中南大学数字电路知识题与答案解析

Y3 CD 00 01 11 10
AB x 0 1 1
00 0
01
0
11
10 1
x10 0×1 01x
(3)Y CD BD AC
2-1 在图 (a)(b)两个电路中，试计算当输入端分别接0V、5V 和悬空时输出电压υ0的数值，并指出三极管工作在什么状态。 假定三极管导通以后υBE≈0.7V，电路参数如图中所注。
5-5 试分析图中计数器，在M=1和M=0时各为几进制？
M=0时 为8进制
→ 0010→0011 →0100 →0101 →0110→0111 →1000 →1001 →
M=1时 为6进制
→ 0100 →0101 →0110→0111 →1000 →1001 →
5-6 图电路是可变进制计数器。试分析 当控制变量A为1和0时电路各为几进制计数器。
3-4 解答
根据题意进行逻辑函数和逻辑变量的定义、赋值 、列真值表
Z1 Y1Y0 Y1Y0 Z2 Y1Y0 Y1Y0 Z3 Y1Y0 Y1Y0 Z4 Y1Y0 Y1Y0
注意:与输入无效情况 相同，如何改进？
3-5 试画出用3线-8线译码器74LS138和门电路产生如下多输出 逻辑函数的逻辑图。
（2）Y（A，B，C，D）=Σ(m3,m5,m6,m7,m10)， 给定约束条件为 m0+m1+m2+m4+m8=0
Y2
CD 00 01 11 10
AB x x 1 x
00 x 1 1 1
01
0000
11
10 x 0 0 1
(2)Y A BD
1-5（3）Y（A，B，C，D）=Σ(m2,m3,m7,m8,m11,m14) 给定约束条件为: m0+m5+m10+m15=0。
74LS161 为异步清零
A=1时清零信号为：1011 电路为十一进制计数器；
A=0时清零信号为：1001 电路为九进制计数器。
6-1 图是一个16×4位的ROM，A3A2A1A0为地址输入， D3D2D1D0的数据输出。若将D3、D2、D1、D0视为A3、A2、 A1、A0的逻辑函数，试写出D3、D2、D1、D0的逻辑函数式。
1-4 用卡诺图化简法将下列函数化为 最简与或形式。
Y3
BC 00 01
11
10
A
0
1
1
0
1
10
1
1
1
Y3 AB AC BC
1-4 Y (A, B,C, D) m(0,1,2,3,4,6,8,9,10,11,14)
Y4 CD 00
01
11
10
AB 1
1
1
1
00 1
0
0
1
01
0001
11
D3 D2 D1 D0 1 1 0 1 0
4-1 若主从结构RS触发器各输入端的电压波形如图中所给出， 试画出Q的电压波形。设触发器的初始状态为Q=0。
Q
Q
不定态
Q： Q：
4-2 已知主从结构JK触发器输入端J、K和CP的电压波形如图 所示，试画出Q、 Q端对应的电压波形。
Q： Q：
4-3 已知维持阻塞结构D触发器各输入端的电压波形如图所示， 试画出Q、 Q端对应的电压波形。
5V量程，内阻为20kΩ/V。
+5V
R1
VI2
T1
V
VB1=2.1V
T2 T5
1) v I2=1.4v 2) v I2=0.2v 3) v I2=1.4v 4) v I2=0v 5) v I2=1.4v
2-3 判断74系列TTL门电路的输出是什么状态 （高电平、低电平或高阻态）。
Y1=0
Y2=1
Y3=1
Q3
输出方程：Y Q3
Q3Q2Q1 Y
五进制 计数器， 且有自启动能力
状态转换图： 111
000 0 001
1
100
0
0
010
0
011
110 101
5-2 试分析图时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、 状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图。
A为输入逻辑变量。
驱动方程：D1 AQ2
输出方程：
(5)Y BC AD AD
1-2 写出图中各逻辑图的逻辑函数式， 并化简为最简与或式。
Y ABC BC
Y 1 AB BC AC
Y 2 ABC ABC ABC ABC
1-3 试画出用与非门和反相器实现下列 函数的逻辑图。
(1)Y (A B)(A B)C BC
解：
Y ABC ABC B C
第一个CP : A 0100 , B 0001,CI 1 S 0,CO 1
第二个CP : A 0010 , B 0000 ,CI 1 S 1,CO 0 第三个CP : A 1001, B 0000 ,CI 0 S 1,CO O
第四个CP : A 1100 , B 0000
10 1
1
1
1
Y4 B AD CD
1-5 将下列函数化为最简与或函数式。 （1） Y C D( A B) ABC ACD 约束条件AB+CD=0
Y1
CD 00 01 11 10
AB 0 1 x 0
00
11x1
01
11
xxxx
10 0 1 x 1
(1)Y B D AC
1-5 将下列函数化为最简与或函数式。
Y ABC AB 1 ABC ABC 设：A1 A, A0 B, D0 D2 C, D1 1, D3 C 且S 0
B A
C 1
3-4 某医院有一、二、三、四号病室4间，每室设有呼叫按钮，同时 在护士值班室内对应地装有一号、二号、三号、四号4个指示灯。 现要求：
当一号病室的按钮按下时，无论其他病室的按钮是否按下， 只有一号灯亮；
1)输入悬空时，三极管截止， V0＝10v；
2)输入为0v时，三极管截止， V0＝10v；
3)输入为5v时，三极管饱和， V0＝0.3v;
2-1 在图 (a)(b)两个电路中，试计算当输入端分别接0V、5V 和悬空时输出电压υ0的数值，并指出三极管工作在什么状态。 假定三极管导通以后υBE≈0.7V，电路参数如图中所注。
1-1 用逻辑代数的基本公式和常用公式将下列
逻辑函数化为最简与或形式
(1)Y AB B AB
(1)Y A B
(2)Y ABC AB
(2)Y 1
(3)Y AB(ACD AD B C)(A B) (3)Y 0
(4)Y AC ABC ACD CD
(4)Y A CD
(5)Y BC ABCE B(A D AD) B(AD AD)
D: Q: Q:
4-4 设图4.4中各触发器的初始状态皆为Q=0，试画出在CP 信号连续作用下各触发器输出端的电压波形。
4-4
4-4
4-4
5-1 分析图时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、 状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图,说明 电路能否自启动。
驱动方程
J
1
K1
Q3
J 2 K 2 Q1
J 3 Q1Q2 , K 3 Q3
输出方程 Y Q3
5-1
J J J
1 2 3
K1 Q3 K 2 Q1 Q1Q2 , K
3
状态方程：QQ1nn211
Q3
Q3n1
Q3Q1 Q3 Q1 Q3 Q1 Q1Q2 Q1Q2 Q1 Q2 Q1Q2 Q3 Q3 Q3 Q1Q2
1)输入悬空时，三极管饱和， V0＝0.3v；
2)输入为0v时，三极管截止， V0＝5v；
3)输入为5v时，三极管饱和， V0＝0.3v。
2-2 试说明在下列情况下，用万用电表测量图2.2的v I2端得到 的电压各为多少？1）vI1悬空；2）v I1接低电平(0.2V)； 3）v I1接高电平(3.2V)；4）v I1经51Ω电阻接地；5）v I1经 10kΩ电阻接地。与非门为74系列的TTL电路，万用电表使用
电路为四位串行加法器，1001＋0011＝1100
5-4 分析图给出的计数器电路，画出电路的状态转换图， 说明这是几进制计数器。
5-4
11
0 1
1
Q3Q2Q1Q0
1001 /1 0000 /0 0001 /0 0010
0110
/0
0101
/0
/0
/0
0100
0011
0
S91、S92为异步置9 置9信号为：0110 可分析：七进制计数器
Y1 AC
Y2 ABC ABC BC 1
Y3 BC ABC
0
0
Y1 m5 m7 Y 5Y 7
A
Y
2
Y 1Y
3Y
4Y
7
B
Y 2 Y 0Y 4Y 6
C
Y1 &
3-6 能否用一片4位并行加法器74LS283将余3代码转换成8421的 二-十进制代码？如果可能，应当如何连线？
Y3 Y2 Y1 Y0
1
1
1
0
0
0
1 1
Q2Q1
A Y
0 0
00
01
11
10
0
0
0
00
0
5-3 在图电路中，若两个移位寄存器中的原始数据分别为 A3A2A1A0=1001，B3B2B1B0=0011，试问经过4个CP信号 作用以后两个寄存器中的数据如何？
这个电路完成什么功能？
5-3 CP作用之前，A0 B0 CI 11 0 10 S 0,CO 1
当一号病室的按钮没有按下而二号病室的按钮按下时， 无论三、四病室的按钮是否按下，只有二号灯亮；
当一、二病室的按钮都未按下而三号病室的按钮按下时， 无论四号病室的按钮是否按下，只有三号灯亮；
只有在一、二、三病室的按钮均未按下而按下四号病室 的按钮时，四号灯才亮。
试用优先编码器74LS148和门电路设计满足上述控制要求的 逻辑电路，给出控制四个指示灯状态的高、低电平信号。
3-1 1) COMP 1, Z 0（TG1,TG3,TG5导通）
Y1 A1 Y 2 A2 A3 1, TG7 导通 Y 3 A2 A3 0, TG8导通 Y 3 A2 Y 3 A2 A3 A2 A3 Y 4 A2 A3 A4
2) COMP 0, Z 0 （TG 2 ,TG 4 ,TG6导通） Y1 A1 Y 2 A2 Y 3 A3 Y 4 A4
6-2 用ROM设计一个组合电路，用来产生下列一组逻辑 函数列出ROM应有的数据表，画出存储矩阵的点阵图。
3-2 分析图所示电路，写出输出Z的逻辑函数式。 74LS151为8选1数据选择器。
Z CBAD CBAD CB A1 CBAD CBAD CB AD
BD ABD ACD
注意需要化简
3-3 用4选1数据选择器产生逻辑函数
Y ABC AC BC
Y ABC AB 1 ABC ABC
Y4=0
2-3 判断74系列TTL门电路的输出是什么状态 （高电平、低电平或高阻态）。
Y5为高阻态
Y6=0
Y7=1
Y8=0
2-4 说明图中各门电路的输出是高电平还是低电平。 已知它们都是CC4000系列的CMOS电路。
YI=1
Y2=0
Y3=0
Y4=O
2-5 试说明下列各种门电路中哪些可以将输出端 并联使用（输入端的状态不一定相同）。
Y A B C ABC
1-4 用卡诺图化简法将下列函数化为 最简与或形式。
Y1
CD 00 01
11
10
AB 0
1
1
1
00 0
1
1
1
01
0111
11
10 1
1
1
1
Y1 AB C D
1-4 用卡诺图化简法将下列函数化为 最简与或形式。
Y2
BC 00 01
11
10
A
0
1
1
0
0
10
1
1
0
Y2 AB AC
(a)Y1 E DC B A (b)Y 2 A B C D E
2-6 在CMOS电路中
(c)Y 3 A BC D E F A BC D E F
(d)Y 4 A B C D E F A B C D E F
3-1 图是对十进制数9求补的集成电路CC14561的逻辑图， 写出当COMP=1、Z=0和COMP=0、Z=0时Y1、Y2、Y3、Y4的逻辑式。
（1）具有推拉式输出级的TTL电路；(不能) （2）TTL电路的OC门；（能） （3）TTL电路的三态输出门； （能） （4）普通的CMOS门； (不能) （5）漏极开路输出的CMOS门； （能） （6）CMOS电路的三态输出门。 （能）
2-6 在CMOS电路中有时采用图 (a)~(d)所示的扩展功能用法， 试分析各图的逻辑功能，写出Y1~Y4的逻辑式。已知电源电 压VDD=10V，二极管的正向导通压降为0.7V。
D2 AQ1Q2 A(Q1 Biblioteka Baidu2)
Y AQ2Q1
5-2 D1 AQ2
D2 AQ1Q2 A(Q1 Q2)
A 1
A0
状态方程：
QQ1nn2
1 1
AQ2 A(Q1
Q2)
输出方程： Y AQ2 Q1
QQ1nn211
Q2 Q1
Q2
Y Q2 Q1
Q1n1 Q2n1 Y 0
状态转换图：