2012数字逻辑期中试题及答案

北京邮电大学《数字电路与逻辑设计》期中考试试题

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2012.3

班级 姓名 班内序号

注意：所有答案（包括选择题和计算题）一律写在试卷纸上，如果卷面位置不够，请写在试卷的背后，否则不计成绩。

一、（每题1分，共20分）判断（填√或×）、选择（单项选择）题 （请先在本试卷上答题之后，将全部答案汇总到本题末尾的表格中。）

1．组合逻辑电路中不存在记忆单元。（ ）

2．晶体管的饱和越深，其对灌电流负载的驱动能力越强，但工作速度越慢。( ) 3．TTL门的某输入端通过100KΩ电阻接电源端时，可认为该输入是逻辑“1”。（ ） 4．为了增加驱动能力，相同输入时的相同逻辑门输出可以互连在一起使用。（ ） 5．当两个或两个以上输入信号同时变化，变化前后输出相同，而在输入信号变化时可能出现输出瞬间逻辑错误，称为静态逻辑冒险。（ ） 6．正逻辑的或非门，对应负逻辑的与非门。（ ）

（ ） 7.TTL与非门的关门电平VOFF越接近阈值电压VT，其噪声容限越大。8.当i j时，必有两个最大项之积Mi Mj 0。（ ）

9. 用最简与或式表示一个函数时，其表达式可能不是唯一的。（ ）

10.反相器的拉电流负载电阻过小时，主要对输出的高电平产生影响。（ ） 11．逻辑项ABCD的相邻项有： 。

A.ABCD B.ABCD C.ABC D D. A BCD 12．判断下列两个函数式中，是否存在逻辑冒险。 。

Y1(A,B,C) A Y2(A,B,C)

A.不存在，存在 B. 不存在,不存在 C.存在，不存在 D. 存在，存在 13．通过适当连接和控制，可以实现数据双向传输的门电路是 。 A. 集电极开路输出的TTL门电路； B. 互补式输出的TTL门电路； C. ECL门电路； D. 三态输出的门电路。

14．若某TTL门电路的输出端最大灌电流负载能力为16mA，最大拉电流负载能力为-12mA(流出输出端)。其输入端低电平的输入最大电流为-1mA(流出输入端)，输入端高电平时的输入最大电流为0.1mA(流入输入端)，该门电路的扇出系数为： 。 A． 16 B. 120 C. 12 D. 160

15．图1.1中电路为TTL电路。不能实现对应逻辑功能的电路有 。

A

B

图1.1

16．逻辑函数为F(A,B,C,D) m(1,3,4,5,6,8,9,12,14)，判断当输入变量ABCD分别从:0000 0110及 0110 1100时是否存在冒险： 。 A.不存在，存在

B.存在，存在 C.存在，不存在 D.不存在,不存在

17．根据反演规则，函数F A[B (CD EG)]的反函数F= 。 A. A B(C D)(E G)

B. A BC DE G C. A B(C D)(E G)

18．函数F(A,B,C) A B的标准最小项表达式为： 。

A. m(2,3,4,5)， B. m(2,3,6,7)，C. m(0,1,6,7)，D. m(0,1,4,5) 19．函数F AC ABCD ABC CD ABD的最简与或式为： 。 A. F (A B C)(A D)(C D) C. F ABC AD CD

20．ECL逻辑门与TTL门相比，主要优点有： 。 A. 抗干扰能力强 B.功耗低 C. 工作速率快 答案汇总：

1 √ 11 C

2 √ 12 B

3 √ 13 D

4 √ 14 A

5 × 15 A

6 √ 16 D

7 √ 17 A

8 × 18 C

9 √ 19 B

10 √ 20 C

B. F AC CD

二、

（共10分）某器件的内部电路简图如图2.1所示。 （1），说明当输入端C分别0和1时，电路的输出F与输入A、B的逻辑关系。（2），画出该器件的符号。

2.1

答案：

（1），当C=1时，F=高阻; 当C=0时，F AB

A

BC

（2），

三、（10分）逻辑电路如图3.1所示。（1）按照图示电路写出F的原始表达式；（2）将表达式简化为与或式，并填入图3.2的卡诺图；（3）写出用与或非门实现该函数的最简表达式；（4）在图3.3中标明输入信号（未用输入端不许悬空）。

图3.1 图3.2 图3.3

答案：

（1）F ABC B ABD ACD D ABD （2）F AB B C D AD B C

D

（3）F B D AC ABD

（4

）

四、（10分）图4.1中，已知OC门的输出晶体管管截止时的漏电流为IOH=200μA，导通时允许的最大负载电流为IOL(max)=10mA（输出电压不大于0.5V时）；负载门（与门及或门）的低电平（0.5V时）输入电流为IIL=-1mA，高电平（3V时）输入电流为IIH=50μA，Vcc=5V，要求OC门的输出高电平VOH≥3.0V，输出低电平VOL≤0.5V 。求R的范围。

图4.1

答案：输出高电平：R

5 3

5K

0.2 0.25 0.5

输出低电平：R 643

10 3mA

五．（10分）用8选1数据选择器设计一个函数发生电路，实现

F(A,B,C,D) (1,3,5,7,8,9,10,11)。8选1数据选择器的输出逻辑函数式为： W D0(2 1 0) D1(2 1A0) D2(2A10

D3(21A0) D4(A21 0 D5(A210) D6(A2A10 D7(A2A1A0)

（1），将函数F填入卡诺图（图5.1），按照图5.2的地址要求圈出8个子图。（2），在片脚图（图5.2）中标明D0－D7的输入信号。

ABC

5.2

图5.1 答案

:

ABC

DDDD

六、(10分) 74LS155是地址端公用的双数据分配器，功能表如表6-1所示，请附加最少的门实现如下两输出函数（在给出的图6.1上完成设计，A为高位；）。

F1(A,B,C) A C B C

F2(A,B,C) m(0，1，2，3，5，6，7) 表6-1 74LS155功能表

6.1

答案：

七、（10分）试用两片4位数码比较器74LS85组成三个数的判断电路。要求能够判别三个4位二进制数A a3a2a1a0 、B b3b2b1b0 、C c3c2c1c0 相等（输出F1=0，F2=1）及A最大（输出F1=1，F2=0）。在图

7.1上完成设计，可附加与门。（芯片74LS85的3个输出端，分别表示在A>B时YA>B=1；A=B时YA=B=1；A<B时YA<B=1）。

7.1

答案：

01230123

八、（10分）用或非门实现函数F（A,B,C,D) AC A BD ACD，要求没有逻辑冒险。（1），

将函数填入图8.1的卡诺图；（2），画出逻辑电路。

8.1

答案：

F

九、应用问题简答：

已知供电电压为5V的74S系列器件的IOH=-1mA，IOL=20mA，74LS系列器件的IOH=-0.4mA，IOL=8mA。

(b)

5V

5V

图9.1

，要求发光时的电流ILED=10mA。 1．现需驱动一个发光二极管（正向压降为1.5V）

（1）应使用74S系列还是74LS系列器件？ 74S系列 （2）应使用图9.1（a）电路还是（b）电路？ （b）电路

（3）简述图中R的作用。 限流

（图中D的作用是抑制自感生的高电2. 若需驱动一个5V继电器，继电器的电流为IJ=5mA。

压，起到保护器件的作用）。

（1）可以选择哪个系列的器件？ 74S或74LS

（2）应使用图9.1（c）电路还是（d）电路？ （d）电路

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(a)

(c)

(d)

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