2011-2012第二学期数电试卷A

山东科技大学 2011—2012 学年第二学期

《数字电子技术》考试试卷 (A 卷)
班级 题号 得分 一、简答题(共 36 分)
1、 (4 分)计算与 92.25 相对应的二进制数,并将该二进制数转换为十六进制数。 2、 (4 分)用卡诺图法化简逻辑函数: Y ? AC ? ABC ? ACD ? CD 。 3、 (4 分)判断 T1-1 图所示电路有何错误?予以改正后,写出 Y 的逻辑函数式。

姓名 二 三 四 五 六

学号 总得分 评卷人 审核人



A B

Y

T1-1 图 4、 (6 分)用 T1-2 图所示 8×2 位的 ROM 设计下列两个逻辑函数,画出 ROM 存储矩阵的点阵图。

?Y0 ? AB ? BC ? ? Y1 ? A ? BC
A2 A1 A0 W0 W1 地址译码器 W2 W3 W4 W5 W6 W7 D0 D1
T1-2 图 5、 (6 分)写出 T1-3 图所示触发器的特性方程,说明其触发方式,并按照给定输入信号,画出其 对应的 Q 以及Q 波形(设 Q 初态为 0) 。
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CLK t

S S Q CLK C R Q Q R

t

t

T1-3 图

Q

t

t

6、 (6 分)采用 T1-4 图所示 555 定时器,设计一个反相施密特触发器,画出电路图,计算其 VT+ 和 VT- ,并按照图中给定的 VI 输入信号,画出 vo 输出信号的相应的波形。 (注:VCC =9V)
VCC VCO vI1 vI2 vOD 8 5 6 555 2 7 1 GND 3 vO Rd 4 vI / V 9

0

vo

t

T1-4 图 7、 (6 分)判断 T1-5 图所示 DAC 的类型,推导输出 vo 的表达式;设 VREF = -8V,当 d3d2d1d0=0101 时,计算 vo 的值。

T1-5 图
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二、分析题(8 分)
分析 T2 图所示组合逻辑电路的功能,要求写出逻辑函数式,列出真值表。
A B Y C

T2 图

三、设计题(16 分)
1. 2. 用与非门设计一个 2 位二进制数 A1A0 与一个 1 位二进制数 B 的乘法运算电路, 积为 2 位二进 制数 Y1Y0,要求列出真值表,写出逻辑函数式,画出电路图。 改用 3 线-8 线译码器 74LS138 及适当的逻辑门,重新设计符合上述要求的乘法运算电路。

(138 译码器的逻辑功能: Yi ? S ? mi , S ? S1 ? S2 ? S3 ,mi 是关于 A2A1A0 的最小项;其逻辑图 如 T3 图所示。设计时,输入变量按图中标注接至译码器的 3 个代码输入端 / 地址输入端。 )
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7

74LS138 S1 S2 S3 A2 A1 A0 B A1 A0

T3 图

四、设计题(12 分)
用同步四位二进制加法计数器 74LS161 以及必要的逻辑门,设计一个同步三十一进制加法计 数器。要求采用置数法,预置数为 0;74LS161 的逻辑图如 T4 图所示,其功能表见下表。 CLK ×

RD
0 1 1 1 1

LD

EP ET × × × × 0 1 × 0

工作状态 异步清零 同步置数 保持 保持 (C=0) 8421 码 加法计数

× 0 1 1 1

74LS161

↑ × ×

T4 图



1 1

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五、分析题(14 分)
分析 T5 图所示的同步时序电路:写出电路的驱动方程,求状态方程,列出状态转换表或者 填次态卡诺图,画电路的状态转换图,并说明该电路能否自启动。
FF0

J
C

Q0

FF1

J
C

Q1

FF2

J
C

Q2

K CLK

K

K

T5 图

六、分析题(14 分)
T6 图为 4 位双向移位寄存器 74LS194 的一个应用电路,74LS194 的逻辑功能见附表。 1. 当 S1S0 =10 时, 分析该电路的逻辑功能: 写出其外部反馈的激励函数, 画出完整的状态转换图; 确定一种有效循环,并说明该电路的逻辑功能。 2. 虽然该电路无法“自启动” ,但按照图中给定的控制信号,电路则可以进入有效循环。试在图 中画出相应的 Q3、Q2、Q1、Q0 的时序波形(至少描述 10TCLK 的持续变化) 。 3. 试对电路做出设计修正:采用“上电清零”法,实现自启动。
1 0

DIR S1 S0

D0

D1

D2

D3

RD
DIL CLK

S1 X 0 0 1 1

S0 X 0 1 0 1

工作状态 异步置零(CLK=×) 保持 右移(Q*i=Qi-1,Q0=DIR) 左移(Q*i=Qi+1,Q3=DIL) 并行输入

0 1
1

74LS194 Q0 Q1 Q2 Q3

RD

1 1 1

CLK
t

S1
t

S0
t

Q3
t

Q2
t

Q1
t

Q0
t

T6 图
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