华中科技大学数字电子技术基础试卷

数字电子技术基础试卷(本科)及参考答案

试卷一及其参考答案

试卷一

一、（20分）选择填空。从每个小题的四个选项中选出一个正确答案，并将其编号填入该题后的括号中。

1．十进制数3.625的二进制数和8421BCD码分别为（ ）

A． 11.11 和11.001 B．11.101 和0011.011000100101 C．11.01 和11.011000100101 D．11.101 和11.101 2．下列几种说法中错误的是（ ）

A．任何逻辑函数都可以用卡诺图表示。 B．逻辑函数的卡诺图是唯一的。 C．同一个卡诺图化简结果可能不是唯一的。 D．卡诺图中1的个数和0的个数相同。

3．和TTL电路相比，CMOS电路最突出的优点在于（ ） A．可靠性高 B．抗干扰能力强

C．速度快 D．功耗低

4．为了把串行输入的数据转换为并行输出的数据，可以使用（ ） A．寄存器 B．移位寄存器

C．计数器 D．存储器 5．单稳态触发器的输出脉冲的宽度取决于（ ）

A．触发脉冲的宽度 B．触发脉冲的幅度

C．电路本身的电容、电阻的参数 D．电源电压的数值 6．为了提高多谐振荡器频率的稳定性，最有效的方法是（ ） A．提高电容、电阻的精度 B．提高电源的稳定度

C．采用石英晶体振荡器 C．保持环境温度不变

7．已知时钟脉冲频率为fcp，欲得到频率为0.2fcp的矩形波应采用（ ） A．五进制计数器 B．五位二进制计数器

C．单稳态触发器 C．多谐振荡器

8．在图1-8用555定时器组成的施密特触发电路中，它的回差电压等于（ ） A．5V B．2V

C．4V D．3V

+5V 8 4 ?I 6 2 555 3 （1） 1 5 +4V 图1-8

二、（12分）已知输入信号A、B、C的波形，试画出图2所示各电路输出（L1、L2、L3）的波形。设触发器的初态为0。

+5V B C A & L3 1 =1 Q 1J C1 1K L2 A B C & L1 A B C S0 Y W S1 74HC151 S2 G D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 C B A 1 0 图2

三、（10分）如图3所示，为检测水箱的液位，在A、B、C、三个地方安置了三个水位检测元件，当水面低于检测元件时，检测元件输出低电平，水面高于检测元件时，检测元件输出高电平。试用与非门设计一个水位状态显示电路，要求：当水面在A、B之间的正常状态时，仅绿灯G亮；水面在B、C 间或A以上的异常状态时，仅黄Y灯亮；水面在C以下的危险状态时，仅红灯R亮。 A B C

图3

四、（12分）逻辑电路如图4所示，试画出Q0、Q1、Q2的波形。设各触发器初态为0。

1J C1 1 Q0 1 1J C1 1K FF1 Q1 1J C1 Q2 = 1K FF0 ≥1 1K FF2 CP CP 图4

五、（12分）已知某同步时序逻辑电路的时序图如图5所示。

1．列出电路的状态转换真值表，写出每个触发器的驱动方程和状态方程

2．试用D触发器和与非门实现该时序逻辑电路，要求电路最简。画出逻辑电路图。

CP Q0 Q1 Q2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 图5

六、（12分）用移位寄存器74194和逻辑门组成的电路如图6所示。设74194的初始状态Q3Q2Q1Q0=0001，试画出各输出端Q3、Q2、Q1、Q0和L的波形。

1& L & 1 =1 1 0 CP S0 Q3 Q2 Q1 Q0 DSR S1 74194 CP DSL D3 D2 D1 D0 CR 1 CP 1 2 3 4 5 6 7 8 图6

七、(10分)电路如图7所示，图中74HC153为4选1数据选择器。试问当MN为各种不同输入时，电路分别是那几种不同进制的计数器。 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 74HC138 E1 E2 E3 A2 A1 A0 D0 L D1 74HC153 D2 D3 S1 S0 E 1 CP CEP Q3 Q2 Q1 Q0 TC CET 74LVC161 CP PE D3 D2 D1 D0 CR M N 1 图7

八、(12分) 由555定时器组成的脉冲电路及参数如图8 a所示。已知vI的电压波形如图b所示。试对应vI画出图中vO1、vO2的波形；

+5V R1 51 k? 8 4 51 k? 3 7 vO1 R2 555 47k? 6 （1） 5 2 1 C 0.01?F 0.01?F 8 4 7 3 555 6 （2） 5 2 1 0.01?F vO2 vI （a）

?I 4V

0 5 10 15 20 25 t/m s(b) 图8

试卷一参考答案

一、选择填空

1．B； 2．D； 3．D； 4．B； 5．C； 6．C； 7．A； 8．B

二、L1、L2和L3的波形如图A2所示。

图A2

三、真值表如表A3所示，各逻辑函数的与非-与非表达式分别为

R?C逻辑图略。

Y?A?BC?A?BC

表A3

A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 R 1 0 × 0 × × × 0 Y 0 1 × 0 × × × 1 G 0 0 × 1 × × × 0 G?AB

四、驱动方程：J0=Q2 K0=1， J1=1 K1= Q2⊙Q0， J2=1 K2=Q1+ Q0

波形图如图A4。

图A4

五、

1．状态转换真值表如表A5所示。

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