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1、 数字电子技术A主观题离线作业班 级学 号姓 名二、主观题(共15道小题)7.如图3所示，为检测水箱的液位，在A、B、C、三个地方安置了三个水位检测元件，当水面低于检测元件时，检测元件输出低电平，水面高于检测元件时，检测元件输出高电平。试用与非门设计一个水位状态显示电路，要求：当水面在A、B之间的正常状态时，仅绿灯G亮；水面在B、C间或A以上的异常状态时，仅黄Y灯亮；水面在C以下的危险状态时，仅红灯R亮。解：8.电路如图7所示，图中74HC153为4选1数据选择器。试问当MN为各种不同输入时，电路分别是那几种不同进制的计数器。解：MN=008进制计数器，MN=019进制计数器，MN=1014进
2、制计数器，MN=1115进制计数器.9.发由全加器FA、2-4线译码器和门电路组成的逻辑电路如图3 a所示。试在图b中填写输出逻辑函数L的卡诺图不用化简。 (a) (b)解：输出逻辑函数L的卡诺图如图A3所示。10.用逻辑代数证明以下不等式解：11.将以下各式转换成与或形式解：12.利用与非门实现以下函数L=AB+AC解：13.利用与非门实现以下函数解：14.利用与非门实现以下函数解：15.用卡诺图法化简以下各式解：16.用卡诺图法化简以下各式解：17.用卡诺图法化简以下各式解：18.用卡诺图法化简以下各式解：19.解：20.解：21.解：二、主观题(共12道小题)4.解：各电路输出端的波形如
3、图A1所示。5.解： 6.逻辑函数：画出逻辑函数F1、F2和F的卡诺图；用最少的与非门实现逻辑函数F，画出逻辑图。解：逻辑函数F1、F2和F的卡诺图如图A2所示。化简并变换逻辑函数F得7.分析图3所示逻辑电路，写出输出端的逻辑函数表达式，列出真值表，说明电路能实现什么逻辑功能.解：8.用数据选择器组成的多功能组合逻辑电路如图4所示。图中G1、G0为功能选择输入信号，X、Z为输入逻辑变量，F为输出逻辑函数。分析该电路在不同的选择信号时，可获得哪几种逻辑功能，请将结果填入表4中。解：9.设计一个组合逻辑电路。电路输入DCBA为8421BCD码，当输入代码所对应的十进制数能被4整除时，输出L为1，其
4、他情况为0。1用或非门实现。2用3线-8线译码器74HC138和逻辑门实现。0可被任何数整除，要求有设计过程，最后画出电路图解：10.将以下十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数和8421BCD码要求转换误差不大于2-4：(1) 43(2) 127(3) 254.25(4) 2.718解：(1) 43D=101011B=53O=2BH；43的BCD编码为0100 0011BCD。(2) 127D=1111111B=177O=7FH；127的BCD编码为0001 0010 0111BCD。(3) 254.25D=11111110.01B=376.2O=FE.4H；0010 0101 010
5、0.0010 0101BCD。(4) 2.718D=10.1011 0111B=2.56O=2.B7H；0010.0111 0001 1000BCD。11.将以下每一二进制数转换为十六进制码：(1) 101001B(2) 11.01101B解：(1) 101001B=29H(2) 11.01101B=3.68H12.将以下十六进制数转换为二进制数：(1)23F.45H(2) A040.51H解：(1)23F.45H=10 0011 1111.0100 0101B(2)A040.51H=1010 0000 0100 0000.0101 0001B13.解：14.试分析图题3.3.4所示逻辑电路的
6、功能解：全加器15.某雷达站有3部雷达A、B、C，其中A和B功率消耗相等，C的功率是A的功率的两倍。这些雷达由两台发电机X和Y供电，发电机X的最大输出功率等于雷达A的功率消耗，发电机Y的最大输出功率是X的3倍。要求设计一个逻辑电路，能够根据各雷达的启动和关闭信号，以最节约电能的方式启、停发电机.解：二、主观题(共7道小题)8.输入信号A、B、C的波形，试画出图2所示各电路输出L1、L2、L3的波形。设触发器的初态为0。解：波形如图A2所示。9.逻辑电路如图4所示，试画出Q0、Q1、Q2的波形。设各触发器初态为0。解：10.某同步时序逻辑电路的时序图如图5所示。1列出电路的状态转换真值表，写出每
7、个触发器的驱动方程和状态方程2试用D触发器和与非门实现该时序逻辑电路，要求电路最简。画出逻辑电路图.解：11.用移位存放器74194和逻辑门组成的电路如图6所示。设74194的初始状态Q3Q2Q1Q0=0001，试画出各输出端Q3、Q2、Q1、Q0和L的波形。解：各输出端Q3、Q2、Q1、Q0和L的波形如图A6所示。12.逻辑电路如图2a、b、c所示。试对应图d所示输入波形，分别画出输出端L1、L2和L3的波形。(设触发器的初态为0)(a) (b) (c) (d)解：输出端L1、L2和L3的波形如图A2所示。13.由与或非门组成的同步RS触发器如题图所示，试分析其工作原理并列出功能表。解：14
8、.设主从JK触发器的初始状态为0，CP、J、K信号如题图所示，试画出触发器Q端的波形。解：答案见题图，即上图中最下面一个波形。二、主观题(共10道小题)6.分析如图5所示时序逻辑电路。设触发器的初态均为01写出各触发器的时钟方程、驱动方程、状态方程；2画出完整的状态图，判断电路是否具能自启动；3画出在CP作用下的Q0、Q1与Q3的波形。解：7.试用正边沿D触发器设计一个同步时序电路，其状态转换图如图6所示。1列出状态表；2写出各触发器的激励方程和输出方程；3说明电路功能。解：8.分析如图6所示时序逻辑电路1 写出各触发器的激励方程、输出方程2 写出各触发器的状态方程3 列出电路的状态表并画出状
9、态图4 说明电路的逻辑功能。解：9.用边沿JK触发器和最少的逻辑门设计一个同步可控2位二进制减法计数器。当控制信号X=0时，电路状态不变；当X=1时，在时钟脉冲作用下进展减1计数。要求计数器有一个输出信号Z，当产生借位时Z为1，其他情况Z为0。解：10.某组合逻辑电路的输入、输出信号的波形如图4所示。1写出电路的逻辑函数表达式；2用卡诺图化简逻辑函数；3用8选1数据选择器74HC151实现该逻辑函数.解：11.逻辑电路如题图所示，CP和A的波形，画出触发器Q端的波形，设触发器的初始状态为0。解：12.图题6.1.5是某时序电路的状态转换图，设电路的初始状态为01，当序列X=100110时，求该
10、电路输出Z的序列。解：01101013.在某计数器的输出端观察到如图7.1.1所示的波形，试确定该计数器的模解：模为614.由集成单稳态触发器74121组成的延时电路与输入波形如图题9.2.3所示。(1)计算输出脉宽的变化围；(2)解释为什么使用电位器时要串接一个电阻。解：15.某双积分A/D转换器中，计数器为十进制计数器，其最大计数容量为(3000)D。计数时钟脉冲频率fCP=30kHz，积分器中R=100kW，C=1mF，输入电压vI的变化围为05V。试求：(1)第一次积分时间T1；(2)求积分器的最大输出电压；(3)当VREF=10V，第二次积分计数器计数值l=(1500)D时输入电压的
11、平均值VI为多少？解：二、主观题(共7道小题)2.由555定时器组成的脉冲电路与参数如图8 a所示。vI的电压波形如图b所示。试对应vI画出图中vO1、vO2的波形； (a) (b)解：对应vI画出图中vO1、vO2的波形如图A8所示。3.由可编程逻辑阵列构成的组合逻辑电路如图3所示。1写出L1、L2的逻辑函数表达式；2列出输入输出的真值表；3说明电路的逻辑功能。解：4.D触发器逻辑符号如题图所示，用适当的逻辑门，将D触发器转换成T触发器、RS触发器和JK触发器。解：5.一时序电路的状态表如表所示，试作出相应的状态图。解：6.状态图如下图，试作出它的状态表解：7.试分析图题7.1.15所示电路，说明它是多少进制计数器，采用了何种进位方式。解：4096。采用并行进位方式。8.解：D为0表示产生一个有效宽度脉冲；E为0可能出现复位现象。 /
