数字电子技术第一套复测验.docx

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数字电子技术第一套复测验

数字电子技术第一套复习题

一、单项选择题（本大题共5分，共5小题，每小题1分）

1.AB+A在四变量卡诺图中有（）个小格是“1”。

A.2B.12C.4D.8

2.若在编码器中有50个编码对象，则要求输出二进制代码位数为（）位。

A.5B.6C.10D.50

3.在某些情况下，使组合逻辑电路产生了竞争与冒险，这是由于信号的（）。

A.延迟B.超前C.突变D.放大

4.已知输入A、B和输出Y的波形如下图所示，则对应的逻辑门电路是（）。

A.与门B.与非门C.或非门D.异或门

5.不能将门电路的输出端直接并联使用的电路是（）。

A.TTL普通门B.TTL三态门C.CMOS三态门D.TTLOC门

二、填空题（本大题共10分，共10小题，每小题1分）

1.TTL逻辑电路的典型逻辑电平是：

高电平______，低电平______。

逻辑输入电平使大多数晶体管处于______。

2.两个多位二进制数相加，可采用______和______相加的方式实现。

2个8位二进制数按串行进位相加需要______一位全加器。

3.集电极开路的与非门的主要用途是______。

4.16路数据选择器可以实现任意的______个变量以下的逻辑函数。

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

6.在数字电路中，三极管通常工作在______和______状态。

7.并行（超前）进位加法器工作速度______，但电路______；串行进位工速度______，但电路______。

8.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。

9.已知某函数

，该函数的反函数

______

10.实现同一功能的数字电路有______形式；当输出逻辑函数最简时，数字电路通常为______，电路成本______。

三、判断改错题（本大题共10分，共5小题，每小题2分）

1.CMOS传输门的导通电阻只能等于NMOS管的导通电阻。

2.编码与译码是互逆的过程。

3.引起组合电路中竞争与险象的原因是干扰信号。

4.判断图中的电路能否实现输出标注的逻辑功能。

5.判断图中的电路能否实现输出标注的逻辑功能。

四、绘图题（本大题共5分，共2小题，每小题2.5分）

1.画出逻辑函数

的实现电路。

2.在图所示TTL门电路中，已知门电路输出的高电平UOH=3V，输出的低电平UOL=0.3V，输入A、B、C的波形如图（b）所示，试画出Y的波形图。

五、计算题（本大题共20分，共4小题，每小题5分）

1.在下图中，当输入电压VI分别为0.3V时，求输入电流。

2.用卡诺图化简函数

，约束条件

。

3.设计一个路灯控制电路，要求在4个不同的地方都能独立控制路灯的亮和灭。

当一个开关动作后灯亮，另一个开关动作后灯灭。

设计一个能实现此要求的逻辑电路。

4.交通灯的亮与灭的有效组合如图所示，如果交通灯的控制电路失灵，就可能出现信号灯的亮与灭的无效组合，试设计一个交通控制灯失灵检测电路，检测电路要能检测出任何无效组合。

要求用最少与非门实现。

六、简答题（本大题共5分，共5小题，每小题1分）

1.简述组合逻辑电路的特点。

2.简述稳态波形的绘制过程。

3.简述NMOS的开关作用。

4.简述逻辑符号的等效变换。

5.影响三极管开关时间的主要因素什么？

七、问答题（本大题共5分，共5小题，每小题1分）

1.如何提高CMOS门电路的开关速度？

2.什么是组合逻辑电路的设计？

3.简述二极管的开关时间。

4.画出逻辑函数

的实现电路。

5.试用代数法判断由逻辑函数

构成的逻辑电路是否有冒险？

八、分析题（本大题共20分，共4小题，每小题5分）

1.分析图所示电路的逻辑功能，写出输出函数Y的逻辑表达式。

2.判断图所示电路能否实现逻辑与？

3.问图中电路的计数长度N是多少？

能自启动吗？

画出状态转换图。

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？

九、设计题（本大题共15分，共3小题，每小题5分）

1.试用单片3线-8线译码器T3138和门电路（如图所示）实现逻辑函数：

。

2.设计一个10线-4线普通编码器，输出为8421BCD码。

3.用4位加法器T1283和必要的门电路，实现4位减法器。

十、证明题（本大题共5分，共2小题，每小题2.5分）

1.用基本定理和公式证明下列等式：

2.求函数

的对偶式。

答案：

一、单项选择题（5分，共5题，每小题1分）

1.D2.B3.A4.D5.A

二、填空题（10分，共10题，每小题1分）

1.

参考答案：

3.6V；0.3V；开关状态

解题方案：

评分标准：

2.

参考答案：

串行进位；并行（超前）进位；8个

解题方案：

评分标准：

3.

参考答案：

允许多个集电极开路的输出端并联实现功能扩展（线与）

解题方案：

评分标准：

4.

参考答案：

4

解题方案：

评分标准：

5.

参考答案：

与非门，异或门

解题方案：

评分标准：

6.

参考答案：

饱和、截止

解题方案：

评分标准：

7.

参考答案：

快；复杂；慢；简单

解题方案：

评分标准：

8.

参考答案：

异或门；或非门

解题方案：

评分标准：

9.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

10.

参考答案：

多种；最简；最低

解题方案：

评分标准：

三、判断改错题（10分，共5题，每小题2分）

1.

参考答案：

错。

CMOS传输门的导通电阻等于NMOS管和PMOS管导通电阻的并联。

解题方案：

评分标准：

2.

参考答案：

正确

解题方案：

评分标准：

3.

参考答案：

错

解题方案：

评分标准：

4.

参考答案：

能

解题方案：

评分标准：

5.

参考答案：

能

解题方案：

评分标准：

四、绘图题（5分，共2题，每小题2.5分）

1.

参考答案：

逻辑电路图如下图所示

解题方案：

评分标准：

2.

参考答案：

根据图写出输出逻辑表达式：

解题方案：

评分标准：

五、计算题（20分，共4题，每小题5分）

1.

参考答案：

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：

设四个开关分别用A,B,C,D四个变量表示，开关动闭合1，断开为0。

用变量Y表示灯泡的亮灭，灯亮时为1，否则为0。

（1）列真值表：

由电路的功能得真值表3。

（2）化简逻辑函数：

由真值表画出卡诺图，如图所示，得最简与或式：

（3）逻辑函数变换：

    采用与非门，逻辑函数变换为与非与非式：

解题方案：

评分标准：

4.

参考答案：

（1）交通灯由红灯A、黄灯B、绿灯Ｃ组成，任意时刻只能有一盏灯亮，其他情况为故障状态。

若设灯亮为逻辑状态１，灯灭为０；电路输出为Ｙ，故障Ｙ=１，非故障为Ｙ=０。

（2）根据以上分析可得真值表5：

（3）由以上真值表利用卡诺图化简可得

解题方案：

评分标准：

六、简答题（5分，共5题，每小题1分）

1.

参考答案：

组合逻辑电路具有下述特点：

①组合电路是由逻辑门表示的数字器件和电子元件组成的电路，电路中没有反馈，没有记忆元件；②组合电路实现输入输出间的某种逻辑关系，任一时刻的输出状态仅取决于该时刻各输入的状态组合，而与时间变量无关。

解题方案：

评分标准：

2.

参考答案：

波形图绘制步骤是：

（1）根据输入信号确定每个输入取值组合的时间区域；

（2）按时间顺序，将每一个取值组合代入电路的最简逻辑函数表达式计算，画出输出变量的波形图。

解题方案：

评分标准：

3.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

4.

参考答案：

在逻辑功能一致的条件下，逻辑符号可以进行等效变换：

（1）与（&）变或（≥1），或（≥1）变与（&）；

（2）有圈去圈，无圈加圈。

解题方案：

评分标准：

5.

参考答案：

三极管通断转换的时间既是三极管的开关时间。

影响三极管开关时间的主要因素是基区存储电荷。

解题方案：

评分标准：

七、问答题（5分，共5题，每小题1分）

1.

参考答案：

通过减小NMOS管和PMOS的沟道电阻，减小对负载电容充放电的时间常数，从而提高CMOS输出高低电平的转换速度。

解题方案：

评分标准：

2.

参考答案：

根据需要解决的实际逻辑问题，确定实现其逻辑功能的最佳组合逻辑电路，就是组合逻辑电路的设计。

解题方案：

评分标准：

3.

参考答案：

二极管通断转换的时间既是二极管的开关时间。

由于二极管的PN结具有等效电容，二极管的通断就伴随着电容的充放电，所以，二极管的通断转换需要一定时间。

解题方案：

评分标准：

4.

参考答案：

逻辑电路图如图所示。

解题方案：

评分标准：

5.

参考答案：

当A=1、B=1时，Y=1；

当A=1、B=0时，Y=0；

当A=0、B=1时，Y=0；

当A=0，B=0时，Y=1。

所以该电路不存在竞争-冒险现象。

解题方案：

评分标准：

八、分析题（20分，共4题，每小题5分）

1.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

2.

参考答案：

（a）不能，因为当A、B中有一个为低电平时，与非门输出高电平，晶体管导通，电流大于高电平输出最大电流。

（b）能。

（c）能。

（d）不能，因为无上拉电阻。

解题方案：

评分标准：

3.

参考答案：

电路状态方程为：

可见N=5，是五进制计数器，能自启动。

解题方案：

评分标准：

4.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

九、设计题（15分，共3题，每小题5分）

1.

参考答案：

将逻辑函数变换为最小项：

逻辑图为图所示：

解题方案：

评分标准：

2.

参考答案：

设输入I9，I8…I0分别表示十进制数码9，8…0，输出Y3，Y2，Y1，Y0分别表示8421码的4个二进制位。

输入低电平有效的编码器真值表如下表所示：

解题方案：

评分标准：

3.

参考答案：

原理：

被减数-减数=被减数+减数的补码=被减数+减数的反码+1

解题方案：

评分标准：

十、证明题（5分，共2题，每小题2.5分）

1.

参考答案：

解题方案：

评分标准：

2.

参考答案：

解题方案：

评分标准：