数字电子技术期末考试试题含答案

《数字电子技术》考试试卷（第一套）课程号2904025035 考试时间100 分钟
适用专业年级（方向）：应用物理、电信科技2010级
考试方式及要求：闭卷笔试
题号一二三四五六七总分得分
阅卷人
(注：集成电路CD4532、74HC138、74HC151的功能见附表)
一、填空题（共28分）
1、（2分）（5E.8）H＝（94.5 ）D＝（10010100.0101 ）8421BCD。

2、（2分）逻辑函数L = + A+ B+ C +D = （1 ）。

3、（2分）由传输门构成的电路如下图所示，当A=0时，输出L= B 。

4、（2分）三态门可能输出的三种状态是低电平、高电平和高阻态_。

5、（3分）A/D转换器一般要经过_ 采样__、保持、量化和__编码__这4个步骤，A/D转换器的转换速度主要取决于转换类型。

对双积分型A/D 转换器、并行比较型A/D转换器和逐次比较型A/D转换器的相对速度进行比较，转换速度最快的是_并行比较型A/D转换器__。

6、（2分）集成优先编码器CD4532（功能表见后）正常接电源和地，且待编码信号输入端I 0 =I 2 = I 6 = I 7 = 1，输入使能端EI=1，其余输入端为0，其输出Y 2Y 1Y 0为 111 。

7、（3分）集成数据选择器74HC151构成的电路如下图所示，则其输出 Y= ABC BC A C B A ++⋅⋅ 。

（注：不需化简）
01
8、（3分）某PLA 电路如下图所示，其输出逻辑函数表达式X=
C B A C B A ABC +⋅+ 。

9、（2分）某单极性输出的8位D/A 转换器正常工作，当输入数字量为
（10101010）B 时，其输出电压为3.4V ，当输入数字量为（10101100）
B 时，其输出电压为
3.44 V 。

10、（2分）一个存储容量为4K ×4的存储器有 214 个存储单元，若用该存储器构成32K ×8的存储系统，则需 16 片4K ×4的存储器。

11、（3分）对于JK 触发器，当1J K ==时，n+1Q = 1 ，当1
J K ==
时，n+1Q = n Q ，当0J K ==时，n+1Q = n Q 。

二、用公式法将下列逻辑函数化简为最简与或式 （12分）
(,,,)F A B C D ABCD ABD BC BCD ABC =++++
F=AB(C+D)+B(C +D )+C B A 2分 =ABC+ABD+ B D + B C +C B A 2分 = ABC+ABD+ B D + B C 2分
=B(AC+C +AD+D ) 2分 =B(A+C +D ) 2分 =AB+B C +B D 2分
三、用卡诺图法将下列逻辑函数化简为最简与或式 （10分）
L （A,B,C,D ）＝∑m （0,1,3,5,7, 9）＋∑d （10~15） 解:
6分
L D ABC =+ 4分 四、（16分）在举重比赛中有A 、B 、C 三名裁判，A 为主裁判，B 、C 为副裁判。

当两名或两名以上裁判（且必须包括A 在内）认为运动员上举杠铃合格时，按动电钮可发出裁决合格信号（即输出Z 为1）。

请设计该三输入的组合逻辑电路。

要求：
（1）列出真值表；
（2）写出逻辑函数的最简与或式；
（3）用与非门实现该电路，画出电路图；
（4）用3线8线译码器74HC138实现该电路，画出电路图。

74HC138的符号
解：（1）真值表见表1，设输入为A 、B 、C ，输出为F （2）逻辑函数的最简与或式；
AC AB ABC C AB C B A F +=++=
（3）用与非门实现
AC AB AC AB F ⋅=+=
用与非门实现该电路的逻辑图如图（a ）所示。

（4）用74HC138实现
A 、
B 、
C 从A 2、A 1、A 0输入，令0,1123===E E E
765765765Y Y Y m m m m m m ABC C AB C B A F ⋅⋅=⋅⋅=++=++= 用74HC138实现该电路的逻辑图如图（b ）所示。

表1 真值表 A B
C F 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1
0 0
0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1
1 1 1
图（a ） 图（b ）
五、（20分）分析下图所示时序电路，写出其驱动方程、状态方程和输
出方程，画出其状态转换表、状态转换图，检查电路能否自启动，并说明电路实现的逻辑功能。

解：驱动方程：⎩⎨⎧====n
XQ K J X K J 011
00 状态方程：⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅+⋅⋅=⋅+⋅=++n n n n n n n n Q Q X Q Q X Q Q X Q X Q 1
010110
010
输出方程：n n Q Q X Z 01⋅⋅= 状态表：
状态图：
10
00
01
11
1/0
0/0
0/0
0/0
1/1
1/0
0/0
1/0
Q 1Q 0
X/Z
自启动能力：具有自启动能力。

逻辑功能：X=0时，电路处于维持状态；
X=1时，电路为四进制加法计数器。

六、（10分）使用4位同步二进制加计数器74LVC161构成模值为10的计
数器，要求画出接线图和状态转换图。

注：D 3、Q 3为高位，D 0、Q 0为低位。

解：N＝10，N<16，所以只需一片74LVC161。

方法一：反馈清零法，计数状态为0000－1009；
方法二：反馈置数法，计数状态为0000－1009；
方法一方法二状态转换图：
方法一
方法二
七、（10分）请绘制由555定时器构成的施密特触发器的电路图。

若输入U i 的波形如下图所示，又知V CC =15V ，5脚不外加控制电压。

求正向閾值电压V T+ ，负向閾值电压V T- ，并画出该电路输出Uo 的波形。

555定时器的符号
2
3
4
5
678
1
555
15V
Ui
Uo
t
t
解： V
V V V
V V CC T CC T 53
1
103
2
====-+
555定时器构成的施密特触发器的电路及输出Uo 的波形如下图。

附表
附表1：集成优先编码器CD4532功能表
输入输出
EI I7I6 I5I4 I3I2I1I0Y2Y1Y0GS EO
L ╳╳╳╳╳╳╳╳H L L L L L L L L H H ╳╳╳╳╳╳╳H L H ╳╳╳╳╳╳H L L H╳╳╳╳╳H L L L H ╳╳╳╳H L L L L H ╳╳╳H L L L L L H ╳╳H L L L L L L H ╳H L L L L L L L H L L L L L L L L L H H H H H L H H L H L H L H H L H L L H L L H H H L L H L H L L L H H L L L L H L
输入输出
使能E
选择
S2 S1 S0 Y Y
H ╳╳╳L H L L L L
D0 0
D
L L L H
D1 1
D
L L H L
D2 2
D
L L H H
D3 3
D
附表2 集成3线8线译码器74HC138的功能表
附表3 集成同步四位二进制加计数器74LVC161的功能表
注：D N*表示CP 脉冲上升沿之前瞬间D N的电平，#表示只有当CET为高电平且计数器状态为HHHH时输出为高电平，其余均为低电平。

附表4 555定时器的功能表
注：5脚悬空（或经电容接地）时
;..。