数字电子技术期末复习试卷及答案(四套)

数字电子技术基础试卷(本科)及参考答案试卷一
一、（20分）选择填空。

从每个小题的四个选项中选出一个正确答案，并将其编号填入该题后的括号中。

1．十进制数3.625的二进制数和8421BCD码分别为（）
A．11.11 和11.001 B．11.101 和0011.1
C．11.01 和11.1 D．11.101 和11.101
2．下列几种说法中错误的是（）
A．任何逻辑函数都可以用卡诺图表示。

B．逻辑函数的卡诺图是唯一的。

C．同一个卡诺图化简结果可能不是唯一的。

D．卡诺图中1的个数和0的个数相同。

3．和TTL电路相比，CMOS电路最突出的优点在于（）
A．可靠性高B．抗干扰能力强
C．速度快D．功耗低
4．为了把串行输入的数据转换为并行输出的数据，可以使用（）
A．寄存器B．移位寄存器
C．计数器D．存储器
5．单稳态触发器的输出脉冲的宽度取决于（）
A．触发脉冲的宽度B．触发脉冲的幅度
C．电路本身的电容、电阻的参数D．电源电压的数值
6．为了提高多谐振荡器频率的稳定性，最有效的方法是（）
A．提高电容、电阻的精度B．提高电源的稳定度
C．采用石英晶体振荡器C．保持环境温度不变
7．已知时钟脉冲频率为f cp，欲得到频率为0.2f cp的矩形波应采用（）
A．五进制计数器B．五位二进制计数器
C．单稳态触发器C．多谐振荡器
8．在图1-8用555定时器组成的施密特触发电路中，它的回差电压等于（）
A．5V B．2V
C．4V D．3V
图1-8
二、（12分）已知输入信号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。

图2
三、（10分）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。

四、（12
0。

图4
五、（12分）已知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，写出每个触发器的驱动方程和状态方程
2．试用D
A
B C 1
B C
CP
Q Q
六、（12分）用移位寄存器74194和逻辑门组成的电路如图6所示。

设74194的初始状态Q 3Q 2Q 1Q 0=0001
图6
七、(10分)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
图7
八、(12分) 由555定时器组成的脉冲电路及参数如图8 a 所示。

已知v I 的电压波形如图b 所示。

试对应v I 画出图中v O1、v O2的波形；
L
CP
1
2
3 4 5
6
7 8
v I
v O2
υ
4V
图8
数字电子技术基础试卷(本科)及参考答案
试卷二
一、（18分）选择填空题
1. 用卡诺图法化简函数F (ABCD )=(0,2,3,4,6,11,12)+(8,9,10,13,14,15)得最简与-或
式________。

A.
B.
C.
D.
2. 逻辑函数F 1、F 2、F 3的卡诺图如图1-2所示，他们之间的逻辑关系是 。

A ．F 3=F 1•F 2
B ．F 3=F 1+F 2
C ．F 2=F 1•F 3
D ．F 2=F 1+F 3
图1-2
3. 八选一数据选择器74151组成的电路如图1-3所示，则输出函数为（ ）。

A ．
B ．
C ．
D ．
图1-3
4. 图1-4所示电路中，能完成
Q n +1=
逻辑功能的电路是（ ）
∑m
∑d BC B F +=C B D A F ++=C B D F +=A B CD F ++=
B C CA BA L ++=B C A C A B L ++=B C CA A B L ++=CB CA A B L ++=
C
B A
n Q
5. D/A 转换电路如图1-5所示。

电路的输出电压υ0等于（ ）
A. 4.5V
B. -4.5V
C. 4.25V
D. -8.25V
图1-5
6.用1K×4位的DRAM 设计4K×8位的存储器的系统需要的芯片数和地址线的根数是（ ）
A. 16片，10根
B. 8片，10根
C. 8片，12根
D. 16片，12根
7.某逻辑门的输入端A 、B 和输出端F 的波形图1-7所示，F 与A 、B 的逻辑关系是：
A. 与非；
B. 同或；
C.异或；
D. 或。

图1-7
二、（12分）逻辑电路如图2 a 、b 、c 所示。

试对应图d 所示输入波形，分别画出输出端L 1、、L 2 和L 3的波形。

(设触发器的初态为0)
（a
） (b)
(c ) (d)
图2
三、（12分）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）。

O
0 0 0 0 0 0 1 0 0 1
A B
F
1
C
A
B 2
3
A B C
(a) (b) 图3
四、（12分）用最少的与非门设计一个组合逻辑电路，实现以下逻辑功能：
时，时；时；时，输出为任意态。

1.在图4中填写逻辑函数Y 的卡诺图
2.写出逻辑表达式
3.画出逻辑电路
五、（15分）分析如图5所示时序逻辑电路。

（设触发器的初态均为0） 1．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Q 0、Q 1及Q 3的波形。

图5
六、（15分）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。

b
00
01=X X AB Y =010
1=X X B A Y +=1001=X X B A Y ⊕=1101=X X 0
CP
图6
七、（16分）由555定时器、3-8线译码器74HC138和4位二进制加法器74HC161组成的时序信号产生电路如图7所示。

1. 试问555定时器组成的是什么功能电路？计算v o1输出信号的周期；
2. 试问74LVC161组成什么功能电路？列出其状态表；
3. 画出图中v o1、Q 3、Q 2、Q 1、Q 0 及L 的波形。

1k 1k Ω0.1μR R
试卷二参考答案
一、选择填空
1．C 2．B 3．C 4．B 5．B 6．C 7．B
二、输出端L 1、L 2和L 3的波形如图A 2所示。

图A 2
三、输出逻辑函数L 的卡诺图如图A3所示。

四、1.逻辑函数Y 的卡诺图如图A4所示。

2．
，
3.电路图略
五、
1．时钟方程：
激励方程：；
；
状态方程：
b
101000Y X X A AB AX AB X X A AB AX AB
=+++=⋅⋅⋅0
CP CP CP ==200
1Q CP =1
020==K Q J ，1 111==K J ，1 2012==K Q Q J ，
，，
2．电路的状态图如图A5-2所示。

电路具有自启动功能。

图A5-2
3．波形图如图A5-3所示。

图A5-3
六、
1．电路状态表如表A6所示。

2．激励方程： ，
输出方程：
3．电路为可控三进制计数器
七、
1．555定时器组成多谐振荡器。

2．74LVC161组成五进制计数器，电路状态表如表A7所示 3．v o1、Q 3、Q 2、Q 1、Q 0 及L 的波形如图A7组成。

图A7
000210cp Q cp Q Q Q n n
n n +=+1
11111cp Q cp Q Q n n
n +=+2
2221012cp Q
cp Q Q Q Q n
n
n n n +=+
Q Q 1Q X
Q Q X Q D n n
n 0111+=n
n n
n
n Q Q X Q Q X Q D 0
10100++=X
Q Z n
1=μs
2107.0)(7.0221pL pH =++=+=C R C R R t t T L
υo1
Q 3 Q 2 Q 1 Q 0
试卷一参考答案
一、选择填空
1．B；2．D；3．D；4．B；5．C；6．C；7．A；8．B 二、、和的波形如图A2所示。

图A2
三、真值表如表A3所示，各逻辑函数的与非-与非表达式分别为
逻辑图略。

表A3
四、驱动方程：J0=Q2K0=1，J1=1 K1= Q2⊙Q0，J2=1 K2=+ Q0波形图如图A4。

图A4
五、
1．状态转换真值表如表A5所示。

1
L
2
L
3
L
R C Y A BC A BC
==+=⋅G AB
=
1
Q
表A5
激励方程：D 2=Q 1，D 1=Q 0，
状态方程：，，
状态图如图A5所示。

图A5
电路具自启动能力 2．电路图略。

六、各输出端Q 3、Q 2、Q 1
图A6
七、MN =00 8进制计数器，MN =01 9进制计数器， MN =10 14进制计数器，MN =11 15进制计数器。

八、对应v I 画出图中v O1、v O2的波形如图A8所示。

1
20Q Q D =n
n Q Q 112=+n n Q Q 01
1
=+n
n n Q Q Q 1210=+
L
Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 CP υI
4V υ
υ
数字电子技术基础试卷(本科)及参考答案试卷三
一、（16分）
1．（12分）逻辑电路如图1-1 a、b、c、d所示。

试对应图e所示输入波形，分别画出输出端L1、
图1-1
2．（4分）用代数法化简：
二、（10分）已知逻辑函数：
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。

三、（8分）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
四、（12分）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。

A
B
C
（a）
L2 C
B
A
L3
（e）
C
（c）
C
（b）
C
1
Ω
A
B
4
(d)
C
B
A
C
B
A
C
B
A
F+
+
+
+
=
1
)
D
C
A
D
C
(A
B
C)
(A
F+
⊕
=
2
1
2
2
1
F
F
F
BCD
C
B
CD
A
D
C
B
A
(A,B,C,D)
F
D
C
B
A
D
B
A
C
A
AB
(A,B,C,D)
F
⋅
=
+
+
+
=
+
+
+
=
1
图4
G 1 G 0 F
功 能
五、（12分）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）
六、（14分）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态图 4． 说明电路的逻辑功能。

图6
七、（16分）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行减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。

八、（12分）时序信号产生电路如图8所示，CP 为1kHz 正方波。

1．说明74161和非门组成电路的逻辑功能；
2．对应CP 输入波形，画出电路中υO1、υO2的电压波形。

3．计算υO2的输出脉宽t W ；
4．试问υO2的频率与CP 的频率比是多少？
5．如改变74161数据输入，使D 3D 2D 1D 0=1000，试问υO2与CP 的频率比又是多少？
Z 1
0 1 F
74HC151 D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 E S 2
S 1
S 0 Y
X
G 1 G 0
图8
试卷三参考答案
一、
1．各电路输出端的波形如图A1所示。

图A1
2．，
二、逻辑函数F 1、F 2和F 的卡诺图如图A2所示。

图A2
化简并变换逻辑函数F 得
逻辑图略
三、，
真值表如表A3所示。

电路实现全加器功能。

V CC
0.01μF
CP
1
2
3 4 5
6
7 8 9
L L L L 1
1=F D
B A
C C A F 2++=C B A
D B A CD C B A D B A CD F ⋅⋅=++=C
B A B
C A AB L 1++=C B A L ⊕⊕=2
四、分析电路可得G 1 、G 0为不同取值时的逻辑功能如表A4所示。

五、1．真值表略，用卡诺图化简得最简的或非表达式为
或非门实现的电路图如图A5-1所示 2． 变换函数L 的表达式得
用74HC138实现的电路如图A5-2所示。

图5-1 图5-2
六、
1．激励方程：
输出方程：
2．状态方程：
3．状态表如表A6所示。

状态图如图A6所示。

B A L +=40Y Y A B
C A B C B A L ⋅=+==
L
L
A B C
1 0 0
)(12211A Q Q D Q D n n
n
⊕⊕==1212
n
n
n n
Y AQ Q AQ Q =+)
(12121
11A Q Q Q Q Q n n
n n
n ⊕⊕==++
图A6
4．电路为可逆计数器。

A =0时为加法器；A =1时为减法器；Y 端为加法器的进位输出端和减法器的借位输出端。

七、状态图如图A7所示。

状态表如表A7所示。

表A7
激励方程为：
输出方程为： 逻辑图及自启动检查略。

八、1．74HC161和非门组成四进制计数器 2．υO1和υO2的波形如图A8所示。

图A8
0/0
0/0 ⎪⎩⎪⎨⎧==X Q K Q X J n n 0101⎩⎨⎧==X K X J 00X
Q Q Z n
n 01=
υo1CP υo2
表A6
3．υO2的输出脉宽 t W ≈1.1RC =1.2ms 4．
的频率为CP 频率的四分之一
5．当=D 3D 2D 1D 0=1000时，的频率为CP 频率的八分之一
数字电子技术基础试卷(本科)及参考答案
试卷四
一、选择，填空题（16分）
1．卡诺图如图1-1所示，电路描述的逻辑表达式F = 。

A ．
B ．
C ．BC+AD+B
D D ．
2．在下列逻辑部件中，不属于组合逻辑部件的是 。

A ．译码器
B ．编码器
C ．全加器
D ．寄存器
3．八路数据选择器，其地址输入端（选择控制端）有 个。

A ．8个
B ．2个
C ．3个
D ．4个
4．为将D 触发器转换为T 触发器，图9.4.2所示电路的虚线框内应是 。

A ．或非门
B ．与非门
C ．异或门 图1-2
5．一位十进制计数器至少需要 个触发器。

A ．3
B ．4
C ．5
D ．10
6．有一A/D 转换器，其输入和输出有理想的线性关系。

当分别输入0V 和5V 电压时，输出的数字量为00H 和FFH ，可求得当输入2V 电压时，电路输出的数字量为
A ．80H
B ．67H
C ．66H
D ． 5FH
02v 02v D C D A D B ++C A C B B A ++AB CD AB ++
7．容量是512K×8的存储器共有
A．512根地址线，8根数据线B．19根地址线，8根数据线
C．17根地址线，8根数据线D．8根地址线，19根数据线。

8．在双积分A/D转换器中，输入电压在取样时间T1内的平均值V I与参考电压V REF应满足的条件是________。

A．|V I|≥|V REF|B．|V I|≤|V REF| C．|V I|=|V REF| D．无任何要求
二、（12分）电路及其输入信号A.B.C的波形分别如图2所示。

试画出各的输出波形。

（设触发器初态为0）
三、（12分）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
四、(12分) 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。

L3
A
B
C
L1
L2
图4
五、（16分）分析如图5 a 所示时序逻辑电路。

（设触发器的初态均为0） 1．写出驱动方程、输出方程； 2．列出状态表；
3
Z 的波形。

(a) （b ）
图5
六、（16
分）试用负边沿D 触发器设计一同步时序逻辑电路，其状态图如图
6所示。

1．列出状态表；
2．写出激励方程和输出方程； 3．画出逻辑电路。

图6
七、（16分）波形产生电路如图7所示。

1．试问555定时器组成的是什么功能电路？计算v o1输出信号的周期和占空比； 2．试问74LVC161组成的是什么功能电路？列出其状态表； 3．画出输出电压v o 的波形，并标出波形图上各点的电压值。

4．计算v o 周期。

A B C D Z （MSB ） （LSB ）
CP
X
10k 68k 0.01μR R
试卷四参考答案
一、1．D 2．D 3．C 4．D 5．B 6．C 7．B 8．B
二、分析电路可画出各逻辑电路的输出波形如图A2所示。

图A2
三、
1．
L 2=AB +BC +AC
2．电路的真值表如表A3所示。

3．为1位全加器。

A 、B 分别为加数和被加数，C 为低位进位信号。

L 1为本位和，L 3为向高位的进位。

四、1． 2．用卡诺图化简得 3．
逻辑图如图A4所示。

图A4
L L L
C A A ABC C B A C B A C B A L ⊕⊕=+++=1
A DC
B A B D
C A B DC A CB
D A B C D A B C D Z +++++=Z CB CBA =+)
6,4,5()(∑=m A B C Z 、、
五、
1．驱动方程：
，
输出方程：
2．状态表如表A5所示。

3．Q 0、Q 1及Z 的波形如图A5所示。

图A5
六、
1．状态表如表A6所示。

2．激励方程
输出方程 3．逻辑图略 七、
1．555定时器组成多谐振荡器
υO1的周期为：T =0.7
占空比为：
2．74LVC161组成四进制计数器，其状态表入如表A7所示。

X Q K X
Q J n n 1
01
0==X
Q K X
Q J n
n
0101==n
n n Q Q XQ Z 1
01+=10
0n
D Q D X
==01n
n
Z Q Q X
=++ms 1)2(21≈+R R %
5322
12
1=++=
R R R R q
3．υO1、υO的波形如图A7所示。

图A7 4．υO的周期T=4T1=4ms。