就逐次逼近型和双积分型两种A/D转换器而言，抗干扰能力强；
转换速度快。
1．40mV，5.32V。
2．采样，保持，量化，编码。
3．20kHz，
4．精度，速度。
5．双积分型，逐次逼近型。
【11-2】对于一个8位D/A转换器，若最小输出电压增量为0.02V，试问当输入代码为01001101时，输出电压uo为多少伏？
若其分辨率用百分数表示是多少？
输出电压Uo=1.54V；
分辨率为1/（28-1）。
【11-3】图11.3为一个由四位二进制加法计数器，D/A转换器，电压比较器和控制门组成的数字式峰值采样电路。
若被检测信号为一个三角波，试说明该电路的工作原理（测量前在
端加负脉冲，使计数器清零）。
若要使电路正常工作，对输出信号有何限制？
图11.3
首先将二进制计数器清零，使uO=0。
加上输入信号（Ui>
0），比较器A输出高电平，打开与门G，计数器开始计数，uO增加。
同时uI亦增加，若uI>
uO，继续计数，反之停止计数。
但只要uO未达到输入信号的峰值，就会增加，只有当uO=uImax时，才会关闭与门G，使之得以保持。
【11-4】双积分型A/D转换器如图11.4所示，请简述其工作原理并回答下列问题：
1．若被检测电压UI（max）=2V，要求能分辨的最小电压为0.1mV，则二进制计数器的容量应大于多少？
需用多少位二进制计数器？
2．若时钟频率fCP=200kHz，则采样时间T1=?
3．若fCP=200kHz，UI<
VREF=2V，欲使积分器输出电压UO的最大值为5V，积分时间常数RC应为多少。
图11.4
1.若被检测电压UImax=2V，要求能分辨的最小电压为0.1mV，则二进制计数器的容量应大于20000；
需用15位二进制计数器。
2.若时钟频率fCP=200kHz，则采样时间T1=215×
5
=163.8ms
3.
RC=409.5ms
【11-5】有一个逐次逼近型8位A/D转换器，若时钟频率为250kHZ。
1．完成一次转换需要多长时间？
2．有一个A/D转换器，电压砝码与输入电压ui逐次比较的波形如图11.5所示，则A/D转换器的输出为多少？
图11.5
1．完成一次转换需要36
2．A/D转换器的输出为01001111。
【11-6】双积分型A/D转换器如图11.6所示。
试问：
1．若被检测信号的最大值为
，要能分辨出输入电压的变化小于等于2mV，则应选择多少位的A/D转换器？
2．已知时钟脉冲CP的频率为32kHz，若要求采样时间T1＝31ms，则计数器应预置的初值为多少？
3．若输入电压大于参考电压，即
，则转换过程中会出现什么现象？
图11.6
1．10位。
3.积分器输出过零时，计数器超过最大值，产生溢出现象。
【11-7】试分析图11.7所示电路的工作原理，存储器中存储的信息见表11.7，画出输出电压Uo的波形。
11.7EPROM2716存储内容
A3A2A1A0
D3D2D1D0
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
0000
0010
0100
0110
1100
图
图11.7
图11.7（b）
第12章实用数字电路设计
【12-1】设计一个温度测量及显示电路，温度传感器不限热敏电阻，写出设计报告。
【12-2】利用所学电子技术基础知识设计一个有实际应用背景的电子电路，写出设计报告。
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