杭电数电习题Word格式文档下载.docx
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【题3.1】分析图P3.1电路的逻辑功能，写出Y1,Y2的逻辑函数式，列出真值表，指出电路完成什么功能。
图P3.1
【题3.2】图P3.2是对十进制数9求补的集成电路CC14561的逻辑图，写出当COMP=1,Z=0和COMP=0,Z=0时Y1Y2Y3Y4的逻辑式，列出真值表。
图P3.2
【题3.3】用于非门设计四变量的多数表决电路。
当输入变量A,B,C,D有三个或三个以上为1时输出为1，输入为其他状态时输出为0。
【题3.4】有一水箱由大小两台水泵ML,MS供水，如图P3.4所示。
水箱中设置了3个水位检测元件A,B,C。
水位低于检测元件时，检测元件给出高电平；
水位高于监测元件时，检测元件给出低电平。
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。
试用门电路设计一个控制两台水泵的逻辑电路，要求电路尽量简单。
图P3.4
【题P3.5】设计一个代码转换电路，输入4为二进制代码，输出为4位循环码。
可以采用各种逻辑功能的门电路来实现。
【题3.6】试画出用4片8线－3线优先编码器74LS148组成32线－5线优先编码器的逻辑图。
74LS148的逻辑图见图3.6。
允许附加必要的门电路。
图3.6
【题3.7】某医院有一二三四号病室4间，没室设有呼叫按钮，同时在护士值班室内对应的装有一号，二号，三号，四号4个指示灯。
先要求当一号病室的按钮按下时，无论其他病室的按钮是否按下，只有一号灯亮。
当一号病室的按钮没有按下，而二号病室的按钮按下时，无论三四号的按钮是否按下，只有二号灯亮。
当一二号病室的按钮都没有按下而三号病室的按钮时，无论四号病室的安钮时否按下，只有三号灯亮。
只有一二三号病室的按钮均未按下而按下四号病室的按钮时，四号灯才亮。
试用优先编辑器74LS148和门电路逻辑设计满足上述控制要求的逻辑带路，给出控制四个指示灯状态的高，低电平信号。
【题3.8】写出图P3.8.1中Z1Z2Z3Z4的逻辑函数式,并化简为最简单的与－或表达式。
译码器74LS42的逻辑图见图3.8.2
图P3.8.1
图3.8.2
[题3.9]画出用两片4线－16线译码器74LS145组成5线－32线译码器的接线图。
图P3.9式74LS154的逻辑框图，图中,是两个控制端（也称片选端），译码器工作时应使!
SA和!
SB同时为低电平。
当输入信号A3A2A1A0为0000～1111这16中状态时，输出从!
Y9到!
Y15依次给出低电平输出信号。
图P3.9
【题3.10】试画出用3线－8线译码器74LS138（见图3.3.8）和门电路产生如下多输出逻辑函数的逻辑图。
图3.10
【题3.11】画出用4线－16线译码器74LS154（参见图3.9）和门电路产生如下多输出逻辑函数的逻辑图。
【题3.12】用3线－8线译码器74LS138和么电路设计1位二进制全减器电路。
输入为减数，被减数和来自低位的借位；
输出为两数之差和向高位的借位信号。
【题3.13】试用两片双4选1数据选组其74LS153接成16选1的数据选择器。
74LS153的逻辑图见图3.3.3。
图3.13.1
图3.3.8
【题3.14】分析图3.14电路，写出输出Z的逻辑表达式。
CC4512为8选1数据选择器，他的逻辑功能表如表P3.14所示。
图P3.14
表P.14CC4512的功能表
DIS
INH
A2
A1
A0
Y
D0
D1
1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
X
高阻
【题3.15】图3.15是用两个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。
已知数据选择器的逻辑表达式为
图P3.15
【题3.16】试用4选1数据选择器产生逻辑函数
。
【题3.17】用8选1数据选择器CC4512（参见题3.14）产生逻辑函数
。
【题3.18】用8选1数据选择器CC4512（参见题3.14）产生逻辑函数
【题1.19】设计用三个开关控制一个电灯的逻辑电路，要求改变任何一个开关的状态都能控制电灯由亮变灭或由灭变亮。
要求用数据选择器来实现。
【题3.20】人的血型有A,B,AB,O4种。
输血时输血者的血型与受血者血型必须符合图P3.20中箭头指示的授受关系。
使用数据选择器设计一个逻辑电路，判断输血者与受血者是否符合上述规定。
（提示：
可以用两个逻辑变量的4中取值表示输血者的血型。
用另外两个逻辑变量的4种取值表示受血者的血型。
）
图P3.20【题3.21】用8选1数据选择器CC4521（参见题3.14）设计一个逻辑电路。
该电路有3个逻辑变量A,B,C和1个工作状态控制变量M.当M=0时电路实现"
意见一致"
功能（A,B,C状态一致是输出为1，否则输出为0），而M＝1时电路实现"
多路表决"
功能，即输出与A,B,C中的状态一致。
【题3.22】用8选1数据选择器设计一个函数发生器电路，他的功能表如表P3.33所示。
S1
S0
A·
B
A＋B
A⊕B
!
A
【题3.23】试用4位并行加法器74LS283设计一个加/减运算电路。
当控制信号M=0时它将两个输入的二进制位相加，而M＝1时它将两个输入的二进制位相减。
【题3.24】能否用一片4位加法器74LS283将余3代码转换成8421的二－十进制代码？
如果可能应如何连线？
【题3.25】试利用两片4位二进制并行加法器74LS283和必要的门电路组成1位二－十进制加法器电路。
根据BCD码中8421码加法运算规则，当两数之和小于，等于9（1001）十，相加的结果和按二进制数相加所得到的结果一样。
当两数之和大于9（即等于1010～1111）时，则应在按二进制数相加的结果上加6（0110），这样就可以给出进位信号，同时得到一个小于9的和）
【题3.26】若试用4位数值比较器CC14585（见图3.26）组成十位数值比较器，需要用几片？
个片之间应如何联接？
图3.26
【题3.27】试用4位数值比较器组成三个数的判断电路。
要求能够判断三个4位二进制数A（a3a2a1a0），B（b3b2b1b0）,C（c3c2c1c0）是否相等，A是否最大，A是否最小，并分别给出"
三个数相等"
，"
A最大"
A最小"
的输出信号。
可以附加必要的门电路。
【题3.28】将二－十进制编码中的8421码，余3码，余3循环码，2421码和5211码分别加到二－十进制译码器74LS42（见图3.8.2）的输入端，并按表1.1.1的排列顺序依次变化时，输出端是否会产生尖峰脉冲？
试简述理由。
【题3.29】试分析图P3.29电路中当A,B,C,D单独一个改变状态时是否存在竞争－冒险现象?
如果存在竞争－冒险现象，那么都发生在其他变量为何种取值得情况下？
四．时序逻辑电路
[题4.1]画出图P4.1由与非门组成的基本RS触发器输出端Q﹑!
Q的电压波形，输入端!
SD﹑!
RD的电压波形如图所示。
图P4.1
[题4.2]画出图P4.2由或非门组成的基本RS触发器输出端Q﹑!
Q的电压波形，输入端SD﹑RD的电压波形如图中所示。
图P4.2
[题4.3]试分析图P4.3所示电路的逻辑功能，列出真值表，写出逻辑函数式。
图P4.3
[题4.4]图P4.4所示为一个防抖动输出的开关电路。
当拨动开关S时，由于开关触点接通瞬间发生振颤，!
SD和!
RD的电压波形如图中所示，试画出Q﹑!
Q端对应的电压波形。
图P4.4
[题4.5]在图P4.5电路中，若CP﹑S﹑R的电压波形如图中所示，试画出Q和!
Q端与之对应的电压波形。
假定触发器的初始状态为Q=0。
图P4.5
[题4.6]若将同步RS触发器的Q与R﹑!
Q与S相连，如图P4.6所示，试画出在CP信号作用下Q和!
Q端的电压波形。
已知CP信号的宽度tw=4tpd。
tpd为门电路的平均传输延迟时间.假定tpd≈tPHL≈tPLH。
设触发器的初始状态为Q=0。
图P4.6
[题4.7]若主从结构RS触发器各输入端的电压波形如图P4.7中所给出，试画出Q﹑!
Q端对应的电压波形。
图P4.7
[题4.8]若主从结构RS触发器的CP﹑S﹑R﹑!
RD各输入端的电压波形如图P4.8所示，!
SD=1，试画出Q﹑!
图P4.8
[题4.9]已知主从结构JK触发器的输入端J﹑K和CP的电压波形如图P4.9所示，试画出Q﹑!
图P4.9
[题4.10]若主从结构JK触发器CP﹑!
RD﹑!
SD﹑J﹑K和CP的电压波形如图P4.10所示，试画出Ｑ﹑!
设触发器的初始状态为Ｑ＝０。
图P4.10
［题４.11］已知维持阻塞结构D触发器各输入端的电压波形如图Ｐ４.11所示，试画出Ｑ﹑!
图P4.11
［题４.12］已知ＣＭＯＳ边沿触发结构ＪＫ触发器各输入端的电压波形如图Ｐ４.１２所示，试画出Ｑ﹑!
Q对应的电压波形。
图P4.12
［题４.13］设图Ｐ４.13中各触发器的初始状态皆为Ｑ＝０，试画出在ＣＰ信号连续作用下各触发器输出端的电压波形。
图P4.13
［题４.14］试写出图Ｐ４.1４（a）中各电路的次态函数（即Q（N+1）/１﹑Q（N+1）/2﹑Q（N+1）/3﹑Q（N+1）/4与现态和输入变量之间的函数式），并画出在图Ｐ４.14（b）给定信号的作用下Ｑ１﹑Ｑ２﹑﹑Ｑ３﹑Ｑ４的电压波形。
假定各触发器的初始状态均为Ｑ＝０。
图P4.14
［题４.15］在图Ｐ４.15的主从结构ＪＫ触发器电路中，已知ＣＰ和输入信号Ｔ的电压波形如图所示，试画出触发器输出端Ｑ和的电压波形。
设触发器的起始状态为Ｑ＝０。
图Ｐ４.15
［题４.16］在图Ｐ４.16电路中已知输入信号Ｖ１的电压波形如图所示，试画出与之对应的输出电压ＶＯ的波形。
触发器为维持阻塞结构，初始状态为Ｑ＝０。
应考虑触器和异或门的传输延迟时间。
）
图P4.16
［题４.17］在图Ｐ４.17的主从ＪＫ触发器电路中，ＣＰ和Ａ的电压波形如图中所示，试画出Ｑ端对应的电压波形。
图P4.17
［题４.18］图P4.18所示是用ＣＭＯＳ边沿触发器和异或门组成的脉冲分频电路。
试画出一系列CP脉冲Q1﹑Q2和Ｚ端对应的输出电压波形。
设触发器的初始状态皆为Ｑ＝０。
图P4.18
［题４.19］图4.19所示使用维持阻塞结构Ｄ触发器组成的脉冲分频电路。
试画出在一系列ＣＰ脉冲作用下输出端Ｙ对应的电压波形。
图P4.19
［题４.20］试画出图Ｐ４.20电路输出端Y﹑Z的电压波形。
输入信号A和CP的电压波形如图中所示。
设触发器的初始状态均为Ｑ＝０。
图P4.20
［题４.21］试画出图Ｐ４.21电路输出端Q2的电压波形。
输入信号A和CP的电压波形与上题相同。
假定触发器为主从结构，初始状态均为Ｑ＝０。
图P4.21
［题４.22］试画出图Ｐ４.22电路在一系列CP脉冲Q1﹑Q2﹑Q3端输出电压波形。
触发器均为边沿触发结构，初始状态均为Ｑ＝０。
图P4.22
［题４.23］试画出图Ｐ４.23电路在图中所示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。
图P4.23
［题４.24］设计一个4人抢答逻辑电路。
具体要求如下：
（1）每个参赛者控制一个按钮，用按动按钮发出抢答信号。
（2）竞赛主持人另有一个按钮，先按动按钮者将对应的一个发光二极管电亮，此后其他3人在按动按钮对电路不起作用。
[题4.25]分析图P4.25时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程﹑状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图，并说明该电路能否自启动。
图P4.25
[题4.26]分析图P4.26时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程﹑状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图，A为输入变量。
图P4.26
[题4.27]分析图P4.27时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程﹑状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图，检查电路能否自启动。
图P4.27
[题4.28]分析图P4.28给出的时序电路，画出电路的状态转换图，检查电路能否自启动，说明电路实现的功能。
A为输入变量。
图P4.28
[题4.29]分析图P4.29时序逻辑电路，写出电路的驱动方程﹑状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图，并说明该电路能否自启动。
图P4.29
[题4.30]试画出用4片74LS194组成16位双向移位寄存器的逻辑图。
74LS194的功能表见表4.11。
表4.11
[题4.31]在图P4.31电路中，若两个移位寄存器的原始数据分别为A3A2A1A0=1001，B3B2B1B0=0011，试问经过4个CP信号作用以后两个寄存器中的数据如何？
这个电路完成什么功能？
图P4.31
[题4.32]分析图P4.32的计数器电路，说明这是多少进制的计数器。
十进制计数器74160的功能表见表4.15。
图P4.32
表4.15
[题4.33]分析图P4.33的计数器电路，画出电路的状态转换图，说明这是多少进制的计数器。
十六进制计数器74LS161的功能表如表4.15。
图P4.33
[题4.34]试用4位同步二进制计数器74LS161接成十二进制计数器，标出输入﹑输出端。
74LS161的功能表见表4.15。
[题4.35]试分析图P4.35的计数器在M=1和M=0时各为几进制。
74LS160的功能表见表4.15。
图P4.35
[题4.36]图P4.36电路是可变进制计数器。
试分析当控制变量A为1和0时电路各为几进制计数器。
图P4.36
[题4.37]设计一个可控制的计数器，当输入控制变量M=0时的工作在五进制，M=1时的工作在十五进制。
请标出计数输入端和进位输出端。
[题4.38]分析图P4.38给出的计数器电路，画出电路的状态转换图，说明这是几进制的计数器。
74LS290的电路见图4.381。
图P4.38
图4.381
[题4.39]分析图P5.15计数器电路的分频比（即Y与CP的频率之比）。
74LS161的功能表如表4.15。
图P4.39
[题4.40]图P4.40电路是由两片同步十进制计数器74LS160组成的计数器，试分析这是多少进制的计数器，两片之间是几进制。
74160的功能表见表4.15。
图P4.40
[题4.41]分析图P4.41给出的电路，说明这是多少进制的计数器，两片之间是多少进制。
74161的功能表见表4.15。
图P4.41
[题4.42]用同步十进制计数器芯片74160设计一个三百六十五进制的计数器。
要求各位间为十进制关系。
[题4.43]设计一个数字钟电路，要求能用七锻数码管显示从0时0分0秒到23时59分59秒之间的任意时刻。
[题4.44]图P4.44所示电路是用二-十进制优先编码器74LS147和同步十进制计数器74160组成的可控分频器，试说明当输入控制信号A﹑B﹑C﹑D﹑E﹑F﹑G﹑H﹑I分别为低电平时由Y端输出的脉冲频率各为多少。
已知CP端输入脉冲的频率为10KHz。
74LS147的功能表见表3.3.3所示，73160的功能表见表4.15。
图P4.44
[题4.45]试用同步十进制可逆计数器74LS190和二-十进制优先编码器74LS147设计一个工作在减法计数状态的可控分频器。
要求在控制信号A﹑B﹑C﹑D﹑E﹑F﹑G﹑H分别为1时分频比对应为1/2﹑1/3﹑1/4﹑1/5﹑1/6﹑1/7﹑1/8﹑1/9。
74LS190的逻辑图见图4.45，它的功能表见表4.45。
图4.45
表4.45
[题4.46]图P4.46是一个移位寄存器型计数器，试画出它的状态转换图，说明这是几进制数，能否自启动。
图P4.46
[题4.47]试利用同步十六进制计数器74LS161和4线-16线译码器74LS154设计接拍脉冲发生器，要求从12个数输出端顺序循环的输出等宽的负脉冲。
74LS154的逻辑框图及说明见[题3.9]。
[题4.48]设计一个序列信号发生器电路，使之在一系列CP信号作用下能周期性地输"
0010110111"
的序列信号。
[题4.49]设计一个灯光控制逻辑电路。
要求红绿黄三种颜色的灯在时钟信号作用下按表4.49规定的顺序转换状态。
表中的1表示"
亮"
，0表示"
灭"
要求电路能自启动，并尽可能采用中规模集成电路芯片。
表4.49
CP顺序
红
黄
绿
2
3
4
5
6
7
8
[题4.50]用JK触发器和门电路设计一个4位循环计数器，它的状态转换表应如表4.50所示。
表4.50
计数序列
电路状态
进位输出C
Q3
Q2
Q1
Q0
9
10
11
12
13
14
15
16
[题4.51]用D触发器和门电路设计一个十一进制计数器，并检查设计的电路能否自启动。
[题4.52]设计一个控制步进电动机三相六状态工作的逻辑电路。
如果用1表示电机绕组导通，0表示电机绕组截止，则3个绕组ABC的状态转换图应如图P4.52所示。
M为输入控制变量，当M=1时为正转，M=0时为反转。
图P4.52
[题4.53]设计一个自动售票机的逻辑电路。
每次只允许一枚五角或一元的硬币，累计投入两元硬币给出一张邮票。
如果投入一元五角硬币以后在投入一枚一元硬币，则给出邮票的同时还应找回五角钱。
要求设计的电路能自启动。
六．脉冲波形的产生和整形
【题6.1】用施密特触发器能否寄存1位二值数据，说明理由。
【题6.2】在图P6.2（a）所示的施密特触发器电路中，已知R1=10KΩ,R2=30KΩ.G1和G2为CMOS反相器，VDD=15V.
图P6.2
（1）试计算电路的正向阈值电压VT+、负向阈值电压VT-和回差电压ΔVT.
（2）若将图P6.2（b）给出的电压信号加到图P6.2（a）电路的输入端，试画出电压的波形。
【题6.3】图P6.3是用CMOS反相器接成的压控施密特触发器电路，试分析它的转换电平VT+、VT-以及回差电压ΔVT与控制电压VCO的关系.
图6.3
【题6.4】在图6.4的施密特触发电路中，若G1和G2为74LS系列与非门和反相器，它们的閾值电压VTH=1.1V,R1=1KΩ,R2=2KΩ,二极管的导通压降VD=0.7V,试计算电路的正向阈值电压VT+,负向阈值电压VT-和回差电压ΔVT.
图6.4
【题6.5】图P6.5是具有电平偏移二极管的施密特触发器电路，试分析它的工作原理，并画出电压传输特性。
G1G2G3均为TTL电路。
图P6.5
【题6.6】图P6.6的整型电路中，试画出输出电压VO的波形。
输入电压Vt的波形如图中所示，假定他的的电平持续时间比R,C电路的时间常数大得多。
图P6.6
【题6.7】能否用图P6.6中的电路作单稳态触发器使用？
说明理由。
【题6.8】在图6.8给出的微分型单稳态触发器电路中，已知R=15KΩ，C=0.0.Μf,电源电压VDD=10V，试求偶在触发信号作用下输出脉冲的宽度。
图6.8
【题6.9】图P6.9是用TTL门电路接称的微分型单稳态触发器。
其中Rd阻值足够大，保证稳态时VA
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