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數(shù)字邏輯
請在以下五組題目中任選一組作答,滿分100分。
第一組
一、論述題(20分)
1. 74LS138芯片構(gòu)成的數(shù)據(jù)分配器電路和脈沖分配器電路如下圖所示。
(1) 圖(a)電路中,數(shù)據(jù)從G1端輸入,分配器的輸出端得到的是什么信號。
(2) 圖(b)電路中,G2A端加脈沖,芯片的輸出端應(yīng)得到什么信號。
C
B
A
Y1
Y0
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
G1
G2A
G2B
地址
輸入
1
C
B
A
Y1
Y0
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
2、G1
G2A
G2B
數(shù)據(jù)輸入
地址
輸入
(a) (b)
二、計算題(共50分)
1. 試用74LS151數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)。(30分)
1)
2)。
3)。
2. 8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151芯片構(gòu)成如下圖所示電路。圖中G為使能端,G=0時,芯片正常工作;G=1時,Y=0(W=1)。分析電路功能,寫出電路輸出函數(shù)F的表達(dá)式。(20分)
C Y W
B 74LS151 G
A D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
1
A
B
C
D
3、
F
1 1
三、分析題(30分)
1. 試用中規(guī)模器件設(shè)計一并行數(shù)據(jù)監(jiān)測器,當(dāng)輸入4位二進制碼中,有奇數(shù)個1時,輸出F1為1;當(dāng)輸入的這4位二進碼是8421BCD碼時,F(xiàn)2為1,其余情況F1、F2均為0。
第二組
一、論述題(20分)
1. 四位超前進位全加器74LS283組成如下圖所示電路,分析電路,說明在下述情況下電路輸出CO和S3S2S1S0的狀態(tài)。
(1)K=0 A3A2A1A0=0101 B3B2B1B0=1001
(2)K=0 A3A2A1A0=0111
4、 B3B2B1B0=1101
(3)K=1 A3A2A1A0=1011 B3B2B1B0=0110
(4)K=1 A3A2A1A0=0101 B3B2B1B0=1110
CO S3 S2 S1 S0
74LS283 CI
A3 B3 A2 B2 A1 B1 A0 B0
=1
=1
=1
=1
A3 B3 A2 B2 A1 B1 A0 B0 K
二、分析題(共50分)
1. 試將74LS85接成一個五位二進制數(shù)比較器。(20
5、分)
2. 試用74LS185實現(xiàn)六位二進制數(shù)到BCD碼的碼組轉(zhuǎn)換電路。(30分)
三、計算題(30分)
1. 設(shè)每個門的平均傳輸延遲時間tpd=20ns,試畫出下圖所示電路中A、B、C、D及vO各點的波形圖,并注明時間參數(shù),設(shè)vI為寬度足夠的矩形脈沖.
D
vI
1
vO
&
o
1
o
o
o
1
1
&
o
A
B
C
第三組
一、論述題(20分)
1. TTL或非門組成的電路如下圖所示。
(1)分析電路在什么時刻可能出現(xiàn)冒險現(xiàn)象?
(2)用增加冗余項的方法來消除冒險,電路應(yīng)該怎樣修改?
≥1
6、
≥1
≥1
≥1
A
C
1
B
D
L
二、分析題(共80分)
1. 試寫出 圖(a)中各觸發(fā)器的次態(tài)函數(shù)(即Q1 n+1 、 Q2 n+1與現(xiàn)態(tài)和輸入變量之間的函數(shù)式),并畫出在圖(b)給定信號的作用下Q1 、Q2的波形。假定各觸發(fā)器的初始狀態(tài)均為Q=0。(30分)
2. 圖(a)、(b)分別示出了觸發(fā)器和邏輯門構(gòu)成的脈沖分頻電路,CP脈沖如圖(c)所示,設(shè)各觸發(fā)器的初始狀態(tài)均為0。(30分)
(1)試畫出圖(a)中的Q1、Q2和F的波形。
(2)試畫出圖(b)中的Q3、Q4和Y的波形。
7、
3. 電路如下圖所示,設(shè)各觸發(fā)器的初始狀態(tài)均為0。已知CP和A的波形,試分別畫出Q1、Q2的波形。(20分)
第四組
一、分析題(共80分)
1. 電路如下圖所示,設(shè)各觸發(fā)器的初始狀態(tài)均為0。已知CP1、CP2的波形如圖示,試分別畫出Q1、Q2的波形。(20分)
解:
2 分析下圖時序電路的邏輯功能,寫出電路的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程,設(shè)各觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0,畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖,說明電路能否自啟動。(30分)
解: 驅(qū)動方程:J0=K0=1, J1=K1
8、=Q0, J2=K2=Q0Q1
狀態(tài)方程:,,
狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖:
功能:同步三位二進制加法計數(shù)器,可自啟動 。
3. 用JK觸發(fā)器和門電路設(shè)計滿足下圖所示要求的兩相脈沖發(fā)生電路。(30分)
解: 分析所給波形,可分為4個狀態(tài),00、01、11、01、00,由于有2個狀態(tài)相同但次態(tài)不同,在實現(xiàn)途徑上采用設(shè)計一個4進制計數(shù)器,再通過譯碼實現(xiàn)。計數(shù)器采用同步二進制加法計數(shù)器,其狀態(tài)方程如下:
采用JK觸發(fā)器,把上述狀態(tài)方程與其特性方程比較系數(shù),可見J0=K0=1,J1=K1= Q0,設(shè)計電路如下:
分析圖示電路,可得其工作波形如下所示,可見滿足題目要
9、求。
二、論述題(20分)
1. 試用74160構(gòu)成二十四進制計數(shù)器,要求采用兩種不同的方法。
解:74160為同步10進制加法計數(shù)器,功能表及管腳與74161相同。實現(xiàn)24進制計數(shù)器的途徑是:先用2片74160擴展為100進制計數(shù)器,然后采用反饋清零法或者反饋置數(shù)法實現(xiàn)24進制計數(shù)器。
反饋清零法:LD=1,
反饋置數(shù)法:RD=1, DCBA=0000
討論: 也可用74160分別實現(xiàn)4進制和6進制計數(shù)器,然后級聯(lián);或者分別實現(xiàn)3進制和8進制計數(shù)器,然后級聯(lián)。
第五組
一、分析題(共70分)
1. 試分析下圖所示的時序電路
10、(步驟要齊全)(20分)
2. 試分別采用“反饋歸零法”和“預(yù)置法”,用74LS163構(gòu)成8進制計數(shù)器,要求:輸出8421BCD碼。(20分)
答:
3. 圖中,哪個電路是正確的?并對正確的寫出其表達(dá)式。(30分)
答:
(a)是集電極開路(OC)輸出,必須接上拉電阻才能輸出高電平信號,圖中是線與邏輯:
Y = (AB) (CD)
= (A + B) (C + D)
(b)接下拉電阻無意義,錯誤。
(c)、(d) 是標(biāo)準(zhǔn)輸出的邏輯門,不能并聯(lián),如果一個輸出高電平、另一個輸出低電平,不但是邏輯概念錯誤,而且器件會損壞。
(e)輸出端是三態(tài)門并聯(lián),控制合理就
11、行,C 是控制端。
C = 1 :Y = B
C = 0 :Y = A
二、論述題(30分)
1. 試說明能否將與非門、或非門、異或門當(dāng)作反相器使用?如果可以,其他輸入端應(yīng)如何連接?
答:
與非門:
(1)將一與非門所有輸入連接在一起當(dāng)一個輸入端,輸入輸出就是一個反相器,(2)將一與非門輸入中一腳作輸入,其余腳接 1,輸入輸出也是一反向器.
或非門:
(1)將一或非門所有輸入連接在一起當(dāng)一個輸入端,輸入輸出也是一反向器.(2)將一或非門的多個輸入端中的一個腳作輸入,其余輸入腳的都接 0,這樣接法的輸入輸出也是一反向器.
異或門:
將一異或門的二個輸入端中任意一腳接 1(高電平等待人V),另一腳作輸入,這樣接法的輸入輸出也是一反向器.
要求:
1. 獨立完成,作答時要寫明題型、題號;
2. 作答方式:手寫作答或電腦錄入,使用A4格式白紙;
3. 提交方式:以下兩種方式任選其一,
1) 手寫作答的同學(xué)可以將作業(yè)以圖片形式打包壓縮上傳;
2) 提交電子文檔的同學(xué)可以將作業(yè)以word文檔格式上傳;
4. 上傳文件命名為“中心-學(xué)號-姓名-科目.rar” 或“中心-學(xué)號-姓名-科目.doc”;
5. 文件容量大?。翰坏贸^20MB。
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