021003[数字逻辑]课案

数字逻辑

请在以下五组题目中任选一组作答，满分100分。 第一组

一、论述题（20分）

1. 74LS138芯片构成的数据分配器电路和脉冲分配器电路如下图所示。

（1） 图(a)电路中，数据从G 1端输入，分配器的输出端得到的是什么信号。 （2） 图(b)电路中，G 2A 端加脉冲，芯片的输出端应得到什么信号。

（a ）

(b)

二、计算题（共50分）

1. 试用74LS151数据选择器实现逻辑函数。（30分）

1）∑=

)7,4,2,1(C)B ,(A,F 1m

2)∑=)14,13,12,11,9,7,6,5,1(D)C,B ,(A,F 2m 。

3)∑∑+=

)15,14,13,12,11,10()9,8,7,6,5,3,2,0(D)C,B ,(A,F 3d m 。

2. 8选1数据选择器74LS151芯片构成如下图所示电路。图中G 为使能端，G=0时，芯片正常工作；G=1时，Y=0（W=1）。分析电路功能，写出电路输出函数F 的表达式。（20分）

三、分析题（30分）

1. 试用中规模器件设计一并行数据监测器，当输入4位二进制码中，有奇数个1时，输出

F 1为1；当输入的这4位二进码是8421BCD 码时，F 2为1，其余情况F 1、F 2均为0。

第二组

一、论述题（20分）

1. 四位超前进位全加器74LS283组成如下图所示电路，分析电路，说明在下述情况下电路输出CO 和S 3S 2S 1S 0的状态。

（1）K=0 A 3A 2A 1A 0=0101 B 3B 2B 1B 0=1001 （2）K=0 A 3A 2A 1A 0=0111 B 3B 2B 1B 0=1101 （3）K=1 A 3A 2A 1A 0=1011 B 3B 2B 1B 0=0110 （4）K=1 A 3A 2A 1A 0=0101 B 3B 2B 1B 0=1110

二、分析题（共50分）

1. 试将74LS85接成一个五位二进制数比较器。（20分）

2. 试用74LS 185实现六位二进制数到BCD 码的码组转换电路。（30分）

三、计算题（30分）

1. 设每个门的平均传输延迟时间t pd =20ns ，试画出下图所示电路中A 、B 、C 、D 及v O 各点的波形图，并注明时间参数，设v I 为宽度足够的矩形脉冲．

第三组

一、论述题（20分）

1. TTL 或非门组成的电路如下图所示。

（1）分析电路在什么时刻可能出现冒险现象？

3 3 2 2 1 1 00D v I

1 v O &

ο 1 ο ο ο 1 1 & ο

A B C

（2）用增加冗余项的方法来消除冒险，电路应该怎样修改？

二、分析题（共80分）

1. 试写出 图（a ）中各触发器的次态函数（即Q 1 n+1 、 Q 2 n+1与现态和输入变量之间的函数式），并画出在图（b ）给定信号的作用下Q 1 、Q 2的波形。假定各触发器的初始状态均为Q =0。（30分）

1

A B

CP

＞1D C1

=1

A B

Q 1

Q 2

Q 2

(a)

B

A

(b)

2. 图（a ）、（b ）分别示出了触发器和逻辑门构成的脉冲分频电路，CP

脉冲如图（c ）所示，设各触发器的初始状态均为0

。（30分）

（1）试画出图（a ）中的Q 1、Q 2和F 的波形。 （2）试画出图（b ）中的Q 3、Q 4和Y 的波形。

Y

（b ）

（c ）

CP

Q 1

Q 2

（a ）

3. 电路如下图所示，设各触发器的初始状态均为0。已知CP 和A 的波形，试分别画出Q 1、

Q 2的波形。（20分）

Q 2

A 1

A

CP

第四组

一、分析题（共80分）

1. 电路如下图所示，设各触发器的初始状态均为0。已知CP 1、CP 2的波形如图示，试分别画出Q 1、Q 2的波形。（20分）

CP 1

CP 2

CP 1

CP 2

解：

111=+Q n 11

2=+Q n Q R D 21= Q R D 12=

CP 1

CP 2

Q 1Q 2

2 分析下图时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程，设各触发器的初始状态为0，画出电路的状态转换图，说明电路能否自启动。（30分）

CP

解： 驱动方程：J 0=K 0=1, J 1=K 1=Q 0, J 2=K 2=Q 0Q 1

状态方程：Q Q n

n 01

0=+，Q Q Q Q Q n n n n n 1

0101

1+=+，Q Q Q

Q Q

Q Q n

n n n n n n 21021012+=+

状态转换图：

110111101

Q 2Q 100

功能：同步三位二进制加法计数器，可自启动 。

3. 用JK 触发器和门电路设计满足下图所示要求的两相脉冲发生电路。（30分）

解: 分析所给波形，可分为4个状态，00、01、11、01、00，由于有2个状态相同但次态不同，在实现途径上采用设计一个4进制计数器，再通过译码实现。计数器采用同步二进制加法计数器，其状态方程如下：

Q Q n n 010=+ Q Q Q Q Q n n n 101011+=+

采用JK 触发器，把上述状态方程与其特性方程比较系数，可见J 0=K 0=1，J 1=K 1= Q

0，设计电路如下：

Y 0

1

分析图示电路，可得其工作波形如下所示，可见满足题目要求。