數字電子技術基礎習題 第一章數字邏輯基礎一 填空題1 十進制數128對應的二進制數是 對應8421BCD碼是 對應的十六進制數是 10000000 000100101000 1 0 1 80 0 1 二 判斷題1 數字電路中用 1 和 0 分別表示兩種狀態 二者無大小之分 2 在時間和幅度上都斷續變化的信號是數字信號 語音信號不是數字信號 3 若兩個函數具有相同的真值表 則兩個邏輯函數必然相等 4 邏輯函數已是最簡與或表達式 5 若兩個函數具有不同的真值表 則兩個邏輯函數必然不相等 6 因為邏輯表達式A B AB A B成立 所以AB 0成立 7 已知AB C AB D 則可得C D 8 若兩個函數具有不同的邏輯函數式 則兩個邏輯函數必然不相等 9 因為邏輯表達式成立 所以成立 10 異或函數與同或函數在邏輯上互為反函數 三 單項選擇題1 十進制數25用8421BCD碼表示為 A 10101B 00100101C 100101D 101012 在輸入情況下 與非 運算的結果是邏輯0 A 全部輸入是0B 任一輸入是0C 僅一輸入是0D 全部輸入是13 邏輯函數 A BB AC D 4 當邏輯函數有n個變量時 共有個變量取值組合 A nB 2nC n2D 2n5 以下表達式中符合邏輯運算法則的是 A C C C2B 1 1 10C 0 1D A 1 16 A BC A A BB A CC A B A C D B C D D D A C B 7 在函數F AB CD的真值表中 F 1的狀態有個 A 2B 4C 6D 78 已知某二變量輸入邏輯門的輸入A B及輸出Y的波形如下 它為邏輯門的功能 A 與非門B 或非門C 與門D 異或門 D C 四 多項選擇題1 下列現象中 是數字量的是 A 手電筒開關B 普通水龍頭中的流水量C 汽車的車門開關D 房間內的溫度2 與模擬電路相比 數字電路主要的優點有 A 容易設計B 通用性強C 保密性好D 抗干擾能力強3 A B C D 4 邏輯函數的表示方法中具有唯一性的是 A 真值表B 表達式C 邏輯圖D 卡諾圖5 在輸入情況下 或非 運算的結果是邏輯0 A 全部輸入是0B 全部輸入是1C 任一輸入為0 其他輸入為1D 任一輸入為1 AC AC AD BCD BCD 五 計算分析1 將下列十進制數轉換為二進制數 2463129365 2 將下列二進制數轉換成十進制數 101111010111010110100011 3 將下列二進制數轉換成十六進制數 1 2 4 將下列十六進制數轉換成二進制數 5E2D4F05 將下列十進制數轉換成十六進制數 37312125 6 將下列十六進制數轉換成十進制數 A0F436A10 7 當變量 取哪些組合時 下列邏輯函數 的值為1 1 解 當A B C分別為010 100 101 110時 邏輯函數 的值為1 2 解 當A B C分別為010 100 101時 邏輯函數 的值為1 8 寫出圖1 11中各邏輯圖輸出 的邏輯表達式 提示 根據邏輯圖逐級寫出輸出端的邏輯函數式 解 a圖的邏輯表達式為b圖的邏輯表達式為 9 試畫出下列邏輯函數表達式的邏輯圖 1 2 10 用真值表驗證下列等式 1 解 函數和的真值表如下 兩函數具有相同的真值表 所以等式成立 2 解 函數和的真值表如下 兩函數具有相同的真值表 所以等式成立 11 利用代數法證明下列等式 1 證明 2 證明 12 試根據邏輯函數的真值表 分別寫出它們的與或表達式 解 13 用代數法將下列各邏輯式化簡成最簡與或式 1 解 2 解 3 解 14 將下列函數展開為最小項表達式 1 2 15 將下列函數化簡并轉換為較簡的與或式 與非 與非式 或與式 與或非式和或非 或非式 1 2 組合邏輯電路一 填空題1 若要實現邏輯函數F AB BC 可以用一個門 或者用個與非門 或者用個或非門 2 半加器有個輸入端 個輸出端 全加器有個輸入端 個輸出端 3 半導體數碼顯示器的內部接法有兩種形式 共接法和共接法 4 對于共陽接法的發光二極管數碼顯示器 應采用電平驅動的七段顯示譯碼器 與或 三 四 2 2 3 2 陰極 陽極 低 二 判斷題優先編碼器的編碼信號是相互排斥的 不允許多個編碼信號同時有效 2 半導體數碼顯示器的工作電流大 約10mA左右 因此 需要考慮電流驅動問題 3 液晶顯示器的優點是功耗極小 工作電壓低 4 液晶顯示器可以在完全黑暗的工作環境中使用 三 單項選擇題若在編碼器中有50個編碼對象 則要求輸出二進制代碼位數為 位 A 5B 6C 10D 502 八路數據分配器 其地址輸入端有 個 A 1B 2C 3D 8 B C 四 計算分析1 試分析圖所示邏輯電路的功能 解 1 逐級寫出邏輯表達式 2 列出真值表3 功能分析該電路為奇偶校驗電路 2 邏輯電路如圖所示 試分析其邏輯功能 解 1 逐級寫出邏輯表達式 2 轉換成較簡的與或表達式 3 列出真值表 如下表所示 是A B的同或邏輯 3 試分析圖所示邏輯電路的功能 解 1 逐級寫出邏輯表達式2 轉換成較簡的表達式3 列出真值表4 分析邏輯功能 為全加器的邏輯電路圖 4 試用與非門和反相器設計一個四位的奇偶校驗器 即當四位數中有奇數個1時 輸出為0 否則輸出為1 解 1 分析命題 設輸入變量為 輸出變量用 表示 然后對邏輯變量進行賦值 表示 四位數中有奇數個 表示 四位數中有偶數個 2 根據題意列真值表 見后表 3 根據真值表寫出相應的邏輯表達式并進行化簡和變換 由于要求用與非門和反相器實現 所以表達式應該用與非 與非表達式 根據真值表可得 4 畫出函數的邏輯圖 圖略 返回 5 設計一個故障指示電路 要求的條件如下 1 兩臺電動機同時工作時 綠燈 亮 2 其中一臺發生故障時 黃燈 亮 3 兩臺發動機都有故障時 則紅燈 亮 解 1 分析命題 設輸入變量為 分別表示兩臺電動機的工作狀態 輸出變量用 表示 然后對邏輯變量進行賦值 為 時表示電動機正常工作 為 時表示電動機發生故障 表示 兩臺電動機同時工作 表示 兩臺電動機中有一臺發生故障 表示 兩臺電動機都有故障 2 根據題意列真值表 見后表 根據真值表可得 4 畫出函數的邏輯圖 圖略 1 兩臺電動機同時工作時 綠燈 亮 2 其中一臺發生故障時 黃燈 亮 3 兩臺發動機都有故障時 則紅燈 亮 返回 6 有一列自動控制的地鐵電氣列車 在所有的門都已關上和下一段路軌已空出的條件下才能離開站臺 但是 如果發生關門故障 則在開著門的情況下 車子可以通過手動操作開動 但仍要求下一段空出路軌 試用與非門設計一個指示電氣列車開動的邏輯電路 提示 設 為門開關信號 門關 為路軌控制信號 路軌空出 為手動操作信號 手動操作 為列車開動信號 列車開動 解 1 分析命題 設輸入變量為 為門開關信號 門關 為路軌控制信號 路軌空出 為手動操作信號 手動操作 為列車開動信號 列車開動 2 根據題意列真值表根據真值表可得 4 畫出函數的邏輯圖 圖略 返回 10 如圖所示 74HC153是四選一數據選擇器 試寫出輸出 的最簡與或表達式 并用74HC153實現邏輯函數 解 11 如圖所示 74HC151是八選一數據選擇器 試寫出輸出 的最簡與或表達式 并用74HC151實現邏輯函數 解 11 如圖所示 74HC138是3線 8線譯碼器 試寫出Z1 Z2的最簡與或式 解 14 用3線 8線譯碼器74HC138和與非門分別實現下列邏輯函數 提示 先將下列邏輯函數轉換成最小項表達式 然后再轉換成與非 與非表達式 另外 74HC138的輸出分別等于輸入變量的與非邏輯 例如 1 2 解 1 2 15 試用EPROM實現一組邏輯函數 指出需要多大容量的EPROM 并且列出存儲矩陣的存儲內容表 解 需要位 即16 4位容量的EPROM 經過函數變換 一 判斷題1 由兩個TTL或非門構成的基本RS觸發器 當R S 0時 觸發器的狀態為不定 2 RS觸發器的約束條件RS 0表示不允許出現R S 1的輸入 觸發器電路 3 邊沿JK觸發器 在CP為高電平期間 當J K 1時 狀態會翻轉一次 4 同步觸發器存在空翻現象 而邊沿觸發器和主從觸發器克服了空翻 5 D觸發器的特性方程為Qn 1 D 與Qn無關 所以它沒有記憶功能 6 RS觸發器的不定狀態是指RS輸入信號同時消失后 同時變為 0 或同時變為 1 觸發器轉換到什么狀態將不能確定 可能為1態 也可能為0態 二 單項選擇題1 為實現將JK觸發器轉換為D觸發器 應使 A J D K B K D J C J K DD J K 2 對于JK觸發器 若J K 則可完成觸發器的邏輯功能 A RSB DC TD T 3 欲使D觸發器按Qn 1 工作 應使輸入D A 0B 1C QD A C D 4 對于D觸發器 欲使Qn 1 Qn 應使輸入D A 0B 1C QnD 5 一個觸發器可記錄一位二進制代碼 它有 個穩態 A 4B 1C 2D 36 在下列觸發器中 有約束條件的是 A 主從JKF FB 主從DF FC 同步RSF FD 邊沿DF F C C C 四 計算分析1 由兩個與非門構成的基本RS觸發器中 觸發輸入信號如圖所示 試畫出其Q和端的波形 2 由兩個或非門構成的基本RS觸發器中 已知R S端的波形如圖所示 試畫出Q 的波形 設觸發器的初始狀態為0 3 設圖所示的同步RS觸發器初始狀態為0 R S端的波形如圖所示 試畫出其輸出端Q 的波形 4 在圖所示的維持阻塞D觸發器中 已知CP D 的波形如圖所示 試畫出其Q端的波形 設觸發器的初態為0 10 已知下降沿觸發型JK觸發器的CP J K波形如圖所示 試分別畫出其Q端的波形 設 1 觸發器的初始狀態為零 一 填空題1 組合邏輯電路任何時刻的輸出信號 與該時刻的輸入信號 與電路原來所處的狀態 時序邏輯電路任何時刻的輸出信號 與該時刻的輸入信號 與信號作用前電路原來所處的狀態 2 一個4位移位寄存器 經過個時鐘脈沖CP后 4位串行輸入數碼全部存入寄存器 再經過個時鐘脈沖CP后可串行輸出4位數碼 有關 有關 有關 無關 4 4 時序邏輯電路 3 構成一異步2n進制加法計數器需要個觸發器 一般將每個觸發器接成型觸發器 如果觸發器是上升沿觸發翻轉的 則將最低位觸發器CP端與相連 高位觸發器的CP端與相連 4 時序邏輯電路按照其觸發器是否有統一的時鐘脈沖控制分為時序電路和時序電路 5 要組成模15計數器 至少需要采用個觸發器 n 計數或T 計數脈沖輸入端 鄰低位端 同步 異步 4 二 判斷題1 異步時序電路的各級觸發器類型不同 2 組合電路不含有記憶功能的器件 3 模N計數器可用作N分頻器 4 把一個5進制計數器與一個10進制計數器串聯可得到15進制計數器 5 4位同步二進制加法計數器與4位異步二進制加法計數器的狀態轉換表不同 6 利用反饋歸零法獲得N進制計數器時 若為異步置零方式 有短暫的過渡狀態 不能穩定而是立刻變為0狀態 7 計數器的模是指對輸入的計數脈沖的個數 8 具有N個獨立的狀態 計滿N個計數脈沖后 狀態能進入循環的時序電路 稱之模N計數器 三 單項選擇題1 下列電路中 不屬于組合邏輯電路的是 A 編碼器B 譯碼器C 數據選擇器D 計數器2 同步時序電路和異步時序電路比較 其差異在于后者 A 沒有觸發器B 沒有統一的時鐘脈沖控制C 沒有穩定狀態D 輸出只與內部狀態有關 D B 3 判斷圖題所示電路為 A 并行輸入數碼寄存器B 左移位寄存器C 右移位寄存器D 串并行輸入移位數碼寄存器 D 4 在下列邏輯電路中 不是組合邏輯電路的有 A 譯碼器B 編碼器C 全加器D 寄存器5 判斷圖題所示電路為 A 并行輸入數碼寄存器B 左移位寄存器C 右移位寄存器D 串并行輸入移位數碼寄存器 D A 6 下列電路中 常用于數據串并行轉換的電路為 A 加法器B 計數器C 移位寄存器D 數值比較器7 判斷圖題所示電路為 A 數碼寄存器B 左移位寄存器C 右移位寄存器8 某移位寄存器的時鐘脈沖頻率為100KHZ 欲將存放在該寄存器中的數左移8位 完成該操作需要 時間 A 10 SB 80 SC 100 SD 800ms B C B 9 N個觸發器可以構成能寄存 位二進制數碼的寄存器 A N 1B NC N 1D 2N10 8位移位寄存器 串行輸入時經 個脈沖后 8位數碼全部移入寄存器中 A 1B 2C 4D 811 判斷圖題所示電路為何種計數器 A 異步二進制減法B 同步二進制減法C 異步二進制加法D 同步二進制加法 B D A 12 用二進制異步計數器從0做加法 計到十進制數178 則最少需要 個觸發器 A 6B 7C 8D 1013 某數字鐘需要一個分頻器將32768HZ的脈沖轉換為1HZ的脈沖 欲構成此分頻器至少需要 個觸發器 A 10B 15C 32D 3276814 判斷圖題所示電路為何種計數器 A 異步二進制減法B 同步二進制減法C 異步二進制加法D 同步二進制加法 C B A 15 判斷圖題所示電路為何種計數器 A 異步二進制減法B 同步二進制減法C 異步二進制加法D 同步二進制加法16 一位8421BCD碼計數器至少需要 個觸發器 A 3B 4C 5D 1017 同步計數器和異步計數器比較 同步計數器的顯著優點是 A 工作速度高B 觸發器利用率高C 電路簡單D 不受時鐘CP控制 C B A 18 欲設計0 1 2 3 4 5 6 7這幾個數的計數器 如果設計合理 采用同步二進制計數器 最少應使用 級觸發器 A 2B 3C 4D 819 圖題所示74HC161計數器電路的模是 A 7B 8C 9D 10 B D 20 把一個五進制計數器與一個四進制計數器串聯可得到 進制計數器 A 4B 5C 9D 2021 判斷圖題所示電路為 計數器 A 異步二進制減法B 同步二進制減法C 異步二進制加法D 同步二進制加法 D D 四 計算分析1 已知圖所示單向移位寄存器的CP及輸入波形如圖所示 試畫出Q0 Q1 Q2 Q3波形 設各觸發初態均為0 4 利用集成計數器構成圖所示兩個電路 試分析各電路為幾進制計數器 并畫出狀態轉換圖 a 為13進制計數器b 為50進制計數器狀態轉換圖 略 5 圖是利用74HC163構成的N進制計數器 請分析其為幾進制計數器 60進制計數器 10 已知一天有24小時 試利用74HC160設計一個二十四進制計數器 一 填空題1 某單穩態觸發器在無外觸發信號時輸出為0態 在外加觸發信號時 輸出跳變為1態 因此 其穩態為態 暫穩態為態 暫穩態所處時間的長短取決于電路本身的參數 2 單穩態觸發器在數字系統中應用很廣泛 通常用于脈沖信號的 及 3 單穩態觸發器有 個穩定狀態 多諧振蕩器有 個穩定狀態 4 占空比q是指矩形波持續時間與其之比 0 1 第六章脈沖信號的產生與轉換 0 1 高電平 周期 展寬 延時 整形 定時元件 5 觸發器能將緩慢變化的非矩形脈沖變換成邊沿陡峭的矩形脈沖 6 施密特觸發器有個閥值電壓 分別稱作和 7 555定時器型號的最后數碼為555的是產品 為7555的是產品 8 為了實現高的頻率穩定度 常采用振蕩器 單穩態觸發器受到外觸發時進入態 施密特 2 上限閥值電壓 下限閥值電壓 TTL CMOS 石英晶體 暫穩 二 判斷題1 當微分電路的時間常數 RC tW時 此RC電路會成為耦合電路 2 積分電路是一種RC串聯電路 它是從電容兩端上取出輸出電壓的 3 微分電路是一種能夠將輸入的矩形脈沖變換為正負尖脈沖的波形變換電路 4 單穩態觸發器的暫穩態維持時間用tW表示 與電路中RC成正比 5 單穩態觸發器的暫穩態時間與輸入觸發脈沖寬度成正比 6 施密特觸發器的正向閾值電壓一定大于負向閾值電壓 7 石英晶體多諧振蕩器的振蕩頻率與電路中的R C成正比 8 多諧振蕩器的輸出信號的周期與阻容元件的參數成正比 9 方波的占空比為0 5 10 555定時器不僅可以組成多諧振蕩器 而且還可以組成單穩態觸發器 施密特觸發器 三 單項選擇題1 若圖題中為TTL門微分型單穩態觸發器 對R1和R的選擇應使穩態時 A 門G1 G2都導通 低電平輸出 B G1導通 G2截止C G1截止 G2導通D G1 G2都截止 B 2 以下各電路中 可以產生脈沖定時 A 多諧振蕩器B 單穩態觸發器C 施密特觸發器D 石英晶體多諧振蕩器 B 4 石英晶體多諧振蕩器的突出優點是 A 速度高B 電路簡單C 振蕩頻