华工网络下数字电子技术作业五大题共16小题.docx
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华工网络下数字电子技术作业五大题共16小题
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一、逻辑代数基础（逻辑函数化简、变换）（1小题）
1、函数
，要求：
（1）利用卡诺图将Y化为最简的“与或”表达式；
（2）将该最简的“与或”表达式变换为与非-与非式；（3）将该最简的“与或”表达式变换为或非-或非式。
二、器件（门电路、触发器、存储器、ADC/DAC）（8小题）
1、写出如图2-1所示电路中门电路的类型，并写出输出端Y1、Y2、Y的表达式。
图2-1
答：
三态与非门，上为低电平有效，下为高电平有效；
EN=0，Y1=（AB）'，Y2=高阻抗，Y=（AB）'；EN=1，Y1=高阻抗，Y2=（CD）'，Y=（CD）'。
2、写出如图2-2所示电路中门电路的类型，并分别写出下图中当控制信号EN=0和EN=1时输出端Y1、Y2、Y的表达式或逻辑状态。
图2-2
答：
=
+=
3、电路如图2-3所示，写出触发器输入端D的表达式、是CLK的上升沿或下降沿触发、触发时次态Q*的表达式，并说明该电路对于输入信号A来讲相当于哪种逻辑功能的触发器。
图2-3
答：
D=A异或Q；上升沿触发；Q（n+1）=D=A异或Q（n）；T触发器。
4、电路如图2-4所示，写出触发器输入端J、K的表达式、是CLK的上升沿或下降沿触发、触发时输出次态Q*的表达式，并说明该电路对于输入信号A来讲相当于哪种逻辑功能的触发器。
图2-4
5、存储器2114的逻辑符号如图2-5所示，问：
（1）是RAM还是ROM？
（2）2114的地址线、数据线分别为几根？
（3）2114的容量是多少？
图2-5
答：
（1）是RAM
（2）2114的地址线则地址线有2根：
A0～A1（22=4）数据线有4位：
D0～D3（3）2114的容量1K*4？
6、四片RAM2114（1K´4）组成的RAM容量扩展电路如图2-6所示。
问：
（1）该扩展电路的存储容量为多少？
（2）该电路采用何种容量扩展方式？
并简要说明原因。
图2-6
答：
（1）
（2）采用：
字扩展方式
7、将数字信号转换为模拟信号需要采用什么类型的转换器？
若该转换器由电阻网络和集成运放以反相求和运算的形式构成（4位数字量），假设参考电压VREF=-8V，那么当4位数字量输入d3d2d1d0分别为0101时输出模拟电压vo等于多少？
答:
数字模拟转换（digital-to-analogconversion、D/A转换器）是计算机采集控制系统与模拟量控制对象之间紧密联系的桥梁。
D/A转换器的作用是将离散的数字信号转换为连续变化的模拟信号；数字量是由一位一位的数码构成的，每个数位都代表一定的权。
比如，二进制数1001,最高位的权是23=8,此位上的代码1表示数值1*23=8；最低位的权是20=1，此位上的,代码1表示数值1*20=1；其它数位均为0,因此二进制数1001就等于十进制数9。
8、将模拟信号转换为数字信号需要采用什么类型的转换器？
如果要把最大幅值为5.1V的模拟信号转换为数字信号，且要求模拟信号每变化20mV使得数字信号最低位（LSB）发生变化，则至少应选用多少位的转换器？
并说明该转换器的分辨率是多少？
答：
级数=5.1V/0.02V=255
255换算为二进制，约为2^8，所以是8位的A/D转换器。
三、组合逻辑电路的设计（3小题）
1、设计一个全加器，设输入为A、B、C，输出为S（和）、CO（进位）。
（1）列出真值表；
（2）写出输出S和CO的最小项之和表达式；
（3）利用卡诺图分别将S和CO化为最简与或表达式；
（4）分别将S和CO化为与非-与非表达式；
（5）从整体考虑，画出最简的全部用与非门构成的逻辑图。
2、已知电路有三个输入信号A、B、C，两个输出信号Y、Z，当A=0时输出信号Y=0、Z=B+C，当A=1时Y=1、Z=BC。
（1）要求按照图3-1所示顺序，列出真值表；
（2）分别写出输出信号Y、Z的标准与或逻辑表达式；
（3）用3线-8线3位二进制译码器74HC138以及最少的门电路画出电路图，要求输入信号A接至地址端A2，输入信号B接至地址端A1，输入信号C接至地址端A0。
74HC138的逻辑符号和功能表分别如图3-2、3-3所示。
图3-1图3-2
图3-3
答：
3、试用8选1数据选择器74LS152设计一个函数发生电路，当选择输入端S1、S0为不同状态时F与A、B的关系如图3-3所示。
要求：
（1）写出函数
的表达式；
（2）若规定S1接A2、S0接A1、A接A0，画出用74LS152实现该功能的电路图。
74LS152的功能表和逻辑图分别如图3-4、3-5所示。
图3-3图3-4图3-5
四、时序逻辑电路分析与设计（3小题）
1、逻辑电路如图4-1所示，各触发器的初始状态均为“0”。
试分析：
（1）该计数器是同步计数器还是异步计数器？
（2）写出各触发器的驱动方程和状态方程；（3）画出完整的状态转换图；（4）说明是几进制计数器，能否自启动？
图4-1
2、由同步十六进制计数器74LS161和门电路组成的计数器电路如图4-2所示。
74LS161的功能表如图4-3、图4-4所示。
问：
（1）本电路采用反馈置数法还是反馈清零法？
并写出相应的控制端表达式；
（2）本电路构成多少进制的计数器？
加法还是减法？
（3）画出完整的状态转换图（含全部无效状态），并说明能否自启动。
图4-2
图4-3图4-4
3、试用同步十六进制计数器74LS161和尽量少的门电路设计一个11进制计数器。
要求采用反馈置数法，置数初值为0000。
74LS161功能表如图4-5，逻辑符号如图4-6所示。
（1）画出电路图，要求所有输入引脚不能悬空。
（2）根据你的设计，如果CLK时钟周期为1ms，则Q3、Q2的周期分别为多少？
（3）根据你的设计，如果Q3Q2Q1Q0的初值是1010，则次态是什么状态？
如果初值是1011，则次态应该是什么状态？
（4）能否直接利用Q3作为进位输出？
如果可以其属于上升沿还是下降沿触发进位？
图4-5图4-6
五、脉冲波形产生与变换（由555定时器所构成）（1小题）
1、由555定时器组成的电路分别如图5-1、5-2、5-3所示，555定时器的功能表如图5-4所示。
问：
（1）哪个电路构成单稳态触发器？
试定性画出单稳态触发器的输入
、输出
的电压波形图；并写出单稳态触发器的暂稳态持续时间
的计算式；
（2）哪个电路构成多谐振荡器？
试定性画出多谐振荡器电压
和
的波形图，并写出多谐振荡器输出
的周期T和频率f的计算式；（3）哪个电路构成施密特触发器？
其正向阈值电压、负向阈值电压、回差电压分别为多少？
若输入
的波形如图5-5所示，试定性画出对应的
的波形图。
图5-1图5-2图5-3
图5-4图5-5
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