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1、北京信息科技大学20092010 学年第一学期数字电路与逻辑设计课程期末考试试卷 B 答案课程所在学院:自动化学院 适用专业班级:电信、通信考试形式:闭卷一、 填空题(本题满分 20 分,共含 10 道小题,每小题 2 分)1. 28161010.175.6BD.C89.752. 二进制数(-0000110) 2的原码是(10000110) ,反码是(11111001) ,补码是(11111010) ;3. 逻辑函数中的任意项和约束项统称为(无关项) ;4. 转换为 8421BCD 码为(10000110) ,转换为余三码为(10111001) ;10865. 用触发器设计一个同步九进制计数器
2、所需要的触发器数目是(4 个) 。二、 逻辑函数式的化简(本题满分 12 分,共含 2 道小题,每小题 6 分)1. 用卡诺图将逻辑函数 化为最简与或式:Y(,)(0,147,5)(2,81)YABCDmd解:CDAB 00 01 11 1000 1 1 0 X01 1 X 1 011 X 0 1 010 X 0 0 1所以, DBCADBY),(卡诺图:3 分,化简结果:3 分2. 把下列逻辑函数式化简为最简与或式: ()YACBAC解: ()YACB2 分 )(2 分CA)( CAB)2 分BCY三、 试用一片 8 选 1 数据选择器 74HC151 设计电路,实现如下输出逻辑函数: 。要
3、求写明设计过程,并画出逻辑图。 (14 分)BACY解:八选一数据选择器的表达式: (2 分)021012021032104567()()()()DADAA题目中所要求的逻辑函数为: BACY(2 分)C因此,令 , , ,可得知:210 0176541320DD对应的电路为:A 2A 1A 0D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 77 4 H C 1 5 1YSABY1S C其中, D 0-D7: (8 分)A2=A,A 1=B ,A 0=C : (1 分)S: (1 分)四、 在脉冲触发 JK 触发器中,已知 J、K、CLK 端的电压波形如图所示,画出 端对应Q和的电
4、压波形。设触发器的初始状态为 。 (14 分)0Q解:C L KtJKOOOOOQJKC L K 1 JC 11 K tttt其中,每个时钟周期对应的输出波形错扣 2 分;边沿动作错 2 分。五、 分析如图所示的时序电路。 (1)写出电路的驱动方程、状态方程;(2)列出电路的状态转换表,并画出状态转换图;(3)说明电路能否自启动。 (16 分)C L K11 J1 KC 11 J1 KC 1Q1Q0F F 0F F 11 J1 KC 1F F 2Q2解:(1) 驱动方程、状态方程:(2 分)1)(0KQJn(2 分))(01n(2 分)nQKJ12(3 分) nnnnn QJ212102212
5、100 )((2) 状态转换表: (3 分) nQ2n1n012n1n10nQ0 0 0 0 0 10 0 1 0 1 00 1 0 0 1 10 1 1 1 0 01 0 0 1 0 11 0 1 1 1 01 1 0 0 0 01 1 1 0 0 0状态转换图: (3 分)0 0 001QQQ20 0 1 0 1 0 0 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1(3)功能:七进制计数器,能够自启动。 (1 分)六、 试用一片 4 位同步二进制计数器 74LS161 接成十二进制计数器(允许附加必要的门电路,采用置数法) ,并作简要说明。74LS161 的引脚图如下所示。 (12 分)
6、解:最终电路图为:7 4 L S 1 6 13Q2Q1Q0QC PE PE TC3D2D1D0D RV C C V C C V C C 计数脉冲输入进位输出其中:EP、ET: 2 分LD: 2 分进位输出: 2 分D 输入端: 2 分Q 输出端: 2 分与非门: 2 分七、 下图所示是由 555 定时器组成的多谐振荡器电路。已知R1=3.9K, R2=3K,C=1F。试求:(1)电路的振荡周期 T,频率 f,脉冲宽度 tW 和占空比 q;(2)画出电容 C 端电压 VC 和输出电压 VO 的波形图。 (12 分)解:振荡周期: (2 分)msT9.62ln)(1振荡频率: (2 分)Hzf45脉冲宽度: (2 分)sCRtW8.4l)(21占空比: (2 分)%7.6921Rq(4 分)CvOv