数字电子技术基础天津大学离线考核题库及答案.doc

数字电子技术基础

请在以下五组题目中任选一组作答，满分100分。

第一组：

计算题

一、（本题20分）

逻辑电路如图所示，写出逻辑式并化简成最简与或表达式，画出逻辑电路图。

解：F==

逻辑图如下

1

1

D

C

B

F

二、（本题25分）

试用与非门设计一个三人表决组合逻辑电路(输入为A、B、C，输出为F)，要求在A有一票否决权的前提下遵照少数服从多数原则，即满足：1、A=0时，F一定等于0，2、A、B、C中有2个以上等于1，则输出F=1。

试：（1）写出表决电路的真值表；（2）写出表决电路的逻辑表达式；（3）画出用与非门设计的逻辑电路图。

解：真值表如下

ABCF

0000

0010

0100

0110

1000

1011

1101

1111

F=

逻辑图如下

B

B

C

A

F

三、（本题30分）

已知逻辑电路图及C脉冲波形，试：（1）写出各触发器的驱动方程；（2）列出逻辑状态表；（3）画出输出，的波形（设，的初始状态均为“0”）。

解：J0=,K0=1,J1=Q0,K1=1

Q1Q0

0001

0110波形图如上方所示

1000

1100

四、（本题25分）

由555集成定时器组成的电路如图1所示。已知电容C＝10μF，电阻R=100KΩ，输入的波形如图2所示。试：（1）说明由555集成定时器和R、C组成的是何种触发器（单稳态、双稳态、无稳态）；（2）求输出脉冲的宽度的值；（3）画出电容电压和输出电压的波形。

1.1S2/3UCC解：构成单稳态触发器，输出脉冲宽度tw=1.1RC=1.1S

1.1S

2/3UCC

uc的波形如上图所示

第二组：

一、（本题35分）

分析如图组合逻辑电路的功能，试求当0-9哪个数字信号到来时，可以使Y为高电平，即发光二极管LED亮。要求：1、写出输出Y与F1、F2；F1、F2与输入ABCD的逻辑关系式。2、列出数字0-9与译码器输出DCBA以及输出F1、F2、Y的逻辑关系表（真值表）（提示：最下方为一8421编码器集成电路）

解：

F1=,F2=

逻辑关系表（真值表）

数字\

D

C

D

A

F1

F2

Y

灯亮\灭

0

0

0

0

0

1

1

0

灭

1

0

0

0

1

0

1

1

亮

2

0

0

1

0

1

1

0

灭

3

0

0

1

1

0

1

1

亮

4

0

1

0

0

1

1

0

灭

5

0

1

0

1

0

1

1

亮

6

0

1

1

0

1

1

0

灭

7

0

1

1

1

0

1

1

亮

8

1

0

0

0

1

1

0

灭

9

1

0

0

1

1

0

1

亮

二、（本题20分）

电路如图，设触发器的初始状态为0，试求：1、画出在CP脉冲作用下Q端的波形；2、Q端的脉冲频率与CP脉冲频率的比值？

CP1K

CP

1K

1J

Q

Q

CP

+5V

+5V

Q解：

Q

J=K=1

Qn+1=

可知Q与CP脉冲频率比值为Q波形如上图所示

三、（本大题20分）

分析如图时序电路的逻辑功能，设两个触发器的初始状态均为1，求：1、写出电路的状态方程；2、填写出状态转换表；3、画出在CP脉冲作用下Z端的波形。

CP

CP

1D

C1

Q0

FF0

1D

C1

Q1

Q0

Q1

FF1

Z

解：CP0=CP,CP1=Q0,Z=Q0Q1

CP

Q1

Q0

Z

0

1

1

1

1

1

0

0

2

0

1

0

3

0

0

0

4

1

1

1

5

1

0

0

Z的波形如下图所示：

四、（本大题25分）

试分析由555定时器构成的多谐振荡器。要求：1、画出uC和uO的波形；2、写出输出信号振荡频率的计算公式。

R

R1

R2

C

uc

u0

0.01μF

UCC

84

7

6

2

555

3

5

1

解：振荡频率表达式为：f=

uc和u0波形如下所示：

2/3VCC

2/3VCC

1/3VCC

uc

u0

t

t

第三组：

一、(本题20分)

逻辑电路如图所示，写出逻辑式，用摩根定律变换成“与或”表达式，说明具有什么逻辑功能。

解：F=

逻辑功能为：A与BC做异或运算

二、(本题20分)

逻辑状态表如下所示，其输入变量为A，B，C，输出为F，试写出F的逻辑式并化