1、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
2、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
3、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。
4、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
5、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. D 2. B 3. A 4. D 5. A 二、
6、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. 串行进位;并行(超前)进位;8个3. 允许多个集电极开路的输出端并联实现功能扩展(线与)4. 45. 与非门,异或门6. 饱和、截止7. 快;复杂;慢;简单8. 异或门;或非门9. 10. 多种;最简;最低三、判断改错题(10分,共 5 题,每小题 2 分)错。CMOS传输门的导通电阻等于NMOS管和PMOS管导通电阻的并联。正确错能四、绘图题(5分,共 2 题,每小题 2.5 分)逻辑电路图如下图所示 根据图写出输出逻辑表达式:五、计算题(20分,共 4 题,每小题 5 分)设
7、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:(1)交通灯由红灯A、黄灯B、绿灯组成,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,灯灭为;电路输出为,故障=,非故障为=。(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六、简答题(5分,共 5 题,每小题 1 分)组合逻辑电路具有下述特点: 组合电路是由逻辑门表示的数字器件和
8、电子元件组成的电路,电路中没有反馈,没有记忆元件; 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。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。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。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。七、问答题(5分,共 5 题,每小题 1 分)通过减小NMOS管和PMOS的
9、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。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。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。逻辑电路图如图所示。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。八、分析题(20分,共 4 题,每小题 5 分)(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。电路状态方程为:可见N=5,是五进制计数器,能自启动。九、设计题(15分,共 3 题,每小题 5 分)将逻辑函数变换为最小项:逻辑图为图所示:设输入I9,I8 I0 分别表示十进制数码9,80,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:原理:被减数-减数=被减数+减数的补码=被减数+减数的反码+1十、证明题(5分,共 2 题,每小题 2.5 分)
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