数字电子技术第三次作业题与答案

第3次作业
一、填空题（本大题共10分，共 5 小题，每小题 2 分）
1. SRAM的存储单元是用 ______ 记忆0或1的静态存储单元。

2. 多谐振荡器没有 ______ ，有2个 ______ 。

利用电容的充放电控制______ 的停留时间。

3. 4线-16线译码器可以实现变量数不超过 ______ 的任意逻辑函数。

4. 同步五进制计数器电路至少需要 ______ 个触发器。

5. [25]
10=[ ______ ]
2
=[ ______ ]
8。

二、计算题（本大题共20分，共 5 小题，每小题 4 分）
1. 画出函数的卡诺图。

2. 下图是一个多功能逻辑函数发生器电路。

试写出当S
0、S
1
、S
2
、S
3
为0000～
1111共16种不同状态时输出Y的逻辑函数式。

3. 用卡诺图将函数
化为最简与或式。

4. 图是一个由CH555定时器构成的防盗报警电路，a、b两端被一细铜丝接通，此铜丝置于认为盗窃者必经之处。

当盗窃者闯入室将铜丝碰断后，扬声器即发出报警声（扬声器电压为1.2V，通过电流为40mA），问：（1）555定时器接成了何种电路；（2）说明本报警电路的工作原理。

5. 某设备由开关A、B、C控制，要求：只有开关A接通的条件下，开关B才能接通；开关C只有在开关B 接通的条件下才能接通。

违反这一规程，则发出报警信号。

设计一个用与非门组成的能实现这一功能的报警控制电路。

三、简答题（本大题共20分，共 5 小题，每小题 4 分）
1. ROM有哪几种主要类型？它们之间有何异、同点？
2. 简述组合逻辑电路的特点。

3. 简述中规模集成电路74148的编码标志输出信号的作用。

4. 能否用D触发器作RAM的存储单元电路？
5. 将下列函数化简为最简的与或表达式。

四、分析题（本大题共30分，共 3 小题，每小题 10 分）
1. 试画出图所示三态门和TG门的输出电压波形。

2. 电路如图所示，设开关闭合为1、断开为0；灯亮为1、灯灭为0。

试写出灯
F 对开关A、B、C 的逻辑关系真值表。

3.
用555集成定时器组成的单稳态触发器如图（a）所示。

（1）R=50kΩ，C=2.2μF，计算输出脉冲宽度T
w。

（2）V
I 的波形见图（b），T
I
> T
w
，对应画出V
C
、V
O
的波形。

（3）V
I 的波形见图（c），T
I
< T
w
，对应画出 V
C
、V
O
的波形。

五、设计题（本大题共20分，共 2 小题，每小题 10 分）
1. 试用555定时器设计一个单稳态触发器，要求输出脉冲宽度在1～10秒的围连续可调。

2. 试用74161和数据选择器74151设计一个序列信号发生器。

答案：
一、填空题（10分，共 5 题，每小题 2 分）
1.
参考答案：
基本RS触发器
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
稳态；暂稳态；2个暂稳态
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
4
解题方案：
评分标准：
4.
参考答案：
3
解题方案：
评分标准：
5.
参考答案：
11001；31
解题方案：
评分标准：
二、计算题（20分，共 5 题，每小题 4 分）
1.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
函数的卡诺图如图，最简与或式为：
解题方案：
评分标准：
4.
参考答案：
（1）多谐振荡器
（2）细铜丝未碰断前，4号管脚复位信号有效，OUT输出为低电平，电容断路，扬声器不响；细铜丝被碰断后，复位信号无效，电路为多谐振荡器，OUT 端电容充放电，扬声器响。

解题方案：
评分标准：
5.
参考答案：
设开关A、B、C表示三个逻辑变量，开关闭合为1，开关断开为0；用变量Y表示报警信号，当报警时为1，否则为0。

（1）列真值表：
由电路的功能得真值表2：
（2）化简逻辑函数：由真值表画出卡诺图，如图所示，得最简与或式：
（3）逻辑函数变换：
按题意采用与非门，逻辑函数变换为与非与非式：
解题方案：
评分标准：
三、简答题（20分，共 5 题，每小题 4 分）
1.
参考答案：
ROM可以分为：
掩模型ROM（Mask ROM）：（工厂编程）用户提交码点，在工厂编程。

可编程ROM（PROM）：（用户一次编程）出厂保留全部熔丝，用户可编程但不可改写。

可改写ROM（EPROM）：（用户多次编程）光可改写（UVEPROM），电可改写（EEPROM）。

解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
组合逻辑电路具有下述特点：① 组合电路是由逻辑门表示的数字器件和电子元件组成的电路，电路中没有反馈，没有记忆元件；② 组合电路实现输入输出间的某种逻辑关系，任一时刻的输出状态仅取决于该时刻各输入的状态组合，而与时间变量无关。

解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
编码标志输出信号的作用是：在编码器允许编码时，表示输入信号全部不要求编码，用逻辑0指示。

解题方案：
评分标准：
4.
参考答案：
要求RAM具有较大的存储容量，因此，RAM的存储单元必须简单可靠。

通常采用简单的基本RS触发器作RAM的存储单元。

而D触发器虽然存储可靠，但电路过于复杂，导致存储容量很小。

所以，不能用D触发器作RAM的存储单元电路。

解题方案：
评分标准：
5.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
四、分析题（30分，共 3 题，每小题 10 分）
1.
参考答案：
（2）其波形图如图所示。

解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
逻辑关系真值表为下表示：
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
（1）单稳态触发器输出脉冲宽度为
（2）v
C 、v
O
的波形图如下图（a）所示。

（3）v
C 、v
O
的波形图如下图（b）所示。

解题方案：
评分标准：
五、设计题（20分，共 2 题，每小题 10 分）
1.
参考答案：
设555定时器工作电压为15V，触发信号来自TTL，高电平为3.6V，低电平为0.1V。

（1）设计如图所示。

若使电路正常工作，触发信号必须将555定时器2脚电压（触发输入端）拉到（V
DD
/3=5V）以下，而在触发信号到来之前2端电压应高于5Ｖ。

触发脉冲最高电平仅为3.6Ｖ。

所以，需要在输入端加入分压电阻，使２端电压在没有触发
脉冲时略高于５Ｖ，可取R
1＝22ＫΩ，Ｒ
２
＝18ＫΩ，分压后２端电压为6.75
Ｖ，触发脉冲经微分电容Ｃ
ｄ
加到2端。

（2）若Ｔ
Ｗ
在1～10S围变化，取C=100uF，则可变电阻R的阻值变化围为
可取100ＫΩ的电位器与另一电阻串联作为R（9.1k），即可满足在指定围调
节脉冲宽度T
W
的要求。

解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
根据题中的要求，数据选择器74151，如下表所示：
电路如下图所示。

解题方案：
评分标准：。