份考试数字电子技术第三次作业.docx

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份考试数字电子技术第三次作业

2013年9月份考试数字电子技术第三次作业

一、填空题（本大题共10分，共4小题，每小题2.5分）

1.单稳态触发器主要用于______、______。

2.[25]10=[______]2=[______]8。

3.常用的编码器有______、______2种。

4.在门电路中，当输入端信号相同时输出为1，不同时输出为0，此门电路为______门；当输入端信号全部为0时输出才为1，此门电路为______门。

二、判断改错题（本大题共10分，共2小题，每小题5分）

1.一般TTL门电路的输出端可以直接相连，实现线与。

2.判断图中的电路能否实现输出标注的逻辑功能。

三、绘图题（本大题共10分，共2小题，每小题5分）

1.分析下图所示的时序逻辑电路，设触发器的初态为Q1=Q0=0，试：

（1） 写出输出方程，驱动方程，状态方程；

（2） 列出状态转换真值表；

（3） 画出时序图；

（4） 分析电路的逻辑功能。

2.设触发器初态均为零，已知CP、A的波形，画出输出端B、C的波形。

其中，JK触发器为下降沿出发，D触发器为上升沿出发。

四、计算题（本大题共20分，共4小题，每小题5分）

1.二极管门电路如下图所示，已知二极管D1、D2导通压降为0.7V，试回答下列问题：

（1）A接10V，B接0.3V时，输出VO为多少伏？

（2）A、B都接10V时，VO为多少伏？

2.用卡诺图化简函数

，约束条件

。

3.试画出下图电路在一系列CP信号作用下Q1、Q2、Q3的输出电压波形。

设各触发器的初始状态为0。

4.试说明在下列情况下，用万用电表测量图的

I2端，得到的电压各为多少？

（1）

I1悬空；

（2）

I1接低电平（0.3V）；

（3）

I1接高电平（3.2V）；

（4）

I1经51电阻接地；

（5）

I1经10电阻接地。

已知门电路为74H系列与非门，万用表使用5V量程，内阻为20kΩ/V。

五、简答题（本大题共20分，共4小题，每小题5分）

1.RAM和ROM在电路结构和工作原理上有何不同？

它们各适用于什么场合？

2.说明约束方程的含义。

3.简述防混滤波器的作用。

4.简述中规模集成电路74148的编码标志输出信号的作用。

六、分析题（本大题共20分，共4小题，每小题5分）

1.分析图所示的电子门铃电路，当按下按钮S时可使门铃鸣响。

（1）说明门铃鸣响时555定时器的工作方式。

（2）改变电路中什么参数能改变铃响持续时间？

（3）改变电路中什么参数能改变铃响的音调高低？

2.四选一数据选择器T1153的接线如图所示，分析电路的功能，写出Y1的逻辑表达式。

3.         用CH7555定时器构成的电路如图所示。

设电源电压为6V，求电路的电压传输特性，说明电路的功能。

已知输入波形vI，试画出输出波形vO。

4.试分析下图所示电路中当A、B、C、D单独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的情况下？

七、设计题（本大题共10分，共1小题，每小题10分）

试用2片8线-3线优先编码器74148，设计一个10线-4线优先编码器。

连接时允许附加必要的门电路。

答案：

一、填空题（10分，共4题，每小题2.5分）

1.

参考答案：

脉冲宽度整形；定时

解题方案：

评分标准：

2.

参考答案：

11001；31

解题方案：

评分标准：

3.

参考答案：

普通编码器；优先编码器

解题方案：

评分标准：

4.

参考答案：

异或门；或非门

解题方案：

评分标准：

二、判断改错题（10分，共2题，每小题5分）

1.

参考答案：

错

解题方案：

评分标准：

2.

参考答案：

能

解题方案：

评分标准：

三、绘图题（10分，共2题，每小题5分）

1.

参考答案：

2.列出状态表如表所示。

3.画出状态图及波形图如图解所示。

4.逻辑功能分析

由状态图可以很清楚地看出电路状态转换规律及相应输入、输出关系：

该电路一共有4个状态00、01、10、11。

当X=0时，按照加1规律从00→01→10→11→00循环变化，并每当转换为11状态（最大数）时，输出Z=1。

当X=1时，按照减1规律从11→10→01→00→11循环变化。

所以该电路是一个可控的四进制计数器，其中Z是进位信号输出端。

解题方案：

评分标准：

2.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

四、计算题（20分，共4题，每小题5分）

1.

参考答案：

（1）A接10V，B接0.3V时，假设D1截止，D2导通，则V0=0.3V+0.7V=1V。

（2）A、B都接10V时，D1截止，D2截止，则V0=5V。

解题方案：

评分标准：

2.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

3.

参考答案：

由图知此电路是异步时序电路，各触发器时钟脉冲信号的表达式分别为：

（1）J1=K1=1，CP1=CP，属于下降沿触发。

（2）J2=K2=1，CP2=

，属于下降沿触发。

 （3）J3=K3=Q2，CP3=Q1。

当Q2=0时，输出不变；当Q2=1时，Q1的下降沿触发。

   波形如图:

解题方案：

评分标准：

4.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

五、简答题（20分，共4题，每小题5分）

1.

参考答案：

比较如下：

（1）ROM（或PROM）的存储存矩阵中的存储元件是一般的二极管、三极管或MOS管，它们本身没有记忆功能。

对ROM这些元件只在一定交叉点上才有，取决于存储的内容。

而RAM的存储矩阵中每个交叉点上均有具有记忆功能的存储元件，如触发器或具有电容的MOS管等。

（2）ROM的存储单元中存入数据不能更改，只能读出。

而RAM的存储单元中存入的数据不仅可读出，而且可随时更改，即写入新的数据。

（3）ROM和RAM的地址译码器相同，都是N取一译码器。

（4）ROM的读出电路是单向总线，即单向三态缓冲器。

RAM的I/O电路是双向总线，即双向三态缓冲器。

（5）ROM存储的信息是永久的，RAM存储的信息是暂时的，机器失电，信息立即消失。

对利用电容存储的动态RAM还要定时进行刷新。

解题方案：

评分标准：

2.

参考答案：

允许的输入变量取值组合满足约束方程；相反，不允许的输入变量取值组合不满足约束方程。

解题方案：

评分标准：

3.

参考答案：

消除取样信号的频谱混叠，保证满足取样定理的条件。

解题方案：

评分标准：

4.

参考答案：

编码标志输出信号的作用是：

在编码器允许编码时，表示输入信号全部不要求编码，用逻辑0指示。

解题方案：

评分标准：

六、分析题（20分，共4题，每小题5分）

1.

参考答案：

（1）S按下后，555定时器的复位端4由低电平变为高电平，使555定时器成为多谐振荡器，输出交流脉冲，喇叭鸣响。

（2）S断开后，复位端4依靠C4上的充电电压维持一段高电平时间，因此C4、ＲW值越大，铃响持续时间越长。

（3）改变Ｒ1或R2或Ｃ1可改变铃响的音调。

增大时，音调降低。

解题方案：

评分标准：

2.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

3.

参考答案：

电路组成施密特触发器，传输特性和输出波形如图所示。

解题方案：

评分标准：

4.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

七、设计题（10分，共1题，每小题10分）

0.

参考答案：

需要2片8线-3线优先编码器74148接受10个输入信号：

A15，A14…A0，2片8线-3线的输出组合形成4位二进制代码Z3Z2Z1Z0和编码标志ZF。

组成的10线-4线优先编码器如图所示，逻辑器件功能框图的小圈表示低电平有效。

电路的工作原理是：

解题方案：

评分标准：