中南大学数电期末四套试卷与详细答案

中南大学信息院《数电》（第一套）一、填空题：（每空1分，共15分）1.逻辑函数的两种标准形式分别为（）（）。

2.将2004个“1”异或起来得到的结果是（）o3・半导体存储器的结构主要包含三个部分，分别是（）、（）、（）。

4.8位D/A转换器当输入数字量为5v。

若只有最低位为高电平，则输出电压为（）v；当输入为，则输出电压为（）V。

5.就逐次逼近型和双积分型两种A/D转换器而言，（）的抗干扰能力強，（）的转换速度快。

6.由555定时器构成的三种电路中，（）和（）是脉冲的整形电路。

7.与PAL相比，GAL器件有可编程的输出结构，它是通过对（）进行编程设定其（）的工作模式来实现的，而且由于采用了（）的工艺结构，可以重复编程，使它的通用性很好，使用更为方便灵活。

二、根据要求作题：（共15分）1.将逻辑函数P=AE+AC写成与或非型表达式，并用集电极开路门来实现。

图1、2中电路均山CMOS门电路构成,写出P、Q的表达式,并画出对应A、・2B、C的P、Q波形。

和三、分析图3所示电路，写岀Fl、F2的逻辑表达式，说明电路的逻辑功能。

图中所用器件是8选1数据选择器74LS151o （10分）四、设计一位十进制数的四舍五入电路（采用842IBCD码）。

要求只设定一个输出，并画出用最简与非门实现的逻辑电路图。

（15分）、A的波形如图5 （a）（b）所示，设触发器的初态均为“0”，五、已知电路及CP 试画出输出端B和C的波形。

（8分）圈5 (a)六、用T触发器和异或门构成的某种电路如图6 （a）所示，在示波器上观察到波形如图6（b）所示。

试问该电路是如何连接的？请在原图上画出正确的连接图，并标明T的取值。

（6分）7所示,其中RA=RB=IOkΩ, C=O. 1 μf,试问：七、电路如图fθ=?UO的频率为高电平期间，山555定时器构成的是什么电路，其输岀在1∙ Uk 构成的讣数器电路，要求：写出驱动方程、FF3JK 触发器FF1、FF22.分析由和 状态方程，列出状态转换表，画出完整的状态转换图；,脉冲过后TW=6∕f0,的初态为OoOuk 所加正脉冲的宽度为3•设Q3、Q2、QI 分） （共15 、Q3、Q2Q1将保持在哪个状态？组成的和同步十六进制加法计数器74LS1618所示是16*4位ROM 八、 图信号连续作用所示。

试画出在CP 脉冲分频电路。

RoM 中的数据见 表8信号频率之CPDK Do 输出的电压波形，并说明它们和下的D3、 D2、比。

分（16 ） 29/3数据输出地址输入 A3 A2 Al AO D3 D2 Dl DOIIIIOOOOQ2QlCP≡6<b)≡3β(a)IN C! >C1Jo. Ol F圈7OOOOOOOl OOIlOOIO OlOOOOll OlOIOlOO IOIOOlOI IOOIOIlO IOOOOIll IIIllOOO IlOOlOOI OOOlIOlO OOlOlOlIOOOllIOOOlOOIlOlSOIlllIlO 波形如图所示：COOOO Illl测试样卷（第一套）参考答案分）15 —、填空（每空1分，共y （J5C ） = ∑w .0 =1.3A5.7）.r （J50 = rLl/t O =0.2.6）慘出.102. 3.地址译码器、存储矩阵、输出缓冲器5.310.039, 4.•双积分型、逐次逼近型5 •施密特触发器、单稳态触发器6:CMOS 7・结构控制字、输出逻辑宏单元、E15分）二、根据要求作题：（共门线与实现图略∙，OCl • 229F=JC+5C. ρ=∑□ c÷5÷ρ cP _T_Q R--F严近叫(i 二12：4刀；F2=∑^(i = l s23s T) (1)列真值表:逻辑功能：全减器(2)o列出真值表如下：表示该数，输出四、设用A3A2A1A0FΛ3 AiAl <0F000C3000Iα001C0001I0010C00I0I]6I1C101111•08C]!0D I]•01C X•01I X•I0C X!I0I X!■I1C X9I1I X/429 /5F = M 呱 56娥9)-4∙∑4∙⅞ζ逻辑表达式为： 逻辑图如下：五、卵^T^LJ -L^l^L^LJ -LJ -LCF=cpee,连线，图略。

，六、T=I 七、1∙多谐振荡器fO=476Hz;2.写出驱动方程3分，状态方程3分，列出状态转换 000->100->l 10->l 11 ->011->001-> 回到 100 ；JL=Q 学・ J ∖ = Q ；：=Q2 ・K ：二区 KZ =θfi =OrQr I =Q^O^=O^Qr I =Q^^O^ =o ；3. Q3Q2Ql=100 （3 分）； 八、D3、D2、DK Do 频率比分别是 1/15、3/15、5/15、7/15；CP 丁LrWuLrLrLrLnJTrwULrL∞ ^-U -U -U -U -U -U -L D __ π ___ π __ π ___π __ n_D2I29 /6中南大学信息院《数电》2及答案一、填空题：（每空1分，共16分）1.逻辑函数有四种表示方法，它们分别是（）、（）、（）和（）。

2.将2004个“1”异或起来得到的结果是（）o3.Ll前我们所学的双极型集成电路和单极型集成电路的典型电路分别是（）电路和（）电路。

4.施密特触发器有（）个稳定状态.，多谐振荡器有（）个稳定状态。

5.已知IlItel2114是1K* 4位的RAM集成电路芯片，它有地址线（条，数据线（）条。

5.已知被转换的信号的上限截止频率为IokHZ,则A/D转换器的采样频率应高于（）kHz；完成一次转换所用的时间应小于（）o6.GAL器件的全称是（）,与PAL相比,它的输出电路是通过编程设定其（）的工作模式来实现的，而且山于采用了（）的工艺结构，可以重复编程，使用更为方便灵活。

二、根据要求作题：（共16分）1.试画岀用反相器和集电极开路与非门实现逻辑函数。

2、图1、2中电路II] TTL门电路构成, Fl、图3 III CMOS ∏电路构成，试分别写出F2、F3的表达式。

国3 囹229 /7三、已知电路及输入波形如图4 （a ） （b ）所示，其中FFl 是D 锁存器，FF2是 维持■阻塞D 触发器，根据CP 和D 的输入波形画出QI 和Q2的输出波形。

设触 发器的初始状态均为0。

（8分）四、分析图5所示电路，写出Zl 、Z2的逻辑表达式，列出真值表，说明电路的 逻辑功能。

（10分）A2⅛1 XO74LS138515253五、设计一位842IBCD 码的判奇电路，当输入码为奇数时，输出为1,否则为Oo29 /8要求使用两种方法实现：（1） 用最简与非门实现，画出逻辑电路图；Q2 -fonγ2y3-γ4Y5ππQl QiQI --------------------------------02) ZI（2）用一片8选1数据选择器74LS151加若干门电路实现，画出电路图。

I—Q 0 Ql Q2 03LD EPET （20 分）六、电路如图7所示，其中RA=RB=IOkΩ,C=0.1 μ f,试问：1•在Uk为高电平期间，山555定时器构成的是什么电路,其输出UO的频率fθ=? 2.分析山JK触发器FF1、FF2、FF3构成的计数器电路，要求：写岀驱动方程和状态方程，画出完整的状态转换图；2.设Q3、Q2、QI的初态为OO0, Uk所加正脉冲的宽度为T∖v=5∕f0,脉冲过后Q3、Q2、QI将保持在哪个状态？（共15分）七、集成4位二进制加法计数器74161的连接图如图8所示,LD是预置控制端; DO、DI、D2、D3是预置数据输入端；Q3、Q2、QI、QO是触发器的输出端， Qo是最低位，Q3是最高位；LD为低电平时电路开始置数，LD为高电平时电路计数。

试分析电路的功能。

要求：（1）列出状态转换表；（2）检验自启动能力；（3）说明计数模值。

（15分）29/9图7RD T4161CP Do DI DZ DS（第二套）参考答案分）分，共16 •、填空（每空1真值衣.逻辑图.逻辑农达式、卡诺图；1・0： 2. CMOS ;. 3・TTL : 4•两、0 ；10、45. S： 50. 20、U 6:：.通用阵列逻辑、输出逻辑宏单元、ECMOS7 16 （共分）二、根据要求作题：・1+VCC29/102.Λ =C:Λ =AC^BC■ ■三、CPDQ)四.（I）农达式Zl 二r∏］十叫-T-m A -+ W- ZI = W, + W2 + w；÷w7）真值衣（2（3）逻辑功能为：全减器五. 首先,根据电路逻辑描述画出卡诺图:Y≈ABCD + .4BCD + BCD^BCD + BCD）最简“与一或式”为：:1F = ABCD ・ AsCD ^CD^Cb-BCD2) “与非一与非式”为：((与非门实现图略)29/11Y7415151S 〉一Efa DID D DtDhB DT六、）多谐振荡器：（1驱动方程:（2）√.=Λ: I • ~A :逅ABClZl Z2OOO 0 0OOl I 1 OlO I 1 0 1 1 0 1 100 I 0 1 0 1 0 0 1 10 0 0 1 1 1 I 11(Λ4->.^3)C!a2-4SIHZJy = 02；厶=2状态力•程:状态转换图:100,五个周期后将保持在状态。

3 O初态为OOO七、1（）状态转换图：29（2）可以自启动;（3）模=8；29 /13中南大学信息院《数电》）（第三套分）1分，共10 —、填空（每题VV,阈值电压为:1. TTLn 电路输2・、触发器按动作特点可分为基本型、3・组合逻辑电路产生竞争冒险的内因是 :4. 三位二进制减法计数器的初始状态为101,5. 如果要把•宽脉冲变换为窄脉冲应采用6. RAM 的扩展可分为 、7. PAL 是可编程，EPROM 是8. GAL 中的OLHC 可组态为专用输入、∣,ll⅛∣tl 平为和边沿型: 四个CP 脉冲后它的状态为 :触发器；扩展两种； 可编程：、寄存反馈输出等几种工作模式:9•四位DAC的最人输岀电压为5V,当输入数据为Olol 时，它的输出电压为V；10•如果•输入电压的最人:值为IV,采用3位ADC时它的量化阶距为VO二、写岀下列各图中的输出逻辑表达式，并化为最简与或式;（G1G2 为OC ∏,TG1TG2 为CMOS 传输门）（10 分）三、由四位并行进位全加器74LS283构成图2所示：(15分)1.当 A=0,XXXX=0011 ,YYYY=OIOO 求 ZZZZ=7ΛV=? 0212003≡I2.⅛ A= LXXXX=IOO 1,YYYY=O1O1 求 ZZZZ=7,W=?0022312110313.^⅛ X(XXXX).Y(YYYY)A 与 Z(ZZZZ), W 之间的算法公式,并指出其OUlI3132020 功能. 29 /14W Z J N Z I ZQS3 S2 S ；~⅞74LS283四、试画出图3在CP 脉冲作用下Q1,Q2,Y 对应的电压波形。