电气技术基础Ⅱ复习题(肖)_数字电子2010

A ABC B ABC C ABC
⑵ 化简与变换。因为下一步要列真值表，所以要通过化简与变 换， 使表达式有利于列真值表， 一般应变换成与—或式或最小项表达 式。
L ABC ( A B C ) ABC A B C ABC ABC
⑶ 由表达式列出真值表，见表 பைடு நூலகம்－1。经过化简与变换的表达式
Y A B BC AB AC A B BC AB AC AC (增加的AC 是A B BC的多余项，可与 AC 合并） A B BC AB A BC （A＋A B ) AB BC （A AB ) BC A B A B (1 C ) A B
图 2－1 解： Y1 A B 0 A B
Y2 A B
Y3 AB 0 AB
2、在图 2－1（a）～（c）中，若均为 TTL 门电路试写出各个输出信号的逻辑表达式。 解：对于（a） ，∵Ri＝10kΩ＞RON，输入端相当于接“1” ，∴ Y1 A B 1 0 对于（b） ，∵Ri＝10kΩ＞RON，输入端相当于接“1” ，∴ Y2 A 1 A 对于（c） ，∵Ri＝100Ω＜ROFF，输入端相当于接“0” ，∴ Y3 AB 0 AB
Y AC B AC B BC AC B AC B BC AC ( B B) BC AC BC A C BC A C (1 B) A C
2、 Y ABC B C ACD 解：
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Y ABC B C ACD ( B BAC ) (C C AD) B AC C AD B ( AC C ) AD B A C AD A B C D
& A B C & P & & ≥1 L
图 3－1
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解：⑴ 由逻辑图逐级写出逻辑表达式。为了写表达式方便，借助中间变量 P
P ABC
表 3－1 A 0 0 0 0 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 真值表 L 0 1 1 1 1 1 1 0
L AP BP CP
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为两个最小项之和的非，所以很容易列出真值表。 ⑷ 分析逻辑功能 由真值表可知，当 A、B、C 三个变量不一致时，电路输出为“1” ，所以这个电路称为“不一致电路” 。 2、设计一个电路，用以判别一位 8421 码是否大于 5。大于 5 时，电路输出 1，否则输出 0。用与非门 实现。 解 第一步：根据题意列真值表 假设输入的 8421 码用四个变量 A、B、C、D 表示，输出用 Y 表示，可得到表 3－2 所示的真值表。 当输入 A、B、C、D 代表的 8421 码的值在 0～5 之间，输出 Y 为 0；输入的值为 6～9 时，Y 为 1。 因为输入 A、B、C、D 表示 8421 码，所以 A、B、C、D 的取值在 1010～1111 是不可能出现的，这在逻 辑设计中称作“约束条件” 。既然这些输入组合不会出现，也就不必关心其对应的输出值是 0 还是 1，在真 值表或卡诺图中称作“任意项”或“无关项” ，用 d 或×表示。在逻辑设计中还有一种情况：某些输入组 合可以出现，然而输出是任意的，可以为 0 也可以为 1，显然，也可以作为任意项处理。 表 3－2 真值表 A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 B 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 C 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 D 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Y 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 d d d d d d
3、 Y AB ( A C ) B AC 解：
Y AB ( A C ) B AC AB AC B AC AB ( AC AC B) AB B AC A B AC ( A AC ) B A B
4、 Y AB BC AB AC 解：
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3、两个或多个 OC 门的输出端 直接相连 ，相当于将这些输出信号相与，称为 线与 。 4、只有 OC 门可以实现输出端 线与 连接。普通 TTL 门输出端不能并联，否则可能损坏器件。 5、OC 门可以实现 输出端线与连接 ；可以驱动 显示器和继电器等 ；可以实现 电平转换 。 6、CMOS 反相器是由 NMOS 管和 PMOS 管组成的 互补 电路。 7、三态门又称 TSL 门，其输出有 高电平态 、 低电平态 和 高阻态 三种状态。 8、TTL 门电路的关门电阻 ROFF＝ 0.9kΩ ，开门电阻 RON＝ 2.5kΩ 。当接在 TTL 门电路输入端电阻 Ri＞RON 时， 其逻辑状态相当于 1 ； 当 Ri＜ROFF 时， 其逻辑状态相当于 0 ， 如果 ROFF＜Ri＜RON ， 则 TTL 门电路将处于不正常状态，既不是 1 也不是 0 ，这种情况是不允许的。 9、MOS 门电路的输入阻抗极高，静态情况下栅极一般不会有电流，当 MOS 门电路输入端通过电阻 （不论电阻阻值为多少）接到 VDD 时，其逻辑状态相当于 1 ；当 MOS 门电路输入端通过电阻（不论电阻 阻值为多少）接到地时，其逻辑状态相当于 0 ；当 MOS 门电路输入端通过电阻（不论电阻阻值为多少） 接到某逻辑电平点 A 时，其逻辑状态相当于 A 点的逻辑电平 。 10、具有“相异出1，相同出0”功能的逻辑门是 异或 门，它的反是 同或 门。 11、数字集成门电路按 开关 元件的不同可分为TTL和CMOS两大类。其中TTL集成电路是 双极 型， CMOS集成电路是 单极 型。 集成电路芯片中74LS系列芯片属于 双极 型集成电路， CC40系列芯片属于 单 极 型集成电路。 12、功能为“有0出1、全1出0”的门电路是 或非 门；具有“ 有1出1，全0出0 ”功能的门电路是或 门；实际中集成的 与非 门应用的最为普遍。 13、TTL门输入端口为 “与” 逻辑关系时，多余的输入端可 悬空 处理；TTL门输入端口为 “或” 逻辑关系时，多余的输入端应接 低 电平；CMOS门输入端口为“与”逻辑关系时，多余的输入端应接 高 电平，具有“或”逻辑端口的CMOS门多余的输入端应接 低 电平；即CMOS门的输入端不允许 悬空 。 二、分析计算题 1、在图 2－1（a）～（c）中，若均为 CMOS 门电路试写出各个输出信号的逻辑表达式。
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三、简答题 1、简述 TTL 集成逻辑门的使用要点。 答：⑴ 电源电压用 + 5 V，74 系列应满足 5 V±5% 。 ⑵ 输出端的连接：普通 TTL 门输出端不允许直接并联使用；三态输出门的输出端可并联使用，但同 一时刻只能有一个门工作，其他门输出处于高阻状态；集电极开路门输出端可并联使用，但公共输出端和 电源 VCC 之间应接负载电阻 RL； 输出端不允许直接接电源 VCC 或直接接地； 输出电流应小于产品手册上规 定的最大值。 2、简述集成门电路多余输入端的处理。 答：集成门电路多余输入端在实际使用时一般不悬空，主要是防止干扰信号串入，造成逻辑错误。对 于 MOS 门电路输入端是绝对不能悬空的。这是因为 MOS 管的输入阻抗很高，在外界静电干扰时，会在悬 空的输入端积累高电压，造成栅极击穿。 多余输入端的处理如下： ⑴ 对于与门、与非门，多余输入端应接高电平，可以直接接电源的正端，或通过一个数千欧的电阻 接电源的正端；在前级驱动能力允许时，可以与有用输入端并联；TTL 电路输入端悬空时相当于输入高电 平，对于 TTL 门电路，在外界干扰很小时，与门、与非门的多余输入端可悬空，但使用中多余输入端一般 不悬空，以防止干扰。 ⑵ 对于或门、或非门，多余输入端应接低电平，可以直接接地，也可以与有用输入端并联。 ⑶ 对于与或非门中不使用的与门至少有一个输入端接地。 第 3 章 组合逻辑电路 一、填空题 1、 用 n 位二进制代码对 N＝2n 个信号进行编码的电路 叫做二进制编码器。 2、二－十进制编码器是指 将 0～9 十个数字编成二进制代码的电路 。 3、优先编码器就是允许两个或两个以上信号同时要求编码的编码器。优先编码器只对 优先级别最高 的输入信号编码 ，故逻辑功能不会混乱。 4、译码是编码的逆过程，它是 将输入的代码译成对应的输出高、低电平信号 。能实现译码功能的 数字电路称为译码器。 74LS138 是一种典型的 3 线－8 线 集成二进制译码器。 74LS42 是集成 二－十进制 译码器 。 5、数据选择器是 从多路数据输入中选择与地址信号对应的一路传送到输出端 。74LS151 是一种典 型的 8 选 1 的集成数据选择器。 6、数据分配器是 将一路输入数据分配到地址信号对应的多路输出的某一个输出端 。 7、全加器是指能实现两个加数和 低位来的进位信号 三数相加的算术运算逻辑电路。 8、比较两个多位二进制数大小是否相等的逻辑电路，称为 数值比较器 。 二、分析设计题 1、组合电路如图 3－1 所示，分析该电路的逻辑功能。
5、 Y ABC AC B C 解：
Y ABC AC B C ABC C ( A 1) B ( B B AC ) C B AC C B (C C A) B C A
6、 Y ABC BD AD 1 解： Y ABC BD AD 1 ( ABC BD AD) 1 1 三、简答题 1、数字信号和模拟信号的最大区别是什么？数字电路和模拟电路中，哪一种抗干扰能力较强？ 答：数字信号是离散的，模拟信号是连续的，这是它们的最大区别。它们之中，数字电路的抗干扰能 力较强。 2、为什么在数字设备中通常采用二进制？ 答：为了简化数字设备，减小错误概率，提高工作可靠性。因为二进制数只有两个数码，故用两种电 路状态就可以表示二进制数。 若采用十进制数， 因十进制数有 10 个数码， 必须用 10 种电路状态才能表示， 这会使数字设备结构复杂，错误概率增大，工作可靠性变差。 第 2 章 逻辑门电路 一、填空题 1、三极管在数字电路中是作为开关使用的，它主要工作在截止与饱和两种状态，三极管截止状态的 条件是： 三极管的发射结和集电结均处于反偏状态 。三极管饱和状态的条件是： 三极管的发射结和集 电结均处于正偏状态 。 2、TTL 与非门的电路结构由三部分组成，它们是 输入级 、 中间放大级 和 输出级 。