答案8.1
解：
所以
频谱图如图(b)所示。
答案8.2 解：电流i 的有效值
57.1)2/13.0()2/67.0()2/57.1(12222≈+++=I A
只有基波电流与正弦电压形成平均功率，故二端电路输入的平均功率为：
95.73)]90(90cos[2
57.122.94=?--?-?=P W 注释：非正弦周期量分解成傅里叶级数后，其有效值等于直流分量和不同频率交流分量有效值平方和的平方根。
答案8.3
解：对基波
?∠=0100m(1)U V , A 010m(1)
?∠=I 由
求得
Ω=10R , 01=-C L ωω (1)
对三次谐波
?-∠=3050m(3)U V , A 755.1i
m(3)ψ-∠=I
又由 Ω+?-∠==-+=)30(5.28)313(j m(3)
m(3))3(i I U C L R Z ψωω (2) 所以 2225.28)313(=-+C L R ωω (3)
将式(1)代入式(3)， 解得
将mH 9.31=L 代入式（ 1 ），求得
再将C L R 、、值代入式(2)，有
解得
答案8.4
解: (1) 电压有效值：
电流有效值
(2) 平均功率
注释：非正弦周期量分解成傅里叶级数后，某端口的平均功率等于直流分量和不同频率交流分量单独作用产生的平均功率之和。
答案8.5
解: 基波电压单独作用时
V 010V 02
14.14)1(?∠=?∠=U ， 阻抗
基波电流相量为：
瞬时值为：
三次谐波单独作用时
瞬时值为： 由叠加定理得电流瞬时值：
A )]6.41cos(2632.0)45cos(10[)3()1(?-+?-=+=t t i i i ωω
电流有效值
电压有效值
电压u 中所含三次谐波百分数为
电流i 中所含三次谐波百分数为
答案8.6
解:基波电压单独作用时
V 20220)
1(?∠=U ，Ω-=+=)5j 5()j /(1)1(C R Z ω 瞬时值
三次谐波单独作用时，
瞬时值
由叠加定理得：
有效值
电路吸收的平均功率
答案8.7
解：直流V 1)0(S =U 单独作用时，电感短路，电容开路，故电压u 的直流分量为：
V 1)0(=U
基波
单独作用时，由分压公式得：
瞬时值
二次谐波
单独作用时，由分压公式得：
瞬时值
由叠加定理得：
)3.1462cos(2055.0)90cos(21)2()1()0(?-+?-+=++=t t u u U u ωωV
电源提供的平均功率等于电阻R 吸收的平均功率，故
答案8.8
解：这是两个不同频率的电源同时作用的情况，须用叠加定理计算。
当电压源u S =4cos(ω t ) V 单独作用时，电路如图(b)所示。
瞬时值
当电流源i S =4cos(2ω t ) A 单独作用时，电路如图(c)所示。
答案8.9
解：S i 的直流分量A 5.0S(0)=I 单独作用时， 电感短路，
故电压u 的直流分量V 0)0(=U
电流S i 的基波A 302
25.0)1(S ?∠=I 单独作用时，电导R G /1= 瞬时值 三次谐波A 02
15.0)3(S ?∠=I 单独作用时， 瞬时值 五次谐波A 202
06.0)5(S ?-∠=I 单独作用时， 瞬时值
所以
有效值
答案8.10
解：直流电流源单独作用时，电感处于短路。由分流公式得电流i 的直流分量为：
正弦电压源V 04S
?∠=U 单独作用时，由欧姆定律得： 电流i 的有效值
答案8.11
解: 图(a)电路中不含电感和电容，不存在与频率有关的阻抗，因此，不必将非正弦周期电流展开为傅立叶级数形式。在第一个周期内，电流源可表示为
将图(a)电路化为戴维南等效电路，如图(c)所示。
图中
S S OC 40U i u +Ω=， 230
50OC +=+=t u i s)10(< 答案8.12 解: 当直流单独作用时, 电感1L 相当于短路, 并且在二次侧不会产生感应电压， 二次回路电流为零。故电流1i 的直流分量A 2.050V 101)0()0(1=Ω ==R U I ，电流2i 的直流分量0)0(2=I 。 当基波单独作用时，列写回路电流方程如下： 解得 故电阻1R 吸收的平均功率 电阻2R 吸收的平均功率 电源发出的平均功率 答案8.13 解：（1）等效电路见图 (b)。 其中 整个电路为电阻性电路。 （2）等效电路见图 (c)， 其中对基波Ω=?=8j j 2)1(L n Z ω，对三次谐波Ω=?=24j j32)3(L n Z ω 当基波单独作用时，由理想变压器特性方程和分压公式得： 三次谐波单独作用时，由理想变压器特性方程和分压公式得： 由叠加定理得 作业5 截止日期：2015-5-25 要求：写出步骤，独立完成 内容：第八章、第十章 1．课本第八章练习8.2。（20分） 提示：参考例8.1。 参考解答：i DS=K/2*(V GS-V T)2=K/2*(V DS-V T)2 i ds=K/2*2*(V DS-V T)*v ds=K(V DS-V T)*v ds 2．课本第八章练习8.6。（20分） 提示：参考8.2.2和8.2.4节，图8.19。 参考解答：v O=V S-R L*K/2*(V GS-V T)2=V S-R L*K/2*(v1-V T)2 在v1=V1时的小信号模型如下： 所以：1）r o=R L; 2)R TH=R L,U TH=-R L*K(V1-V T)*vi 3)r i= 3．课本第八章问题8.2的a, b, c三小题。（20分） 提示： 参考解答：i DS=K/2*(V GS-V T)2 ;v IN=V GS+v OUT ; V GS=v IN-v OUT i DS=K/2*(V GS-V T)2=K/2*(v IN-v OUT-V T)2 ids=K/2*2*(V IN-V OUT-V T)=K(V IN-V OUT-V T)*vin；所以g m=K(V IN-V OUT-V T) vout=ids*R=RK(V IN-V OUT-V T)*vin;vout/vin=RK(V IN-V OUT-V T) 4．课本第十章练习10.16。 提示：参考10.1.3小节。 参考解答：i R1=i R2=i C；v2=R2*i R2； V1=(R1+R2)*i C+V C=(R1+R2)*C*dV C/dt+V C； V C=V1(1-e-t/((R1+R2)*C))=6(1-e-t/0.009)=6(1-e-1000t/9) V2=R2*i R2=R2*i C=R2*C*dV C/dt=2000*3*10-6*6*(-e-1000t/9*(-1000/9))=4e-1000t/9 5．课本第十章练习10.24。假设RC时间常量的值很小。 提示：参考10.7。 数字电路与系统习题参考答案 南京邮电学院电子工程系 2003/12 习题答案 1.1将下列各式写成按权展开式： （352.6）10=3×102+5×101+2×100+6×10-1 （101.101）2=1×22+1×20+1×2-1+1×2-3 （54.6）8=5×81+54×80+6×8-1 （13A.4F）16=1×162+3×161+10×160+4×16-1+15×16-2 1.2按十进制0~17的次序，列表填写出相应的二进制、八进制、十六进制数。 解：略 1.3二进制数00000000~11111111和0000000000~1111111111分别可以代表多少个数？ 解：分别代表28=256和210=1024个数。 1.4 将下列个数分别转换成十进制数：（1111101000）2，（1750）8，（3E8）16 解：（1111101000）2=（1000）10 （1750）8=（1000）10 （3E8）16=（1000）10 1.5将下列各数分别转换为二进制数：（210）8，（136）10，（88）16 解：结果都为：（10001000）2 1.6 将下列个数分别转换成八进制数：（111111）2，（63）10，（3F）16 解：结果都为（77）8 1.7 将下列个数分别转换成十六进制数：（11111111）2，（377）8，（255）10 解：结果都为（FF）16 1.8 转换下列各数，要求转换后保持原精度： 解：（1.125）10=（1.0010000000）10——小数点后至少取10位 （0010 1011 0010）2421BCD=（11111100）2 ——先将2421BCD码转换成十进制数（252）10，再转换成二进制数。 （0110.1010）余3循环BCD码=（1.1110）2 ——余3循环BCD码中的1和0没有权值意义，因此先转换成十进制数（1.9）10，得出原精度为10-1，转换的二进制的小数位k≥3.3，因此至少取4位。 1.9 用下列代码表示（123）10，（1011.01）2： 解：（1）8421BCD码： （123）10=（0001 0010 0011）8421BCD （1011.01）2=（11.25）10=（0001 0001.0010 0101）8421BCD （2）余3 BCD码 . 数字电子技术基础期末考试试卷 一、填空题 1. 时序逻辑电路一般由 和 两分组成。 2. 十进制数（56）10转换为二进制数为 和十六进制数为 。 3. 串行进位加法器的缺点是 ，想速度高时应采用 加法器。 4. 多谐振荡器是一种波形 电路，它没有稳态，只有两个 。 5. 用6个D 触发器设计一个计数器，则该计数器的最大模值M= 。 二、化简、证明、分析综合题： 1．写出函数F (A,B,C,D) =A B C D E ++++的反函数。 2．证明逻辑函数式相等：()()BC D D B C AD B B D ++++=+ 3．已知逻辑函数F= ∑（3,5,8,9，10，12）+∑d(0,1,2) （1）化简该函数为最简与或式： （2）画出用两级与非门实现的最简与或式电路图： 4．555定时器构成的多谐振动器图1所示，已知R 1=1K Ω，R 2=8.2K Ω，C=0.1μF 。试求脉冲宽度 T ，振荡频率f 和占空比q 。 ………………………密……………………封…………………………装…………………订………………………线……………………… 系别 专业（班级） 姓名 学号 图1 5．某地址译码电路如图2所示，当输入地址变量A7-A0的状态分别为什么状态 时，1Y 、6Y 分别才为低电平（被译中）。 图2 6．触发器电路就输入信号的波形如图3所示，试分别写出D 触发器的Q 和Q1的表达式，并画出其波形。 图3 ………………封…………………………装…………………订………………………线……………………… D= Q n+1= Q1= 7. 已知电路如图4所示，试写出: ①驱动方程； ②状态方程； ③输出方程； ④状态表； ⑤电路功能。图4 三、设计题：（每10分，共20分） 1．设计一个三变量偶检验逻辑电路。当三变量A、B、C输入组合中的“1”的个数为偶数时F=1，否则F=0。选用8选1数选器或门电路实现该逻辑电路。要求： （1）列出该电路F(A,B,C)的真值表和表达式； （2）画出逻辑电路图。 2．试用74161、3-8译码器和少量门电路，实现图5所示波形VO1、VO2，其中CP为输入波形。要求： （1）列出计数器状态与V01、V02的真值表； 《数字电路与逻辑设计》作业 教材：《数字电子技术基础》 （高等教育出版社，第2版，2012年第7次印刷）第一章： 自测题： 一、 1、小规模集成电路，中规模集成电路，大规模集成电路，超大规模集成电路 5、各位权系数之和，179 9、01100101，01100101，01100110； 11100101，10011010，10011011 二、 1、× 8、√ 10、× 三、 1、A 4、B 练习题： 1.3、解： (1) 十六进制转二进制： 4 5 C 0100 0101 1100 二进制转八进制：010 001 011 100 2 1 3 4 十六进制转十进制：(45C)16=4*162+5*161+12*160=(1116)10 所以：(45C)16=(10001011100)2=(2134)8=(1116)10 (2) 十六进制转二进制： 6 D E . C 8 0110 1101 1110 . 1100 1000 二进制转八进制：011 011 011 110 . 110 010 000 3 3 3 6 . 6 2 十六进制转十进制：(6DE.C8)16=6*162+13*161+14*160+13*16-1+8*16-2=(1758.78125)10 所以：(6DE.C8)16=(011011011110. 11001000)2=(3336.62)8=(1758.78125)10 (3) 十六进制转二进制：8 F E . F D 1000 1111 1110. 1111 1101二进制转八进制：100 011 111 110 . 111 111 010 4 3 7 6 . 7 7 2 十六进制转十进制： (8FE.FD)16=8*162+15*161+14*160+15*16-1+13*16-2=(2302.98828125)10 所以：(8FE.FD)16=(100011111110.11111101)2=(437 6.772)8=(2302.98828125)10 (4) 十六进制转二进制：7 9 E . F D 0111 1001 1110 . 1111 1101二进制转八进制：011 110 011 110 . 111 111 010 3 6 3 6 . 7 7 2 十六进制转十进制： (79E.FD)16=7*162+9*161+14*160+15*16-1+13*16-2=(1950. 98828125)10 所以：(8FE.FD)16=(011110011110.11111101)2=(3636.772)8=(1950.98828125)10 1.5、解： (74)10 =(0111 0100)8421BCD=(1010 0111)余3BCD (45.36)10 =(0100 0101.0011 0110)8421BCD=(0111 1000.0110 1001 )余3BCD (136.45)10 =(0001 0011 0110.0100 0101)8421BCD=(0100 0110 1001.0111 1000 )余3BCD (374.51)10 =(0011 0111 0100.0101 0001)8421BCD=(0110 1010 0111.1000 0100)余3BCD 1.8、解 （1）(+35)=(0 100011)原= (0 100011)补 （2）(+56 )=(0 111000)原= (0 111000)补 （3）(-26)=(1 11010)原= (1 11101)补 （4）(-67)=(1 1000011)原= (1 1000110)补 大连理工大学网络教育学院 《数字电路与系统》课程考试模拟试卷答案 考试形式：闭卷试卷类型：A 一、单项选择题（本大题共6小题，每小题3分，共18分） 1．B 2．C 3．C 4．B 5．A 6．C 二、填空题（本大题共10空，每空2分，共20分） 1．(1) 213 (2) 12.04 (3) 40D (4) 10101001.1100 2． 三、化简题（本大题共3小题，每小题6分，共18分） =++ 1．答：F XYZ XY XY Z =+（3分） XY XY =（3分） Y 2．答：填卡诺图，圈1，得到最简与或表达式。 （3分） Y B AD ACD ∴ =++ （3分） 3．证明：0A ⊕ 00A A =+ （3分） A = （3分） 四、简答题（本大题共3小题，第1、2小题各7分，第3小题10分，共24分） 1．答： Q Q O O t t S R O O t t （错1处扣1分，图都正确7分满分） 2．答： ln( )DD T T DD T T V V V T RC V V V -+ +- -=- （3分） 3812 2.7 6.3 201010ln()s 12 6.3 2.7 --=????- （2分） 0.267ms 267μs == （2分） 3．答：（1）3 ref f 322821016V 210 V FSR R R ???===? （2分） （2）当123011X X X =时，333 166V 28o V FSR =-=-?=- （2分） 当123110X X X =时，366 1612V 28 o V FSR =-=-?=- （2分） （3）,min 311 162V 28 o V FSR =-=-?= （2分） （4）3,max 3217 1614V 28 o V FSR -=-=-?=- （2分） 五、计算题（本大题1小题，共20分） 1．答：（1）分析。分别用变量A 、B 、C 代表三人的表决选择，变量取值可以为1和0，分别代表同意和反对，最后的表决结果为变量Y ，其取值0表示提议未通过，1表示提议通过。 （3分） （2）列出真值表，如下表所示。 五．1题真值表 A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 （真值表3分） （3）化简逻辑函数，如下图（a ）所示，得到 Y AB BC AC =++ （3分） （4）画出逻辑图，如下图（b ）所示。 如果要求用与非门实现该逻辑电路，就应将表达式转换成与非-与非表达式： Y AB BC AC ABBC AC =++= （3分） 8 数字系统设计基础习题解答 1 自我检测题 [T8.1] 什么是数字系统？ 数字系统是指对数字信息进行存储、传输、处理的电子系统。只要包括控制单元和数据处理单元就称为数字系统。 [T8.2] 说明自顶向下的设计方法及步骤。 首先从系统设计入手，在顶层将整个系统划分成几个子系统，然后逐级向下，再将每个子系统分为若干功能模块，每个功能模块还可以继续向下划分成子模块，直至分成许多最基本模块实现。 练习题 [P8.1] 采用“自顶向下”设计方法设计一4位数字频率计，测量范围为0～9999Hz，假设被测信号为标准的方波信号。 解：（1）4位数字频率计的顶层原理图 AA[3..0]BB[3..0]CC[3..0]DD[3..0] （2）底层功能模块的设计 ①CNT10模块设计 根据顶层设计对CNT10模块的功能定义，其VHDL语言源程序编写如下： LIBRARY IEEE； USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL； USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL； ENTITY cnt10 IS PORT(clk：IN STD_LOGIC； clr：IN STD_LOGIC； cs：IN STD_LOGIC； qq：BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)； 8 数字系统设计基础习题解答 2 co：OUT STD_LOGIC )； END cnt10； ARCHITECTURE one OF cnt10 IS BEGIN PROCESS(clk,clr,cs) BEGIN IF (clr=‘1’) THEN qq<=“0000”； ELSIF (clk'EVENT AND clk=‘1’) THEN IF (cs=‘1’) THEN IF (qq=9) THEN qq<=“0000”； ELSE qq<=qq+1； END IF； END IF； END IF； END PROCESS； PROCESS(qq) BEGIN IF (qq=9) THEN co<=‘0’； ELSE co<=‘1’； END IF； END PROCESS； END one； 根据频率计的原理图，前级计数器的进位输出作为下一级计数器的时钟输入。由于计数器采用时钟的上升沿触发，因此，计数器模块的进位输出设为低电平有效，以免下级计数器提前进位。 ②LOCK模块的设计 LOCK模块的功能是在锁存信号的上升沿将输入数据锁存到输出端，其VHDL语言源程序为： LIBRARY IEEE； USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL； USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL； 《数字电子技术》习题 一. 单项选择题： 1．十进制数128的8421BCD码是（）。 A.10000000 B. 000100101000 C.100000000 D.100101000 2.已知函数F的卡诺图如图1-1, 试求其最简与或表达式 3. 已知函数的反演式为 ，其原函数为（）。 A． B． C． D． 4．对于TTL数字集成电路来说，下列说法那个是错误的：（A）电源电压极性不得接反，其额定值为5V； （B）不使用的输入端接1； （C）输入端可串接电阻，但电阻值不应太大； （D）OC门输出端可以并接。 5．欲将正弦信号转换成与之频率相同的脉冲信号，应用 A.T，触发器 B.施密特触发器 C.A/D转换器 D.移位寄存器 6．下列A/D转换器中转换速度最快的是（）。 A.并联比较型 B.双积分型 C.计数型 D.逐次渐近型 7. 一个含有32768个存储单元的ROM，有8个数据输出端，其地址输入端有（）个。 A. 10 B. 11 C. 12 D. 8 8.如图1-2，在TTL门组成的电路中，与非门的输入电流为I iL≤–1mA?I iH≤20μA。G1输出低电平时输出电流的最大值为 I OL(max)=10mA，输出高电平时最大输出电流为 I OH(max)=–0.4mA 。门G1的扇出系数是（）。 A. 1 B. 4 C. 5 D. 10 9.十数制数2006.375转换为二进制数是： A. 11111010110.011 B. 1101011111.11 C. 11111010110.11 D. 1101011111.011 10. TTL或非门多余输入端的处理是: A. 悬空 B. 接高电平 C. 接低电平 D.接”1” 二.填空题(每小题2分，共20分) 1.CMOS传输门的静态功耗非常小，当输入信号的频率增加时，其功耗将______________。 2. 写出四种逻辑函数的表示方法： __________________________________________________________ _____; 3.逻辑电路中,高电平用1表示,低电平用0表示,则称为___逻辑; 4. 把JK触发器改成T触发器的方法是_____________。 5. 组合逻辑电路是指电路的输出仅由当前的_____________决定。 6. 5个地址输入端译码器，其译码输出信号最多应有 _____________个。 7. 输入信号的同时跳变引起输出端产生尖峰脉冲的现象叫做 _____________。 8．一片ROM有10根地址线，8根数据输出线，ROM共有________个存储单元。 9．N个触发器组成的计数器最多可以组成_____________进制的计数器。 8. 基本RS触发器的约束条件是_____________。 三．电路分析题（36分） Q 1 CP Q 1 Q 0 &&D 1D 0第一组： 计算题 一、（本题20分） 试写出图示逻辑电路的逻辑表达式，并化为最简与或式。 解：C B A B A F ++=C B A B A F ++= 二、（本题25分） 时序逻辑电路如图所示，已知初始状态Q 1Q 0＝00。 （1）试写出各触发器的驱动方程； （2）列出状态转换顺序表； （3）说明电路的功能； 解：（1）100Q Q D =，101Q Q D =； （2）00→10→01 （3）三进制移位计数器 三、（本题30分） 由集成定时器555组成的电路如图所示，已知：R 1＝R 2＝10 k Ω，C ＝5μF 。 （1）说明电路的功能； （2）计算电路的周期和频率。 解：（1）多谐振荡器电路 （2）T 1＝7s ， T 2＝3.5s 四、（本题25分） 用二进制计算器74LS161和8选1数据选择器连接的电路如图所示， （1）试列出74LS161的状态表； （2）指出是几进制计数器； （3）写出输出Z 的序列。 "1" 解： （1）状态表如图所示 （2）十进制计数器 C R R CC u o （3）输出Z的序列是0010001100 第二组： 计算题 一、（本题20分） 逻辑电路如图所示，试答：1、写出逻辑式并转换为最简与或表达式，2、画出用“与”门及“或”门实现的逻辑图。 B 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有一票决定权的前提下遵照少数服从多数原则，即满足：1、A=1时，F一定等于1，2、A、B、C中有两2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并化简； （3）画出用与非门设计的逻辑电路图。 第一章 逻辑代数基础 数制转换 1. 10= ( )2 =( )8=( )16 2. 16=( )2=( )10 3. 2=( )8=( )10 写出下列数的八位二进制数的原码、反码、补码 原码，就是用最高位表示数符(0表示正数、1表示负数)。正数，原码=反码=补码；负数，反码：除符号位以外，对原码逐位取反；补码：反码+1 1.（-35）10= ( )原码= ()反码=()补码 2. (+35)10 = (00100011 )原码= (00100011)反码=(00100011)补码 3. (-110101)2 = ( )原码= ()反码=()补码 4. (+110101)2 = (00110101 )原码= (00110101)反码=(00110101)补码 5. (-17)8=( )原码= ()反码=()补码 . 将下列三位BCD 码转换为十进制数 根据BCD 码的编码规则，四位一组展成对应的十进制数。 1. ()余3码 = （263）10 2. ()8421码= （596）10 分别求下列函数的对偶式Y ‘ 和反函数Y 1. D C B A Y ++=)( D C B A Y ?+?=)(' D C B A Y ?+?=)( 2. D A C B A Y ++= )()('D A C B A Y +??+= D C B A Y ?+?=)( 求下列函数的与非-与非式。 1. B A AB Y += B A AB Y ?= 将下列函数展成最小项之和的标准形式 1. Y=C B B A ?+? C B A C B A C B A C B A C B A C B A C B A A A C B C C B A Y ??+??+??=??+??+??+??=+??++??=)()( 2. Q R S Y += 第八章（选择、判断、填空共23题） 一.选择题 1、PROM、PLA、PAL三种可编程器件中，（）是可编程的。 A、PROM的或门阵列 B、PAL的与门阵列 C、PAL的与门阵列或门阵列 D、PROM的与门阵列 2、PAL是指（）。 A、可编程逻辑阵列 B、可编程阵列逻辑 C、通用阵列逻辑 D、只读存储器 3、用PROM进行逻辑设计时，应将逻辑函数表达式表示成（）。 A、最简“与—或”表达式 B、最简“或—与”表达式 C、标准“与—或”表达式 D、标准“或—与”表达式 4．可编程逻辑器件PLD，其内部均由与阵列和或阵列组成。其中，与阵列可编程的器件有（） A、ROM B、PLA C、PAL D、GAL 5、用PLA进行逻辑设计时，应将逻辑函数表达式变换成（）。 A、异或表达式 B、与非表达式 C、最简“与—或”表达式 D、标准“或—与”表达式 6、GAL16V8的最多输入输出端个数为（）。 A、8输入8输出 B、10输入10输出 C、16输入8输出 D、16输入1输出 7、ispLSI器件中的GLB是指（）。 A、全局布线区 B、通用逻辑块 C、输出布线区 D、输出控制单元 8、SYNARIO是一种（） A、时钟信号 B、布线软件 C、通用电子设计工具软件 D、绘图工具 9、GAL是指（）。 A、专用集成电路 B、可编程逻辑阵列逻辑 C、通用集成电路 D、通用阵列逻辑 10．在使用isp设计软件时，完成了（）这一步之后，既可对器件进行下载编程。 A、设计输入 B、布局布线 C、逻辑仿真 D、JED文件生成 二、判断改错题（判断各题正误，正确的在括号内记“√”，错误的的在括号内记“×”并改正。） 1．PLA的与门阵列是可编程的，或门阵列是固定的。（） 2．用PROM实现四位二进制到Gray码的转换时，要求PROM的容量为4 × 4b。（）3．进行逻辑设计时，采用PLD器件比采用通用逻辑器件更加灵活方便。（） 4．用GAL器件即可实现组合电路功能，又可实现时序电路功能。（） 5．ispLSI系列器件是基于可编程数字开关的复杂PLD产品。（） 三、填空题 1．PLD是由等四部分电路组成。根据阵列和输出结构的不同，PLD可分为 1、1将下列各式写成按权展开式: (352、6)10=3×102+5×101+2×100+6×10-1 (101、101)2=1×22+1×20+1×2-1+1×2-3 (54、6)8=5×81+54×80+6×8-1 (13A、4F)16=1×162+3×161+10×160+4×16-1+15×16-2 1、2按十进制0~17的次序,列表填写出相应的二进制、八进制、十六进制数。 解:略 1、3二进制数00000000~11111111与0000000000~1111111111分别可以代表多少个数？解:分别代表28=256与210=1024个数。 1、4将下列个数分别转换成十进制数:(1111101000)2,(1750)8,(3E8)16 解:(1111101000)2=(1000)10 (1750)8=(1000)10 (3E8)16=(1000)10 1、5将下列各数分别转换为二进制数:(210)8,(136)10,(88)16 解:结果都为:(10001000)2 1、6将下列个数分别转换成八进制数:(111111)2,(63)10,(3F)16 解:结果都为(77)8 1、7将下列个数分别转换成十六进制数:(11111111)2,(377)8,(255)10 解:结果都为(FF)16 1、8转换下列各数,要求转换后保持原精度: 解:(1、125)10=(1、0010000000)10——小数点后至少取10位 (0010 1011 0010)2421BCD=(11111100)2 (0110、1010)余3循环BCD码=(1、1110)2 1、9用下列代码表示(123)10,(1011、01)2: 解:(1)8421BCD码: (123)10=(0001 0010 0011)8421BCD (1011、01)2=(11、25)10=(0001 0001、0010 0101)8421BCD (2)余3 BCD码 (123)10=(0100 0101 0110)余3BCD (1011、01)2=(11、25)10=(0100 0100、0101 1000)余3BCD 1、10已知A=(1011010)2,B=(101111)2,C=(1010100)2,D=(110)2 （1）按二进制运算规律求A+B,A-B,C×D,C÷D, （2）将A、B、C、D转换成十进制数后,求A+B,A-B,C×D,C÷D,并将结果与(1)进行比较。解:(1)A+B=(10001001)2=(137)10 A-B=(101011)2=(43)10 C×D=(111111000)2=(504)10 C÷D=(1110)2=(14)10 (2)A+B=(90)10+(47)10=(137)10 A-B=(90)10-(47)10=(43)10 C×D=(84)10×(6)10=(504)10 C÷D=(84)10÷(6)10=(14)10 两种算法结果相同。 1、11试用8421BCD码完成下列十进制数的运算。 解:(1)5+8=(0101)8421BCD+(1000)8421BCD=1101 +0110=(1 0110)8421BCD=13 数字电子技术基础考题 一、填空题：（每空3分，共15分） 1．逻辑函数有四种表示方法，它们分别是（真值表）、（逻辑图）、（逻辑表达式）和（卡诺图）。 2．将2004个“1”异或起来得到的结果是（0 ）。 3．由555定时器构成的三种电路中，（）和（）是脉冲的整形电路。4．TTL器件输入脚悬空相当于输入（高）电平。 5．基本逻辑运算有: （and ）、（not ）和（or ）运算。 6．采用四位比较器对两个四位数比较时，先比较（最高）位。 7．触发器按动作特点可分为基本型、（同步型）、（主从型）和边沿型；8．如果要把一宽脉冲变换为窄脉冲应采用（积分型单稳态）触发器 9．目前我们所学的双极型集成电路和单极型集成电路的典型电路分别是（TTL ）电路和（CMOS ）电路。 10．施密特触发器有（2）个稳定状态.，多谐振荡器有（0 ）个稳定状态。 11．数字系统按组成方式可分为功能扩展电路、功能综合电路两种；12．两二进制数相加时，不考虑低位的进位信号是（半）加器。 13．不仅考虑两个_______本位_____相加，而且还考虑来自___低位进位____相加的运算电路，称为全加器。 14．时序逻辑电路的输出不仅和___该时刻输入变量的取值______有关，而且还与_电路原来的状态_______有关。 15．计数器按CP脉冲的输入方式可分为__同步计数器和____异步计数器_。 16．触发器根据逻辑功能的不同，可分为_____rs______、______jk_____、___t________、___d________、___________等。 17．根据不同需要，在集成计数器芯片的基础上，通过采用__反馈归零法_________、__预置数法_________、__进位输出置最小数法__等方法可以实现任意进制的技术器。 18．4. 一个JK 触发器有 2 个稳态，它可存储 1 位二进制数。 19．若将一个正弦波电压信号转换成同一频率的矩形波，应采用多谐振荡器电路。20．把JK触发器改成T触发器的方法是 j=k=t 。 21．N个触发器组成的计数器最多可以组成2n 进制的计数器。 22．基本RS触发器的约束条件是rs=0 。 习题八答案 1． 试比较多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的工作特点，并说明每种电路的主要 用途。 答：多谐振荡器是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，它没有稳定状态，只有两个暂稳态。暂稳态间的相互转换完全靠电路本身电容的充电和放电自动完成。改变外接R 、C 定时元件数值的大小，可调节振荡频率。 施密特触发器具有回差特性，它有两个稳定状态，有两个不同的触发电平。施密特触发器可将任意波形变换成矩形脉冲，输出脉冲宽度取决于输入信号的波形和回差电压的大小。 单稳态触发器有一个稳定状态和一个暂稳态。输入信号起到触发电路进入暂稳态的作用，其输出脉冲的宽度取决于电路本身 R 、C 定时元件的数值。改变 R 、C 定时元件的数值可调节输出脉冲的宽度。 多谐振荡器是常用的矩形脉冲产生电路。施密特触发器和单稳态触发器是两种常用的整形电路。施密特触发器可用来进行整形、幅度鉴别、构成多谐振荡器等。单稳态触发器常用于脉冲的延时、定时和整形等。 ２．在图8.2所示５５５集成定时器中，输出电压uo 为高电平ＵＯＨ、低电平ＵＯＬ及保持原来状态不变的输入信号条件各是什么？假定ＵＣＯ端已通过0.01μF 接地，u D 端悬空。 答：当1=R 时， TR U <3V CC ，则C 2输出低电平， 1=Q ，OH o U u =。 当1=R 时， TH U > 32V CC ，TR U >3V CC ，则C 1输出低电平、C 2输出高电平，1=Q 、0=Q ，OL o U u =。 当1=R 时， TH U < 3 2V CC ，TR U >3V CC ，则C 1 C 2输出均为高电平，基本RS 触发 器保持原来状态不变，因此o u 保持原来状态不变。 ３．在图8.3所示多谐振荡器中，欲降低电路振荡频率，试说明下面列举的各种方法中，哪些是正确的，为什么？ 1） 加大R 1的阻值； 2） 加大R 2的阻值； 3） 减小C 的容量。 答：根据式（8-2）()ln221121C R R T f +== 可知，1）2）两种方法是正确的。 ４．在图8.3用555定时器构成的多谐振荡器电路中，若R 1 = R 2=5.1k Ω，C=0.01μF ，V CC =12V ，试计算电路的振荡频率和占空比。 答：根据式（8-2）()ln221121C R R T f +== 可知，f ≈9.429 KHz 根据式（8-3）2 12 112R R R R T t q w ++==可知，3 2=q 5．在图8.7占空比可调的多谐振荡器中，C=0.2μF ，V CC =9V ，要求其振荡频率f =1KHz ，占空比q=0.5，估算R 1 、R 2的阻值。 数字电子技术基础考题 」、填空题：（每空3分，共15分） 辑表达式 ）和（ 卡诺图 路，称为全加器。 等° 17. 根据不同需要，在集成计数器芯片的基础上，通过采用 进位输出置最小数法 等方法可以实现任意进制的技术器。 18. 4. 一个JK 触发器有_2_个稳态，它可存储_J — 位二进制数。 19. 若将一个正弦波电压信号转换成 同一频率的矩形波，应采用 多谐振荡器 _______ 电路。 20. __________________________________________ 把JK 触发器改成T 触发器的方法是J=k=t __________________________________________________ 。 21. N 个触发器组成的计数器最多可以组成 _^n 进制的计数 器。 1逻辑函数有四种表示方法，它们分别是（ 真值表 ）、（ 逻辑图 2. 将2004个“ 1 ”异或起来得到的结果是（ 3. 由555定时器构成的三种电路中, ）和（ 是脉冲的整形电路。 4. TTL 器件输入脚悬空相当于输入（ 电平。 5. 基本逻辑运算有：（and not ）和（or ）运算。 6. 采用四位比较器对两个四位数比较时, 先比较 最咼 位。 7. 触发器按动作特点可分为基本型、 （同步型 主从型 ）和边沿型; 如果要把一宽脉冲变换为窄脉冲应采用 积分型单稳态 触发器 9. 目前我们所学的双极型集成电路和单极型集成电路的典型电路分别是 TTL ）电路和 CMOS ）电路。 10. 施密特触发器有（ 2 ）个稳定状态?，多谐振荡器有（0 ）个稳定状态。 11.数字系统按组成方式可分为 功能扩展电路、功能综合电路 两种; 12?两二进制数相加时，不考虑低位的进位信号是 加器。 13?不仅考虑两个 本位 .相加，而且还考虑来自 低位进位 _______ 相加的运算电 14.时序逻辑电路的输出不仅和 该时刻输入变量的取值 有关，而且还与_电路原来 的状态 有关。 15?计数器按CP 脉冲的输入方式可分为 同步计数器和 异步计数器。 16?触发器根据逻辑功能的不同，可分为 rs jk 反馈归零法 置数法 数字电子技术基础1 一．1．（1５分） 试根据图示输入信号波形分别画出各电路相应的输出信号波形L1、L2、L3、L4、和L5。设各触发器初态为“0”。 A B 二．（15分） 已知由八选一数据选择器组成的逻辑电路如下所示。试按步骤分析该电路在M1、M2取不同值时（M1、M2取值情况如下表所示）输出F的逻辑表达式。 八选一数据选择器输出端逻辑表达式为：Y=Σm i D i,其中m i是S2S1S0最小项。 F M2M1 F 0 0 0 1 1 1 1 三．（8分） 试按步骤设计一个组合逻辑电路，实现语句“A>B”，A、B均为两位二进制数，即A（A1、A0），B（B1、B0）。要求用三个3输入端与门和一个或门实现。 四．（12分） 试按步骤用74LS138和门电路产生如下多输出逻辑函数。 123Y AC Y ABC ABC BC Y BC ABC =?? =++?? =+? 74LS138逻辑表达式和逻辑符号如下所示。 五．（15分） 已知同步计数器的时序波形如下图所示。试用维持-阻塞型D 触发器实现该计数器。要求按步骤设计。 六．（18分） 按步骤完成下列两题 1．分析图5-1所示电路的逻辑功能：写出驱动方程，列出状态转换表，画出完全状态转换图和时序波形，说明电路能否自启动。 2．分析图5-2所示的计数器在M=0和M=1时各为几进制计数器，并画出状态转换图。 图5-1 B C CP A Ep E T LD D Q0 Q1 Q3Q2 74LS163 Rd 1 M & 1 计数脉冲 00 1 图5-2 七． 八．（10分）电路下如图所示，按要求完成下列问题。 1．指出虚线框T1中所示电路名称. 2．对应画出V C、V01、A、B、C的波形。并计算出V01波形的周期T=？。 15 7 6 84 2 R1 NE555 3 R2 C1 Vc + 0.01u J K 1 Q Q & & V CC V01 A B C C 10K 10K T1T2 北京交通大学远程与继续教育学院2016——2017学年第一学期网络教育期末考试年级2015专业层次 《数字电子电路基础》答案（闭卷）C卷姓名学号 一、填空题（每空2分，共20分） 1.45、8FA.C6 2.10000111、000100110101 3.基本触发器、同步触发器、边沿触发器 4.2n>N 5. F = A · B、F = A ＋B 二、判断题（每题2分，共10分） 1.（√） 2.（×） 3.（×） 4.（×） 5.（√） 三、选择题（每空2分，共10分） A C C B C 四、名词解释（每题4分，共20分） 1.门电路 实现基本和常用逻辑运算的电子电路，成为逻辑门电路。 2.D/A转换器 将数字量转换成模拟量的电路成为数/模转换器，简称D/A转换器。 3.BCD码 把十进制数的十个数码0~9用二进制数码来表示，称为BCD码，即二—十进制编码。 4.逻辑与 只有决定事物的所有条件都具备时，结果才发生，这种逻辑关系成为逻辑与。 5.同步触发器 输入信号经过控制门输入，管理控制们的信号为时钟脉冲信号CP，只有在CP信号到来时，输入信号才能进入触发器，否则就会被拒之门外，对电路不起作用。 五、简答题（每题10分，共40分） 1.试用公式法证明逻辑代数基本定律中的分配率A +B· C=(A+B) ·(A +C) 证明：(A+B) ·(A +C)=A· A+A· B+A· C+B· C =A+AB+ AC+BC =A(1+B+C)+BC =A +BC 2.在数字电路中，基本的工作信号是二进制数字信号和两种状态逻辑信号， 而触发器就是存放这些信号的单元电路，那么触发器需要满足哪些基本要求？何为触发器的现态和次态？ 答：触发器需要满足： 第八章脉冲产生与整形 在时序电路中，常常需要用到不同幅度、宽度以及具有陡峭边沿的脉冲信号。事实上，数字系统几乎离不开脉冲信号。获取这些脉冲信号的方法通常有两种：直接产生或者利用已有信号变换得到。 本章主要讨论常用的脉冲产生和整形电路的结构、工作原理、性能分析等，常见的脉冲电路有：单稳态触发器、施密特触发器和多谐振荡器。 第一节基本知识、重点与难点 一、基本知识 （一）常用脉冲产生和整形电路 1. 施密特触发器 （1）电路特点 施密特触发器是常用的脉冲变换和脉冲整形电路。电路主要有两个特点：一是施密特触发器是电平型触发电路；二是施密特触发器电压传输特性具有回差特性，或称滞回特性。 输入信号在低电平上升过程中，电路输出状态发生转换时对应的输入电平称为正向阈值电压U T+，输入信号在高电平下降过程中，电路状态转换对应的输入电平称为负向阈值电压U T－，U T+与U T－的差值称为回差电压ΔU T。 （2）电路构成及参数 施密特触发器有多种构成方式，如：门电路构成、集成施密特触发器、555定时器构成。主要电路参数：正向阈值电压U T+、负向阈值电压U T－和回差电压ΔU T。 （3）电路应用 施密特触发器主要应用范围：波形变换、波形整形和幅度鉴别等。 2. 单稳态触发器 （1）电路特点 单稳态触发器特点如下： ①单稳态触发器有稳态和暂稳态两个不同的工作状态； ②在外加触发信号的作用下，触发器可以从稳态翻转到暂稳态，暂稳态维持一段时间，自动返回原稳态； ③暂稳态维持时间的长短取决于电路参数R和C。 （2）电路构成及参数 单稳态触发器有多种构成方式，如：门电路构成的积分型单稳态触发器、门电路构成的微分型单稳态触发器、集成单稳态触发器、555定时器构成的单稳态触发器等。主要电路参数：暂稳态的维持时间t w、恢复时间t re 、分辨时间t d、输出脉冲幅度U m。 （3）电路应用 单稳态触发器主要应用范围：定时、延时、脉冲波形整形等。 3. 多谐振荡器 多谐振荡器是一种自激振荡器，接通电源后，就可以自动产生矩形脉冲，是数字系统中产 数字电子技术基础试题 一、填空题 : （每空1分，共10分） 1． (30.25) 10 = ( ) 2 = ( ) 16 。 2 . 逻辑函数L = + A+ B+ C +D = 。 3 . 三态门输出的三种状态分别为： 、 和 。 4 . 主从型JK 触发器的特性方程 = 。 5 . 用4个触发器可以存储 位二进制数。 6 . 存储容量为4K×8位的RAM 存储器，其地址线为 条、数据线为 条。 二、选择题： (选择一个正确的答案填入括号内，每题3分，共30分 ) 1.设图1中所有触发器的初始状态皆为0，找出图中触发器在时钟信号作用下,输出电压波形恒为0的是：（ ）图。 图 1 2.下列几种TTL 电路中，输出端可实现线与功能的电路是（ ）。 A 、或非门 B 、与非门 C、异或门 D、OC门 3.对CMOS与非门电路，其多余输入端正确的处理方法是（）。 A、通过大电阻接地（>1.5KΩ） B、悬空 C、通过小电阻接地（<1KΩ） D、通过电阻接V CC 4.图2所示电路为由555定时器构成的（）。 A、施密特触发器 B、多谐振荡器 C、单稳态触发器 D、T触发器 5.请判断以下哪个电路不是时序逻辑电路（）。图2 A、计数器 B、寄存器 C、译码器 D、触发器 6．下列几种A/D转换器中，转换速度最快的是（）。图2 A、并行A/D转换器 B、计数型A/D转换器 C、逐次渐进型A/D转换器 D、双积分A/D转换器 7．某电路的输入波形 u I 和输出波形 u O 如图 3所示，则该电路为（）。 图3 A、施密特触发器 B、反相器 C、单稳态触发器 D、JK触发器 数字电子技术基础知识总结引导语：数字电子技术基础知识有哪些呢？接下来是小编为你带来收集整理的文章，欢迎阅读！ 处理模拟信号的电子电路。“模拟”二字主要指电压(或电流)对于真实信号成比例的再现。 其主要特点是： 1、函数的取值为无限多个; 2、当图像信息和声音信息改变时，信号的波形也改变，即模拟信号待传播的信息包含在它的波形之中(信息变化规律直接反映在模拟信号的幅度、频率和相位的变化上)。 3.初级模拟电路主要解决两个大的方面：1放大、2信号源。 4、模拟信号具有连续性。 用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路，或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能，所以又称数字逻辑电路。 其主要特点是： 1、同时具有算术运算和逻辑运算功能 数字电路是以二进制逻辑代数为数学基础，使用二进制数字信号，既能进行算术运算又能方便地进行逻辑运算(与、或、非、判断、比较、处理等)，因此极其适合于运算、比较、存储、传输、控制、决策等应用。 2、实现简单，系统可靠 以二进制作为基础的数字逻辑电路，可靠性较强。电源电压的小的波动对其没有影响，温度和工艺偏差对其工作的可靠性影响也比模拟电路小得多。 3、集成度高，功能实现容易 集成度高，体积小，功耗低是数字电路突出的优点之一。电路的设计、维修、维护灵活方便，随着集成电路技术的高速发展，数字逻辑电路的集成度越来越高，集成电路块的功能随着小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)的发展也从元件级、器件级、部件级、板卡级上升到系统级。电路的设计组成只需采用一些标准的集成电路块单元连接而成。对于非标准的特殊电路还可以使用可编程序逻辑阵列电路，通过编程的方法实现任意的逻辑功能。 模拟电路是处理模拟信号的电路;数字电路是处理数字信号的电路。 模拟信号是关于时间的函数，是一个连续变化的量，数字信号则是离散的量。因为所有的电子系统都是要以具体的电子器件，电子线路为载体的，在一个信号处理中，信号的采集，信号的恢复都是模拟信号，只有中间部分信号的处理是数字处理。具体的说模拟电路主要处理模拟信号，不随时间变化，时间域和值域上均连续的信号，如语音信号。而数模拟与数字电子电路基础作业答案5
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