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考试B卷
电子科技大学2011-2012学年第二学期期末考试B卷
课程名称：
_数字逻辑设计及应用__考试形式：
闭卷考试日期：
2012年7月2日考试时长：
_120___分钟
课程成绩构成：
平时30%，期中30%，实验0%，期末40%
本试卷试题由__六___部分构成，共__6___页。
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
合计
得分
I.Fillyouranswersintheblanks（2’X15=30’）
1.Ifthetwoaddersofa4-bitbinaryadder74x283（Figure1.）are（1010）two’sand（1101）two’s,itssumisnotoverflow.ThenitsinputC0shouldbe（）,itssumS3S2S1S0=（）two’s.
Figure1.
2.Acircuitwith4flip-flopscanstore（）bitbinarynumbers,thatis,include（）statesatmost.
3.If
thenFD=
（）,and
（）.
4.Amodulo-20countercircuitneeds（）Dfilp-flopsatleast.Amodulo-196countercircuitneeds（）4-bitcountersof74x163atleast.
5.An8-bitringcounterhas（）normalstates.Ifwewanttorealizethesamenumbernormalstates,weneeda（）bittwisted-ringcounter.
6.Todesigna"01101100"serialsequencegeneratorbyshiftregisters,weneeda（）-bitshiftregisterasleast.
7.Asequentialcircuitwhoseoutputdependsonthestatesandinputsiscalleda（）statemachine.
8.A8×4ROMstoresatruthtableofcombinationallogicfunction.Thiscombinationallogicfunctionhas（）inputsand（）outputs.
9.ThestatediagramofaMoorestatemachineisshownasFigure2.IftheinitiatestateQ3Q2Q1Q0is1001,theoutputsequenceofQ3is（）.
1001
0011
0111
1111
1110
1100
Figure2.
得分
II.Pleaseselecttheonlyonecorrectanswerinthefollowingquestions.（2’X5=10）
1.ForJohnsoncounterandringcounter,（）iscorrect.
A.Ann-bitringcounterhas2nactivestates.
B.Ann-bitJohnsoncounterhas2nactivestates.
C.Ann-bitringcounterhas2n-2nactivestates.
D.Ann-bitJohnsoncounterhas2n-nactivestates.
2.Using4-bitsynchronousbinarycounter74x163ordecadecounter74x162todesignacounterfrom0to193,（）iscorrect.
A.Itneedsatleastthree74x163.
B.Itneedsatleastthree74x162.
C.Itneedsatleasttwo74x162.
D.Itneedsatleastfour74x163.
3.Forthedispositionofunusedstates,（）isnotcorrect.
A.Inminimalrisk,thenextstateoftheunusedstateismarkedas“don’t-caresd”.
B.Minimalriskcangetaself-correctcircuit.
C.Minimalcostcangetasimplestcircuit.
D.Inminimalcost,thenextstateoftheunusedstateismarkedas“don’t-caresd”.
4.Ifthenextstateofanedge-triggeredJ-Kflip-flopis“0”,thenwhichoffollowingisnotthepossibleof（J,K）（）
A.（0,0）B.（0,1）C.（1,1）D.（1,0）
5.Thereisastate/outputtableofasequentialmachineasthetable1,whattheinputsequencesisdetected?
（）
A.11110B.11010C.10110D.10010
S
X
0
1
A
A,0
B,0
B
C,0
B,0
C
A,0
D,0
D
C,0
E,0
E
C,1
B,0
S*,Z
Table1
得分
.ThereisalogiccircuitandtheinputsA,BandCarecorrespondingtotheoutputsFA,FBandFC.ThewaveformsofinputsandoutputsareshowninFig.3.Analyzethecircuit.[15’]
（1）Filloutthetruthtable.[9’]
（2）WriteouttheexpressionoftheoutputsFA,FBandFC.[6’]
A
B
C
FA
FB
FC
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
A
B
C
FA
FB
FC
Fig.3
得分
.AnalyzetheclockedsynchronousstatemachineshowninFig.4.[15’]
（1）Writeouttheexcitationequationsandoutputequationofthecircuit.[5’]
（2）Filloutthetransition/outputtable.[10’]
Fig.4
Thetransition/outputtable:
Q2Q1
X
C
01
00
01
10
11
Q2*Q1*
得分
V.DesignaclocksynchronousstatemachinewithDFlip-Flops.Itsstate/outputtableisshowninTable.2.ThestateassignmentareA:
Q1Q2=00，B:
Q1Q2=01，C:
Q1Q2=11，D:
Q1Q2=10.[15’]
（1）.Writeoutthetransition/outputtable.[6’]
（2）.Writeouttheexcitationequationsandtheoutputequation.[9’]
Table.2state/outputtabletransition/outputtable
得分
VI.Designasequencesignal“110010”generatoronlywith74x163and74x151.[15’]
（1）.WriteouttheinputequationofLD_Landtheloadvalue“DCBA”.[4’]
（2）.FinishtheuncompletedlinklinesofcircuitshowninFig.5.[11’]
（Note:
a.onlywith74x163and74x151,noothergates;b.theinitialstateQDQCQBQA=0000）
74X163的功能表
输入
当前状态
下一状态
输出
CLR_L
LD_L
ENT
ENP
QDQCQBQA
QD*QC*QB*QA*
RCO
0
X
X
X
XXXX
0000
0
1
0
X
X
XXXX
DCBA
0
1
1
0
X
XXXX
QDQCQBQA
0
1
1
X
0
XXXX
QDQCQBQA
0
1
1
1
1
0000
0001
0
1
1
1
1
0001
0010
0
1
1
1
1
0010
0011
0
1
1
1
1
0011
0100
0
1
1
1
1
………….
…………..
0
1
1
1
1
1111
0000
1
74x151的真值表
Fig.5
参考解答
电子科技大学2011-2012学年第二学期期末考试B卷
课程名称：
_数字逻辑设计及应用_考试形式：
闭卷考试日期：
2012年7月2日考试时长：
120_分钟
课程成绩构成：
平时30%，期中30%，实验0%，期末40%
本试卷试题由__六___部分构成，共__6___页。
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
合计
得分
得分
I.Fillyouranswersintheblanks（2’X15=30’）
10.Ifthetwoaddersofa4-bitbinaryadder74x283（Figure1.）are（1010）two’sand（1101）two’s,itssumisnotoverflow,itsinputC0is
（1）,itssumS3S2S1S0=（1000）two’s.
74x283
C0
A0
B0
A1
B1
A2
B2
A3
B3
S0
S1
S2
S3
C4
7
5
6
3
2
14
15
12
11
4
1
13
10
9
Figure1.
11.Acircuitwith4flip-flopscanstore（4）bitbinarynumbers,thatis,include（16）statesatmost.
12.If
thenFD=
（0，2，5，6）,and
（0，3，4，6）.
13.Amodulo-20countercircuitneeds（5）Dfilp-flopsatleast.Amodulo-196countercircuitneeds
（2）4-bitcountersof74x163atleast.
14.A8-bitringcounterhas（8）normalstates.Ifwewanttorealizethesamenumbernormalstates,weneeda（4）bittwisted-ringcounter.
15.Todesigna"01101100"serialsequencegeneratorbyshiftregisters,weneeda（5）-bitshiftregisterasleast.
16.Asequentialcircuitwhoseoutputdependsonthestatesandinputsiscalleda（Mealy）statemachine.
17.A8×4ROMstoresatruthtableofcombinationallogicfunction.Thiscombinationallogicfunctionhas（3）inputsand（4）outputs.
18.ThestatediagramofaMoorestatemachineisshownasFigure2.IftheinitiatestateQ3Q2Q1Q0is1001,theoutputsequenceofQ3is（100111）.
Figure2.
得分
II.Pleaseselecttheonlyonecorrectanswerinthefollowingquestions.（2’X5=10）
19.1.ForJohnsoncounterandringcounter,（B）iscorrect.
20.A.An-bitringcounterhas2nactivestates.
21.B.An-bitJohnsoncounterhas2nactivestates.
22.C.An-bitringcounterhas2n-2nactivestates.
23.D.An-bitJohncounterhas2n-nactivestates.
24.2.Using4-bitsynchronousbinarycounter74x163ordecadecounter74x162todesignacounterfrom0to193,（B）iscorrect.
25.A.Itneedsatleastthree74x163.
26.B.Itneedsatleastthree74x162.
27.C.Itneedsatleasttwo74x162.
28.D.Itneedsatleastfour74x163.
29.3.Forthedispositionofunusedstates,（A）isnotcorrect.
30.A.Inminimalrisk,thenextstateoftheunusedstateismarkedas“don’t-caresd”.
31.B.Minimalriskcangetaself-correctcircuit.
32.C.Minimalcostcangetasimplestcircuit.
33.D.Inminimalcost,thenextstateoftheunusedstateismarkedas“don’t-caresd”.
4.Ifthenextstateofanedge-triggeredJ-Kflip-flopis“0”,thenwhichoffollowingisnotthepossible（J,K）（D）
A）（0,0）B）（0,1）C）（1,1）D）（1,0）
5.Thereisastate/outputtableofasequentialmachineasthetable1,whattheinputsequencesisdetected?
（C）
S
X
0
1
A
A,0
B,0
B
C,0
B,0
C
A,0
D,0
D
C,0
E,0
E
C,1
B,0
S*,Z
A）11110B）11010C）10110D）10010
Table1
得分
III.ThereisalogiccircuitandtheinputsA,BandCarecorrespondingtotheoutputsFA,FBandFC.ThewaveformsofinputsandoutputsareshowninFig.1.Analyzethecircuit.[15’]
（3）Filloutthetruthtable.[9’]
（4）WriteouttheexpressionoftheoutputsFA,FBandFC.[6’]
A
B
C
FA
FB
FC
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
Fig.11
A
B
C
FA
FB
FC
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
0
1
FA=AB’C’
FB=BC’
FC=C
IV.
得分
AnalyzetheclockedsynchronousstatemachineshowninFig.2.[15’]
（3）Writeouttheexcitationequationsandoutputequationofthecircuit.[5’]
（4）Filloutthetransition/outputtable.[10’]
Fig.2
Thetransition/outputtable:
Q2Q1
X
C
01
00
01
10
11
Q2*Q1*
Q2Q1
X
C
01
00
0001
0
01
0010
0
10
1111
0
11
0001
1
Q2*Q1*
激励方程：
;
;
;
;
输出方程：
V.DesignaclocksynchronousstatemachinewithDFlip-Flops.Itsstate/outputtableisshowninTable.2.ThestateassignmentareA:
Q1Q2=00，B:
Q1Q2=01，C:
Q1Q2=11，D:
Q1Q2=10.[15’]
（1）.Writeoutthetransition/outputtable.[6’]
（2）.Writeouttheexcitationequationsandtheoutputequation.[9’]
1.转移输出表为：
Table.2state/outputtable
2.
方程
VI.Designasequencesignal“110010”generatoronlywith74x163and74x151.[15’]
（1）.WriteouttheinputequationofLD_Landtheloadvalue“DCBA”.[4’]
（2）.FinishtheuncompletedlinklinesofcircuitshowninFig.3.[11’]
（Note:
a.onlywith74x163and74x151,noothergates;b.theinitialstateQDQCQBQA=0000）
74X163的功能表
输入
当前状态
下一状态
输出
CLR_L
LD_L
ENT
ENP
QDQCQBQA
QD*QC*QB*QA*
RCO
0
X
X
X
XXXX
0000
0
1
0
X
X
XXXX
DCBA
0
1
1
0
X
XXXX
QDQCQBQA
0
1
1
X
0
XXXX
QDQCQBQA
0
1
1
1
1
0
升级会员 