华工网络2019下“数字电子技术”作业(五大题共16小题)

一、逻辑代数基础(逻辑函数化简、变换)（1小题）

1、函数Y(A,B,C,D)m(0,2,7,13,15)d(1,3,4,5,6,8,10)，要求：（1）利用卡诺

图将Y化为最简的“与或”表达式；（2）将该最简的“与或”表达式变换为与非-与非式；

（3）将该最简的“与或”表达式变换为或非-或非式。

二、器件（门电路、触发器、存储器、ADC/DAC）（8小题）

1、写出如图 2-1所示电路中门电路的类型，并写出输出端Y1、Y

2、Y的表达式。

VCC

TTL

RL

A Y1

Y

B

TTL

C Y2

D

图2-1

答：三态与非门，上为低电平有效，下为高电平有效；

EN=0，Y1=(AB)'，Y2=高阻抗，Y=(AB)'；EN=1，Y1=高阻抗，Y2=(CD)'，Y=(CD)'。

2、写出如图2-2所示电路中门电路的类型，并分别写出下图中当控制信号EN=0和EN=1 时输出端Y1、Y2、Y的表达式或逻辑状态。

EN

A Y1

B

C

Y2

D

Y

图2-2

答：

3、电路如图2-3所示，写出触发器输入端D的表达式、是CLK的上升沿或下降沿触发、触发时次态 Q*的表达式，并说明该电路对于输入信号A来讲相当于哪种逻辑功能的触发器。

A

1D Q

CLK

C1Q'

图2-3

答：D=A异或Q；上升沿触发；Q(n+1)=D=A 异或Q(n)；T触发器。

4、电路如图2-4所示，写出触发器输入

端J、K的表达式、是CLK的上升沿或下降沿触发、

触发时输出次态Q*的表达式，并说明该电路对于输入信号A来讲相当于哪种逻辑功能的触发器。

A1J Q

C1

1K

Q'

CLK

图2-4

5、存储器2114的逻辑符号如图2-5所示，问：（1）是RAM还是ROM？（2）2114的地址线、数据线分别为几根？（3）2114的容量是多少？

2114

A9

A0

D3

R/W D0

CS

图2-5

答：（1）是RAM（2）2114的地址线则地址线有2根：A0 ～A1 （22=4）数据线有4位：D0～D3（3）2114的容量1K*4？

6、四片RAM2114（1K 4）组成的RAM容量扩展电路如图2-6所示。问：（1）该扩展电路的存储容量为多少？（2）该电路采用何种容量扩展方式？并简要说明原因。

Y3

A11

2﹣4

Y2

A10译码器Y1

Y0

A9

A0

R/W

A9A0R/WCS A9A0R/WCS A9A0R/WCS A9A0R/WCS

2114（1）2114（2）2114（3）2114（4）

D3D2D1D0D3D2D1D0D3D2D1D0D3D2D1D0 D3

D2

D1

D0

图2-6

答：（1）

（2）采用：字扩展方式

7、将数字信号转换为模拟信号需要采用什么类型的转换器？若该转换器由电阻网络和集成

运放以反相求和运算的形式构成（ 4位数字量），假设参考电压 VREF=-8V ，那么当 4位

数

字量输入d 3d 2d 1d 0分别为0101时输出模拟电压v o 等于多少？

答:数字模拟转换（digital-to-analogconversion 、D/A 转换器）是计算机采集控制系统与模拟量控制对象之间紧密联系的桥梁。D/A 转换器的作用是将离散的数字信号转换为连续变

化的

模拟信号；数字量是由一位一位的数码构成的，每个数位都代表一定的权。

比如，二进制数

1001,

代码

最高位的权是 23=8,此位上的代

码 1表示数值 1*20=1；其它数位均为

1表示数值 1*23=8；

0,因此二进制

,

数1001就等于十进制数9。

8、将模拟信号转换为数字信号需要采用什么类型的转换器？如果要把最大幅值为 5.1

的

V 模拟信号转换为数字信号，且要求模拟信号每变化20mV使得数字信号最低位（LSB）发生

变化，则至少应选用多少位的转换器？并说明该转换器的分辨率是多少？

答：级数=5.1V/0.02V=255

255换算为二进制，约为2^8，所以是8位的A/D转换器。

三、组合逻辑电路的设计（3小题）

1、设计一个全加器，设输入为A、B、C，输出为S（和）、CO（进位）。

（1）列出真值表；

（2）写出输出S和C O的最小项之和表达式；

（3）利用卡诺图分别将S和C O化为最简与或表达式；

（4）分别将S和C O化为与非-与非表达式；

（5）从整体考虑，画出最简的全部用与非门构成的逻辑图。Array 2、已知电路有三个输入信号A、B、C，两个输出信号Y、Z，当A=0时输出信号Y=0、Z=B+C，

当A=1时Y=1、Z=BC。

（1）要求按照图3-1所示顺序，列出真值表；

（2）分别写出输出信号Y、Z的标准与或逻辑表达式；

（3）用3线-8 线3位二进制译码

器

74HC138 以及最少的门电路画出电路图，要求输入信号

A接至地址端A2，输入信

号

B接至地址

端

A1，输入信

号

C接至地址

端

A0。74HC138 的逻

辑符号和功能表分别如图3-2、3-

3

所示。

图3-1 图3-2

74HC138的功能表

输入输出

S1S2+S3A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7

0××××11111111

×1×××11111111

1000001111111

1000110111111

1001011011111

1001111101111

1010011110111

1010111111011

1011011111101

1011111111110

图3-3

答：