第一学期《数字电子技术》课程期末考试试卷A和答案数字电路与逻辑设计

北京信息科技大学
2008~2009学年第一学期
《数字电子技术》课程期末考试试卷A
课程所在学院：自动化学院适用专业班级：测控0601-03考试形式：闭卷
注意：所有答案写在答题纸上，写在试卷上无效。

一、填空题(本题满分20分，共含10道小题，每小题2分)
1∙(7AC1)16=( )2=( 1=( )]0。

2.具有推挽式输出级的TT1电路(是/否)可以将输出端并联使用，普通的CMOS门(是/否)可以将输出端并联使
用。

(输入端的状态均为不定)
3.相同编号的最小项和最大项存在的关系为o
4.(+1oo"的原码为，反码为，补码为o
5.若A是逻辑变量，则A㊉I=。

二、逻辑函数式的化筒(12分)
1 .利用公式法化简为最简与或式：
F=AB∖A f CD+(AD+3'C')')(4+B)
2 .利用卡诺图法将逻辑函数化简为最简与或式：
y(A,B,G=>z(OJ2,4),给定约束条件为
m3+rτ‰t+mβ+rr‰j=O
下面电路图中，写出输出信号是什么状态(高电平、低电平或高阻态)，已知乂为74系四、试用一
片8选1数据选择器74HC151产生逻辑函数：
Y=AB r CD÷48（C÷r＞）+ABXCΦZ））÷ABC r 要求给出设计的全过程，并画出逻辑电路图。

（12分）
s ,A2A4Y
O O O O
O O O1O∣
O O1O D1
O O11
O1O O
O1O1/人
O11O2
O1115
1X X X高阻
五、TT1主从JK触发器的输入波形如图所示，画出输出端Q的波形（12分）
CP
六、分析如图时序逻辑电路的逻辑功能，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，说明电路的功能以及能否自启动。

（14分）
CP
七、 试用一片4位同步二进制计数器741S163接成十进制计数器（允许附加必要的门电路,
采用清零法），并作简要说明。

741S163的引脚图如下所示。

（12分）
八、 如图所示用555定时器接成的电路中，已知K=R 2=5.1kQ,C=QO1"产，V cc =∖2V 9 试求：（12分）
（1）图示电路为何种功能电路？（写出分析过程）
（2）如果该电路为施密特触发电路，画出相应的特性曲线；如果该电路为单稳态触发器电
路，求单稳态维持时间；如果该电路为多谐振荡器电路，求电路的振荡频率？
R D
TH TR' GND
北京信息科技大学
2008〜2009学年第一学期
《数字电子技术》课程期末考试试卷A 答案
课程所在学院：自动化学院 适用专业班级：测控0601-03
考试形式：闭卷注意：所有答案写在答题纸上，写在试卷上无效。

九、
填空题(本题满分20分，共含10道小题，每小题2分)
6 .(7ACi)16=(I IIIOIOJIOOOOOI )9=(172.602)8=(122.75390625)10。

7 .具有推挽式输出级的TT1电路否(是/否)可以将输出端并联使用，普通的CMOS 门否(是/否)可以将输出端并联使
用。

(输入端的状态均为不定)
8 .相同编号的最小项和最大项存在的关系为互为逻辑非。

coaβ.2aRD ,7η>),01
>
，一C1CCCDDDD
——‘‘>
’’’’
9.(+1001)的原码为O1oO1，反码为OIoO1,补码为O1oO1。

10.若A是逻辑变量，则A㊉I=旦。

十、逻辑函数式的化简G2分)
3.利用公式法化简为最简与或式：(6分)
F=AB∖A f CD+(AZ)÷B'C')')(4+B)
=AB∖A÷BXA r CD+(AD÷B r C f Y)
=(AB r A r÷AB r BXA r CD÷(AD+8'C')')
=O
4.利用卡诺图法将逻辑函数化简为最简与或式：
y(A B,O=Zz(0,1,2,4)给定约束条件为
n‰t÷ΛT⅝÷nτ^÷n‰j—O
解：通过方程得到对应的卡诺图为：(3分)
十一、下面电路图中，写出输出信号是什么状态(高电平、低电平或高阻态)，已知匕为74系列∏1电路，乂为CC4000系列的CMoS电路。

(6分)
十二、试用一片8选1数据选择器74HC151产生逻辑函数：
Y=AB r CD+48（C÷r＞）+ABXCΦZ））÷ABC f 要求给出设计的全过程，并画出逻辑电路图。

（12分）
解：通过已知的逻辑函数可以进一步变换成：（1分）
Y=A！B f C r O÷A f B f CD+A,BC f D+A,BC1÷AB r C t D÷AB r CD r+ABC f-1+ABC O 还已知74HCI51的输出逻辑函数为：（1分）
Y=4AA•2）+44A∙D+HA I A∙Q2+A i A ii•2+
A ey∙+√Aζ√Aj'y∖θ∙1^O+ ∙1^。

+
对照两个逻辑函数表达式，令：
A=AΛ=b A=C
得到：（8分）
Da=D7=O
D∖—D2=DΛ—D
Dd=DC=\3 O
A=D
十三、TT1主从JK触发器的输入波形如图所示，画出输出端Q的波形（12分）
解:
错一段波形扣3分，宜到扣满12分。

十四、分析如图时序逻辑电路的逻辑功能，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，说明电路的功能以及能否自启动。

（14分）
解:
列写驱动方程和输出方程（6分）
J∖=XQ∕M=I
h=xQ∕κ?=X
Z=XQ〃&
列写状态方程（2分）
=XQd
QN=JQiKQ
f1
Qze=八&〃+Kd=XQ〃④+XQ2“=X'Q”+Q2〃）状态转换表为：
进而得到状态转换图为:
功能：该电路是序列检测器，当序列信号为3个或3个以上连续O时，输出为1；否则输出为0。

（2分）
十五、试用一片4位同步二进制计数器741S163接成十进制计数器（允许附加必要的门电路,采用清零法），并作筒要说明。

741S163的引脚图如下所示。

（12分）
解，最终电路图为:
以上电路图中，错一个位置扣2分，直到扣满12分，没有采用同步预置法的扣12分。

十六、如图所示用555定时器接成的电路中，已知A=∕ζ=5∙MC,C=0.0IpF 9V cc =UV 9
图示电路为何种功能电路？（写出分析过程） 如果该电路为施密特触发电路，画出相应的特性曲线；如果该电路为单稳态触发器电路，求单稳态维持时间；如果该电路为多谐振荡器电路，求电路的振荡频率？
VCCRf)
V co OUT
D 解:
（1）电路分析过程：（8分）
第一状态：电容C 上开始没有电荷，TR=V c =ON 9由555定时器功能表知：TH=TRyVeCI3）,%为高电平，T 截止，VCC 经与、4对C 充电，使卯逐渐升高。

第二状态：m 和TR 的电压逐步升高，当到达2%/3时，%突变低电平，T 导通，电容。

经过&和T 管放电。

电容C 经过&和T 管放电，使得m 和TR'的电压逐步下降，当降到％/3时，%又变高电平,
T 截止，重新对C 充电。

回到第一状态。

综上：该电路为555电路构成多谐振荡器
（2）计算振荡频率：（4分）
q1.43
f= ------------ =9.4KHz
(K+2R2)C
试求: (12分)
(3) (4)。