数字逻辑设计分析题
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数字电路与逻辑设计习题及参考答案一、选择题1. 以下表达式中符合逻辑运算法则的是 D 。
·C=C 2 +1=10 <1 +1=12. 一位十六进制数可以用 C 位二进制数来表示。
A . 1 B . 2 C . 4 D . 163. 当逻辑函数有n 个变量时,共有 D 个变量取值组合?A. nB. 2nC. n 2D. 2n 4. 逻辑函数的表示方法中具有唯一性的是 A 。
A .真值表 B.表达式 C.逻辑图 D.状态图5. 在一个8位的存储单元中,能够存储的最大无符号整数是 D 。
A .(256)10 B .(127)10 C .(128)10 D .(255)106.逻辑函数F=B A A ⊕⊕)( = A 。
C.B A ⊕D. B A ⊕ 7.求一个逻辑函数F 的对偶式,不可将F 中的 B 。
A .“·”换成“+”,“+”换成“·” B.原变量换成反变量,反变量换成原变量 C.变量不变D.常数中“0”换成“1”,“1”换成“0” 8.A+BC= C 。
A .A+B +C C.(A+B )(A+C ) +C9.在何种输入情况下,“与非”运算的结果是逻辑0。
DA .全部输入是0 B.任一输入是0 C.仅一输入是0 D.全部输入是1 10.在何种输入情况下,“或非”运算的结果是逻辑1。
AA .全部输入是0 B.全部输入是1 C.任一输入为0,其他输入为1 D.任一输入为111.十进制数25用8421BCD 码表示为 B 。
101 010112.不与十进制数()10等值的数或代码为 C 。
A .(0101 8421BCD B .16 C .2 D .813.以下参数不是矩形脉冲信号的参数 D 。
A.周期 B.占空比 C.脉宽 D.扫描期 14.与八进制数8等值的数为: BA. 2B.16C. )16D. 215. 常用的BCD码有 D 。
A.奇偶校验码B.格雷码码 D.余三码16.下列式子中,不正确的是(B)+A=A B.A A1⊕=⊕=A ⊕=A17.下列选项中,______是TTLOC门的逻辑符号。
数字逻辑设计习题册班级:学号:姓名:哈尔滨工业大学(威海)计算机科学与技术学院体系结构教研室第2章 逻辑代数基础2—1 填空1.摩根定理表示为:=⋅B A _B A +__;=+B A _B A ⋅__。
2. 函数表达式D C AB Y ++=,则其对偶式为='Y _D C B A ⋅⋅+)(_______。
3.根据反演规则,若C D C B A Y +++=,则=Y C D C B A ⋅++)(。
4.函数式CD BC AB F ++=写成最小项之和的形式结果为()15,14,113,12,11,7,6,3∑m ,写成最大项之积的形式结果为)10,9,8,5,4,2,1,0(∏M。
5. (33.33)10 =(100001.0101 )2 =( 41.2 )8 =( 21.5 )162—2 证明1.证明公式()()A BC A B A C +=++成立。
2.证明此公式B A B A A +=+成立。
3.证明此公式)()()()()(C A B A C B C A B A +⋅+=+⋅+⋅+成立。
左边 (由分配律得)右边BCA BCB C A BC BA AC AA C A B A +=+++=+++=++)1())((BA A AB B B A B A B A AB AB B A B A AB BA B B A +=+++=+++=++=++=)()()(ACBC A B C A AC B C A C B B A ++=+⋅+=+⋅+⋅+=)()()()()(ACBC A B BC A B AC A A ++=+++=4. 证明此公式1))(((=+++⋅++C B D B A C B D C C B A 成立。
左边5.证明此公式D C D C B A D AC D C B D C A ⊕=+++⊕)(成立。
左边2—3 用代数法化简下列各式 1.B A BC A F +=1 2.D C A ABD CD B A F ++=2F 1 F 23.CD D AC ABC C A F +++=3 F 34.)()(4C B A C B A C B A F ++⋅++⋅++=F 41))((0))((=+++=+++⋅=C B D B A C B C B D B A C B D C C B A DC DC BD C D C D C A D C B D C A D AC D C A D C B D C A D AC A B D C D C A D AC B A B D C D C A ⊕=++=⊕++⊕=+++⊕=+++⊕=+++⊕=)()()()()()()(1=++++=B A C B A ADC B C B AD C B C B AD =+=++=)()(CDA CDC B C A CD AC AB C A D A C B C A D D A C BC C A +=+++=+++=+++=+++=)()()()()(CB AC B C B A A C A C B A C A C B A +=++=++=+++=)()(x y x y x =+⋅+)()(5.C DE C BE CD B B A AC F ++++=5F 56.C B A AD C B A CD AB F ++++=6F 67.D BC A BD A BD CD B B A C A F +++++=7F 78. D D C C A B A F +++=8F 8 1=++++=D D C C A B A9. D AC D C A D C B D C D C A F ++++=)(9F 9CE B AC CE D B B AC C E D B AC B AC C E D B C A B AC C E D B D B C B B A AC C E D B D C B B A AC ++=+++=+++=++++=++++=+++++=)()()(DC B A AD B C AB AD D C B C AB AD A A C B D C AB +++=++++=++++=+++++=)()(1)()()()()(=++++=+++++=+++++=+++++=+++++=+++++=A CD B BD A C A A CD B BD B B A C A A CD B B A D A B C A A CD B B A BD D B A C A A BD CD B B A D B C A BD A BD CD B B A D BC C A DC D C D C B D C D C D C D C A D C B D C D C A +=++=++++=)()(10.D B AB C D B AB F +++++=10(y x y x x +=+)2—4用卡诺图化简下列各式1.C B A AB C B F ++=1 2.C B BC B A F ++=2F 1ABC += F 2B A +=3.C B C B C A C A F +++=3F 3C B B A C A ++=4.D C A C B AD C D C A ABD ABC F +++++=4D A F +=4111111111111AB CD0001111000011110D B AB C DB ABCD B AB ++=++⋅⋅=5.D B A AC C B A F ++=5 6.C B A AD C B A D C AB F ++++=6AC D B B A F ++=5 A C B DC F ++=6 7.D BC A BD A CD B B A C A F +F 7=18.D B D B C A C A F +++=8D)⊙(B C)⊙(8⋅=+++=A D C B A ABCD D C B A D C B A F11111111AB CD 00011110000111109.D C B A D AC D C B D C A F +++⊕=)(9D C D C F +=9 10. ))((10C AB B A F ++=C B C A F +=1011. C B AC D C A B A F +++=11AC C B B A F ++=1112.∑=mC B A P )7,6,5,2,1,0(),,(1AC C B B A P ++=2 13.=D C B A P )14,11,10,9,8,7,6,4,3,2,1,0(),,,(2D C C A D A B P +++=2 14.∑=mD C B A P )15,14,13,12,10,9,8,6,4,1,0(),,,(3D A D B C B AB D C P ++++=315. ∑=m D C B A P )15,14,13,11,9,7,6,5,3,1(),,,(4F 15=D+BC2—5 用卡诺图化简下列带有约束条件的逻辑函数 1.∑∑+=d mD C B A P )15,14,13,2,1,0()12,11,9,8,6,3(),,,(1CD A D B C A P ++=1 2.∑∑+=d mD C B A P )15,14,13,10,9,8()12,11,6,5,4,3,2,0(),,,(2C B C BD P ++=23.D C B A D C B A D C A P ++++=3, 约束:0=+AC ABD C B D C A D C A P ++=34.CD B A CD B A P +=4, 约束:A B C D 为互相排斥的一组变量,即在任何情况下它们之中不可能两个同时为1。
数字逻辑试题1答案一、填空:(每空1分,共20分)1、(20.57)8=(10.BC)162、(63.25)10=(111111.01)23、(FF)16=(255)104、[X]原=1.1101,真值X=-0.1101,[X]补=1.0011。
5、[X]反=0.1111,[X]补=0.1111。
6、-9/16的补码为1.0111,反码为1.0110。
7、已知葛莱码1000,其二进制码为1111,已知十进制数为92,余三码为110001018、时序逻辑电路的输出不仅取决于当时的输入,还取决于电路的状态。
9、逻辑代数的基本运算有三种,它们是_与_、_或__、_非_。
10、FAB1,其最小项之和形式为_。
FA B AB11、RS触发器的状态方程为_Q n1SRQ n_,约束条件为SR0。
12、已知F1AB、F2ABAB,则两式之间的逻辑关系相等。
13、将触发器的CP时钟端不连接在一起的时序逻辑电路称之为_异_步时序逻辑电路。
二、简答题(20分)1、列出设计同步时序逻辑电路的步骤。
(5分)答:(1)、由实际问题列状态图(2)、状态化简、编码(3)、状态转换真值表、驱动表求驱动方程、输出方程(4)、画逻辑图(5)、检查自起动2、化简FABABCA(BAB)(5分)答:F03、分析以下电路,其中RCO为进位输出。
(5分)答:7进制计数器。
4、下图为PLD电路,在正确的位置添*,设计出FAB函数。
(5分)15分注:答案之一。
三、分析题(30分)1、分析以下电路,说明电路功能。
(10分)解:XY m(3,5,6,7)m(1,2,4,7)2分ABCiXY0000000101010010111010001101101101011111该组合逻辑电路是全加器。
以上8分2、分析以下电路,其中X为控制端,说明电路功能。
(10分)解:FXA B C XABCXABCXABCXABCXABC4分FX(ABC)X(A B C ABC)4分所以:X=0完成判奇功能。
数字逻辑试题1答案一、填空:(每空1分,共20分)1、(20.57)8 =( 10.BC )162、(63.25) 10= ( 111111.01 )23、(FF )16= ( 255 )104、[X]原=1.1101,真值X= -0.1101,[X]补 = 1.0011。
5、[X]反=0.1111,[X]补= 0.1111。
6、-9/16的补码为1.0111,反码为1.0110 。
7、已知葛莱码1000,其二进制码为1111,已知十进制数为92,余三码为1100 01018、时序逻辑电路的输出不仅取决于当时的输入,还取决于电路的状态 。
9、逻辑代数的基本运算有三种,它们是_与_ 、_或__、_非_ 。
10、1⊕⊕=B A F ,其最小项之和形式为_ 。
AB B A F +=11、RS 触发器的状态方程为_n n Q R S Q +=+1_,约束条件为0=SR 。
12、已知B A F ⊕=1、B A B A F +=2,则两式之间的逻辑关系相等。
13、将触发器的CP 时钟端不连接在一起的时序逻辑电路称之为_异_步时序逻辑电路 。
二、简答题(20分)1、列出设计同步时序逻辑电路的步骤。
(5分)答:(1)、由实际问题列状态图(2)、状态化简、编码(3)、状态转换真值表、驱动表求驱动方程、输出方程(4)、画逻辑图(5)、检查自起动2、化简)(B A B A ABC B A F +++=(5分)答:0=F3、分析以下电路,其中RCO 为进位输出。
(5分)答:7进制计数器。
4、下图为PLD 电路,在正确的位置添 * , 设计出B A F ⊕=函数。
(5分)5分注:答案之一。
三、分析题(30分)1、分析以下电路,说明电路功能。
(10分)解:∑∑==)7,4,2,1()7,6,5,3(mYmX2分A B Ci X Y0 0 0 0 00 0 1 0 10 1 0 0 10 1 1 1 01 0 0 0 11 0 1 1 01 1 0 1 01 1 1 1 18分2、分析以下电路,其中X为控制端,说明电路功能。
第4章 组合逻辑电路4—1 分析下图所示电路的逻辑功能,写出输出的逻辑表达式,列出真值表,说明其逻辑功能。
C B)⊙(⊕=A Y经过真值表分析其逻辑功能为当A 、B 、C 三个输入信号中有且只有两个为1时输出为1,其他为0。
4—2 逻辑电路如下图所示: 1、写出S 、C 、P 、L 的函数表达式;2、当取S 和C 作为电路的输出时,此电路的逻辑功能是什么?X Z Y S ⊕⊕= YZ X Z Y C +⋅⊕=)(Z Y P ⊕= Z Y L ⋅=当取S 和C 作为电路的输出时,此电路的逻辑功能是1位全加器,其中X 为低位的进位,S 为当前位的和,C 为进位。
(由真值表可C 与YZ X Z Y +⋅+)(完全一致。
)ZB CBA ⋅CB)⊙(⋅A Z)(Z Y X ⊕⋅ZY X ⊕⋅)(Z Y X ⊕⋅ZY ⋅12344—3 下图是由三个全加器构成的电路,试写出其输出1F ,2F ,3F ,4F 的表达式。
Z Y X F ⊕⊕=1 Z Y X F ⋅⊕=)(2Z XY Z XY F +⋅=3 XYZ F =44—4 下图是由3线/8线译码器74LS138和与非门构成的电路,试写出1P 和2P 的表达式,列出真值表,说明其逻辑功能。
ABC C B A m m m m Y Y P +⋅⋅=+=⋅=⋅=70707016543216543212m m m m m m Y Y Y Y Y Y P +++++=⋅⋅+⋅⋅=C B C A B A ++=P1的逻辑功能为当三个输入信号完全一致时输出为1。
P2的逻辑功能为当上输入信号不完全一致时输出为1。
4—5使用74LS138 译码器及少量门电路对三台设备状态进行监控,由不同指示灯进行指示。
当设备正常工作时,指示灯绿灯亮;当有一台设备出故障时,指示灯红灯亮;当有两台设备出故障时,指示灯黄灯亮;当有三台设备出故障时,指示灯红灯和黄灯都亮。
1234解:设输入变量A 、B 、C 分别对应三台设备的状态,0表示故障,1表示正常;输出变量X 、Y 、Z 表示绿、黄、红三个灯的亮灭,0表示灭,1表示亮,根据题意可得真值表如下:设ABC 分别连入74LS138的A 2A 1A 0 由真值表得 42104210Y Y Y Y m m m m Y ⋅⋅⋅=+++=6530Y Y Y Y Z ⋅⋅⋅=4—6 下图3.6是由八选一数据选择器构成的电路,试写出当1G 0G 为各种不同的取值时的输出Y 的表达式。
数字逻辑电路试题(卷)一、填空题(20分)1.数字电路只能处理__________信号,不能处理__________信号。
2.逻辑代数有__________、__________和__________三种基本运算。
3.每个触发器可记录__________位二进制码,因为它有__________个稳态。
4.对由与非门组成的基本R—S触发器,当R=__________,S=__________时触发器保持原状态不变。
5.组合逻辑电路的竞争冒险是__________和__________而引起的。
6.时序逻辑电路按其状态改变是否受统一时钟信号控制可将其分为__________和__________两种类型。
7.D/A转换器是将__________信号转换为__________信号。
8.二进制数10111111对应的八进制数为__________,十进制数为__________,十六进制数为__________。
9.两输入与非门的输入为0、1时,输出为__________。
10.两输入或非门的输入为0、1时,输出为__________。
二、选择题(20分)1.下列信号中,是数字信号的为()A.交通灯状态B.交流电压C.直流电压D.无线电波2.n个变量可构成最大项的个数为()A.n B.2n C.2 n D.2 n-13.逻辑函数F1=A○+B和F2=A⊙B满足()A.F1′=F2B.F1= F2○+1 C.F1= F2D.F1=F2′4.J—K触发器在时钟脉冲CP作用下,要使Q n+1=Q n,则输入信号必为()A.J=K=0 B.J=1,K=1 C.J=Q,K=Q D.J=Q,K=15.组合逻辑电路输出与输入的关系不能用()描述A.真值表B.卡诺图C.状态图D.逻辑函数表达式6.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7.F(A.B.C.D)= BCD,它包含最小项的个数为()A.2 B.3 C.4 D.58.与二进制码10110对应的格雷码为()A.11001 B.11110 C.11101 D.111009.F(A,B,C,D)=CD,它含最大项的个数为()A.4 B.8 C.12 D.1610.用八选一数据选择器实现逻辑函数F=A B C+A C+ABC,其数据输入端D4为()A.B B.C C.1 D.0三、是非题(正确的在括号中打“√”,错误的打“×”,10分)1.10位二进制代码能表示的最大十进制数为1024。
数字逻辑电路试题(卷)一、填空题(20分)1.逻辑函数表达式有标准__________和标准__________两种标准形式。
2.逻辑函数F=AB+AB 的反函数F =__________对偶式F '=_________。
3.逻辑函数F=B C D +A B+AB C D+BC 的最小项之和形式F=∑m (__________),最大项之积形式F=∏M(__________)。
4.组合逻辑电路在任何时刻的稳定输出信号取决于__________。
5.模—数转换器按其工作原理可分为__________式和__________式两大类。
6.典型的PLD 由一个__________后跟一个__________组成。
7.移位寄存器是用来存放__________并能对所存放的 __________ 的逻辑部件。
8.卡诺图最大特点是具有__________。
9.将J —K 触发器转换为D 触发器,其J=__________,K=__________。
10.集成触发器的工作速度由最高工作频率决定,按最高工作频率的典型值可确定最快的为__________门电路,其次为__________门电路,最慢的为__________门电路。
11.输出仅与电路当时的状态有关,与电路当时的输入无关的时序逻辑电路称为__________型电路。
二、选择题(20分)1.和八进制数(76)8 等值的十进制是( )A .(62)10B .(76)10C .(64)10D .(60)102.十进制数769.2对应的8421码是( )A. 10010010010.0010B. 011101101001.0010C. 111001101001.0100D. 011101101001.01003.和二进制数10110对应的余3码为( )A. 10110B. 01101C. 11001D. 111014.ABD(ABC+A B D+A B C)=( ) A. 1 B. A C. A D. 05.用八选一数据选择实现函数F=∑m(0.1.7.9.11.12) ,若将 A 、B 、C 作为选择输入变量看待,则D3=( )A. D B . D C. 1 D. 06.如图2.6电路,若两个电路等效,其输入变量A 、B 的取值( )A. 相反B. 相同C. 不同D. 无法确定A AB F 1 F 2B图2。
课题一交通灯控制逻辑电路设计一、概况为了确保十字路口的车辆顺利、畅通地通过, 往往都采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。
其中红灯(R)亮表示该条道路禁止通行;黄灯(Y)亮表示停车;绿灯(G)亮表示允许通行。
1.1 交通灯控制器系统框图二、设计任务和要求1.设计一个十字路口交通信号灯控制器, 其要求如下:2.满足如图1.2顺序工作流程。
图中设南北方向的红、黄、绿灯分别为NSR、NSY、NSG, 东西方向的红、黄、绿灯分别为EWR、EWY、EWG。
它们的工作方式, 有些必须是并行进行的, 即南北方向绿灯亮, 东西方向红灯亮;南北方向黄灯亮, 东西方向红灯亮;南北方向红灯亮, 东西方向绿灯亮;南北方向红灯亮, 东西方向黄灯亮。
t为时间单位图1.2 交通灯顺序工作流程图. 2.应满足两个方向的工作时序: 即东西方向亮红灯时间应等于南北方向亮黄、绿灯时间之和, 南北方向亮红灯时间应等于东西方向亮黄、绿灯时间之和。
时序工作流程图见图3.3所示。
图3.3中, 假设每个单位时间为3秒, 则南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别为15秒、3秒、18秒, 一次循环为36秒。
其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯亮的时间之和, 黄灯是间歇闪耀。
467891011112503462503tNSG图1.3 交通灯时序工作流程图3.十字路口要有数字显示, 作为时间提示, 以便人们更直观地把握时间。
具体为: 当某方向绿灯亮时, 置显示器为某值, 然后以每秒减1计数方式工作, 直至减到数为“0”, 十字路口红、绿等交换, 一次工作循环结束, 而进入下一步某方向的工作循环。
例如: 当南北方向从红灯转换成绿灯时, 置南北方向数字显示为18, 并使数显计数器开始减“1”计数, 当减到绿灯灭而黄灯亮(闪耀)时, 数显得值应为3, 当减到“0”时, 此时黄灯灭, 而南北方向的红灯亮;同时, 使得东西方向的绿灯亮, 并置东西方向的数显为18。
4.可以手动调整和自动控制,夜间为黄灯闪耀。
1、逻辑变量的取值有_______ 、________2、基本的逻辑门电路有___________ ____________ ____________3、若将输入变量的全部组合和对应的输出函数列成的表格称为____________4、最简单的逻辑函数表达式的条件为___________、5、F(A.B.C)=BC它包含了_______个最大项。
6、F=AB(BC+AD+B)=_____________7、F=A+B+C+D的表达式称为___________表达式。
8、用0、1组成一串数码代表某个具有特定含义信息的过程称_________9、如图1.9电路称为_________10、PAL器件由一个_________和一个固定___________组成,中文名字称为_________11、DAC是将_________信号转换为___________信号的电路。
12、时序逻辑电路根据时钟脉冲源可分为______ 和_________电路二、选择题(20分)1、和二进制数(10001010.1)等值的十六进制数()A (8 A.8) 8B (212.2)8 C. (76.8)8 D. (92.8)82、和二进制数(100101)2对应的格雷码()A. 101010B. 110111C. 101000D. 1101103、和8421BCD码(100010010011.0011)对应的十进制数为()A. 893.3B. 896.7C. 893.6D. 983.74、F(ABC)=ABC+A BC+A B C+A B C的最大项为( )A. ΠM(0.2.4.7)B. ΠM(1.3.5.7)C.ΠM(0.2.4.6)D.ΠM(0.2.3.6)5、F=(A+B)(A+C)的反演式为()A. F=A B+A CB. F=A B+A CC. F=A B+A CD. F=A+BC6、对负逻辑而言,电路为与非门,对正逻辑而言为()A. 与门B. 或门C. 或非门D. 异或门7、D触发器在同步工作时,Q n=0要求达到Q n+1=1, 则D应为()A. 0B. 1C. 0或1 D 无法确定8、1个具有n位地址码输入,m位数据输出的ROM其存贮容量为()A. n×mB. 2n×mC. 2m×nD. 2m9、A·A·B·C·B=( )A. BB. AC. CD. 010、如图2.10为()A 三位同步二进制加法计数器 B. 三位同步二进制减法计数器C. 三位异步二进制加法计数器D. 三位异步二进制减法计数器三、改错题(指出错误并改正10分)1、两个n位二进制相加,第i位被加数为A i,加数为B i相邻低位进位为C i-1,则第i位的本位和S i的表达式为S i=A i B i C i+A i B i C i-1+A i B i C i-1+A i B i C i-1改正表达式为:2、只读存储器是由与阵列构成3、某一RAM器中,某同学说,它是只能读出而不能写入的一种存储器4、竞争冒险是由于门电路的延迟而产生的5、MUX称为数据分配器,也称为多路选择开关四、化简题(10分)1、用代数法化简F=A+C+A·B+C+B+C+AB C+A B C2、用卡诺图化简F=A B C+AB C+ABC+B C D五、分析题(本科16分,专科20分)1、如图5.1分析其逻辑功能2、如图5.2有边沿JK触发器组成,分析其逻辑功能六、设计题(本科班做1—3题,24分,专科做1—2题,20分)1、试用与非门设计一个“三变量一致电路”,假设输入信号原变量、反变量都存在2、试将T'触发器转换为J-K触发器,并用与非门转换,画出逻辑电路图3、试设计一个可逆的同步四进制计数器,要求:X=0时进行加法计数, X=1时进行减法计数, 用J-K触发器实现.。
数字逻辑电路设计第三版课后答案数字电子技术基础试题及答案一、单项选择题(每小题1分,共10分)1、以下叙述一个逻辑函数的方法中,( )就可以唯一则表示。
A.表达式 nbsp;B.逻辑图 nbsp;C.真值表D.波形图2、在不能影响逻辑功能的情况下,CMOS与非门的多余输出端的可以( )。
A.接高电平B.接低电平 nbsp;C.悬空 nbsp;D.通过电阻接地3、一个八位二进制加法计数器,初始状态为,问经过268个输入脉冲后,此计数器的状态为( )。
A. B. C. D.4、若要将一异或非门当做反相器(非门)采用,则输出端的A、B端的相连接方式就是( )。
A.A或B中有一个接“1”B.A或B中有一个接“0”C.A和B并联采用 nbsp;D.无法同时实现5、在时序电路的状态转换表中,若状态数N=3,则状态变量数最少为( nbsp;)。
A.16B.4C.8D.26、下列几种TTL电路中,输出端可实现线与功能的门电路是( )。
A.或非门B.与非门C.异或门D.OC门7、下列几种A/D转换器中,转换速度最快的是( )。
A.循序A/D转换器 nbsp;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8、存储容量为8K×8位的ROM存储器,其地址线为( )条。
A.8B.12C.13D.149、4个触发器形成的BCD码计数器,共计( )个违宪状态。
A.6B.8C.10D.1210、以下哪一条不是消解竟之争冒险的措施( )。
A.接入滤波电路B.利用触发器C.重新加入选通脉冲D.修正逻辑设计二、填空题(每空1分,共20分)1、时序逻辑电路通常由()和( )两分共同组成。
2、多谐振荡器是一种波形产生电路,它没有稳态,只有两个3、数字电路中的三极管通常工作于________区和________区。
4、四个逻辑变量的最小项最多有________个,任意两个最小项之积为________。
5、555定时器就是一种用途很广为的电路,除了能够共同组成________触发器、________引爆器和________三个基本单元电路以外,还可以接成各种实用电路。
第七章 存储器和可编程器件7—1 填空1.半导体存储器按功能分有_RAM __和__ROM _两种。
2.ROM 主要由__存储矩阵____和__地址译码器____和输出缓冲器三部分组成,按照工作方式的不同进行分类,ROM 可分为_MROM __、_PROM __和_EPROM __三种。
3.某EPROM 有位8数据线,13位地址线,则其存储容量为_8K ×8b __。
4.随机存储器按照存储原理可以分为_____SRAM ______和___DRAM ________,其中______DRAM_____由于具有“漏电”特性,因此需要进行_____刷新______操作。
7—2 图7.2是16⨯4位ROM ,3A 2A 1A 0A 为地址输入,3D 2D 1D 0D 为数据输出,试分别写出3D 2D 1D 0D 的逻辑表达∑=)15,10,6,2(3m D ∑=)15,12,11,8,7,4,3(2m D ∑=)12,9,6,3,0(1m D ∑=)14,13,12,11,8,7,6,5,2,0(0m D7—3 由一个三位二进制加法计数器和一个ROM 构成的电路如图7.3(a )所式。
1. 写出输出1F 2F 3F 的表达式;2. 画出CP 作用下1F 2F 3F 的波形(计数器的初态为“0”)。
答:∑=)5,4,2,1(1m F ∑=)6,5,3(2m F∑=)6,5,4,2,1,0(3m F2、波形如图所示。
注意:F 为组合逻辑。
A A A A 3210图7.2123F F F 图7.3(a )123F F F 图7.3(a )图7.3(b )W 7第8章 脉冲波形的产生及整形8-1 图8.1(a )为由555定时器和D 触发器构成的电路,请问: 1. 555定时器构成的是哪种脉冲电路? 2. 在图(b )中画出C U O1U O2U 的波形; 3. 计算O1U O2U 的频率;4. 如果在555定时器的第5脚接入4V 的电压源,则O1U 的频率将为多少?答:1、该电路为多谐振荡器。
第6章题解:6.1 试用4个带异步清零和置数输入端的负边沿触发型JK 触发器和门电路设计一个异步余3BCD 码计数器。
题6.1 解:余3BCD 码计数器计数规则为:0011→0100→…→1100→0011→…,由于采用异步清零和置数,故计数器应在1101时产生清零和置数信号,所设计的电路如图题解6.1所示。
CLK13图 题解6.1题6.2 试用中规模集成异步十进制计数器74290实现模48计数器。
题6.2 解:6.3 试用D 触发器和门电路设计一个同步4位格雷码计数器。
题6.3 解:根据格雷码计数规则,Q 3 Q 2Q 1 Q 0计数器的状态方程和驱动方程为:1333031210122202131011110320320100321321321321n n n n n n n nn n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n Q D Q Q Q Q Q Q Q Q D Q Q Q Q Q Q Q QD Q Q Q Q Q Q Q QQ D Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q ++++==++==++==++==+++按方程画出电路图即可,图略。
题 6.4 解:反馈值为1010。
十一进制计数器6.5 试用4位同步二进制计数器74163实现十二进制计数器。
74163功能表如表6.4所示。
题 6.5 解:可采取同步清零法实现。
电路如图题解6.5所示。
题 6.6 解: 当M=1时:六进制计数器 当M=0时:八进制计数器图题解6.5图题解6.56.7 试用4位同步二进制计数器74163和门电路设计一个编码可控计数器,当输入控制变量M=0时,电路为8421BCD 码十进制计数器,M=1时电路为5421BCD 码十进制计数器,5421BCD 码计数器状态图如下图P6.7所示。
74163功能表如表6.4所示。
图 P 6.7Q 3Q 2Q 1Q 01010题6.7 解:实现8421BCD 码计数器,可采取同步清零法;5421BCD 码计数器可采取置数法实现,分析5421BCD 码计数规则可知,当21Q =时需置数,应置入的数为:32103000D D D D Q =。
数字逻辑练习题数字逻辑是计算机科学中的一个重要概念,它涉及到数字电路的设计与分析。
在数字逻辑中,我们需要理解二进制数系统、布尔代数和逻辑门等基础知识,以便解决各种数字电路的设计问题。
本文将提供一些数字逻辑练习题,旨在帮助读者巩固和加深对数字逻辑的理解。
练习题1:二进制加法请设计一个电路,实现两个4位二进制数的加法运算。
输入是两个4位的二进制数(A和B),输出是它们的和(S)。
要求使用逻辑门实现电路,不允许使用任何其他的辅助设备。
练习题2:二进制比较器请设计一个电路,比较两个4位二进制数的大小关系。
输入是两个4位的二进制数(A和B),输出是一个信号(C),当A大于B 时为1,当A小于或等于B时为0。
要求使用逻辑门实现电路。
练习题3:验证码验证假设你正在设计一个网站,需要用户输入一个四位的验证码。
请设计一个电路,验证用户输入的验证码是否正确。
输入是用户输入的四位二进制数(I),正确的验证码是固定的(C)。
如果输入与验证码匹配,输出为1,否则输出为0。
要求使用逻辑门实现电路。
练习题4:电梯控制请设计一个简单的电梯控制电路,实现电梯的上下控制。
输入是一个二进制数(D),代表电梯当前的楼层。
输出是两个信号(U 和D),当需求楼层大于当前楼层时,输出U为1,D为0;当需求楼层小于当前楼层时,输出D为1,U为0;当需求楼层等于当前楼层时,输出D和U都为0。
练习题5:疯狂打地鼠游戏假设你正在设计一个疯狂打地鼠的游戏,需要一个随机数生成器。
请设计一个电路,产生一个随机的3位二进制数作为地鼠出现的位置。
输出是一个3位的二进制数(R),代表地鼠出现的位置。
要求使用逻辑门实现电路。
以上是一些数字逻辑练习题,涵盖了基本的加法、比较、验证和控制等方面的问题。
通过解决这些练习题,读者可以加深对数字逻辑的理解,并提高解决数字电路设计问题的能力。
希望本文对读者在数字逻辑学习中有所帮助。
2. 分析下图所示的同步时序电路(10分)
1) 写出触发器的输入激励表达式,输出表达式和状态转换表(或状态转换图); 2) 说明该电路实现什么功能?
解:
(a)
010*'
00
*''1111
1110110
1J J Q X
Q Q Q J Q J Q J Q Q Q X Z Q Q ==⊕∴==⋅+⋅=⊕=⊕⊕=⋅
(b) X=0时,电路为四进制加法计数器; X=1时,电路为四进制减法计数器。
四 分析下图所示的组合逻辑电路(12分)
1 画出输出F 对输入Z 的定时关系图(假定输入X 和Y 都保持高电平,且每个门电路都有一个单位时间的延
迟);
2 判定该电路是否存在有静态冒险问题,如果存在静态冒险,请消除它。
10XQ Q **
10Q Q Z
000
01 0 001
10 0 010 11 0 011 00 1 100
11 0 101 00 0 110 01 0 111
10
1
解:
(a) 上图红线 (b) 存在冒险
五 设计并实现一位全减器(12分)
电路实现D=A-B-C 的功能,其中C 是来自低位的借位信号,D 是本位求得的差信号;电路还要产生向高位借位信号P 。
1 采用门电路实现该减法器电路(写出逻辑函数表达式,不做图);
2 采用74x138译码器和少量的逻辑门实现该减法器电路(画出电路图)。
解:
CBA D P 000 0 0 001
1
X Z Y
F
Z
F
010 1 1
011 0 0
100 1 1
101 0 0
110 0 1
111 1 1
六分析下面的电路,完成下面的问题(15分)1根据电路,完成给定的时序图;
2画出其状态转换图或状态转换表。
解:
(1) 上图红线 (2)
210Q Q Q ***
210Q Q Q
000 001 001 010 010 011 011 100 100
001
*'''20122012
*''''''''10102101021*'''''01200120
()1(())()1()Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q =⋅⋅+⋅=⋅⋅=⋅+⋅⋅=⋅+⋅⋅=⋅⋅+⋅=⋅⋅
101 010 110 000 111
000
七 请设计一个序列信号发生器,该电路能在时钟信号CP 作用下,周期性输出“110010”的串行序列信号;要求采用最小风险方法设计;采用D 触发器和必要门电路实现并画出电路原理图。
(10分)。
解:
210Q Q Q F
110 0 100 1 001 0 010 1 101 1 011 0 000 1 111
F 21Q Q
0Q
00 01 11 10 0 1 1 0 1
1
1
''
'0212F Q Q Q Q =⋅+⋅
八 设计一个101序列信号检测器,当输入连续出现101时,输出为1,否则输出为0;要求电路无风险(输入不可重叠,不做图)。
(10分)
例: 输入 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0
输出 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
解:状态转换表及编码
得到状态方程和激励方程
'
'01Z Q Q A =⋅⋅
*
'01Q Q A =⋅ *'10Q Q A =⋅
画出状态图
无效状态可以回到有效循环,该电路为自启动。
试分析如图所示电路的功能,其初始状态均为零。
解:(1)、此电路为由三个JK 触发器构成的异步时序逻辑电路 (2)
、列方程
CP 时钟方程:CP CP CP ==20,n
Q CP 01=(1分)
驱动方程:1
22111
11`
10020======K Q Q J K J K Q J n n n
(3分)
JK 触发器的特性方程:
n n n Q K Q J Q +=+1
状态方程:n n n Q Q Q 0210=+n n Q Q 111=+n
n n n Q Q Q Q 21012
=+ (3)状态转换表
(4)画状态转换图
此电路为能自启动的异步5进制加法计数器
试分析图3(a)所示时序电路,画出其状态表和状态图。
设电路的初始状态为0,试画出在图3(b)所示波形作用下,Q和Z的波形图。
图3
答案:
2. 试分析图4所示的计数器在M = 1和M = 0时各为几进制。
同步十进制加法计数器74160的功能表如表1所示。
74160
D 0 D 1 D 2 D 3
EP C ET
CLK Q 0 Q 1 Q 2 Q 3
LD R D
1
CLK 计数输入
Y
进位输出
1
M
74160
图4
表1 同步十进制加法计数器74160的功能表
答案:
LD= 0,下一个CLK到达时将D3D2D1D0 = 0010(二)置入电路中,使M=1时,电路进入1001(九)以后'
Q3Q2Q1Q0 = 0010,再从0010继续做加法计数,因此电路在0010到1001这八个状态见循环,形成八进制计数器。
LD= 0,下一个CLK到达时将D3D2D1D0 = 0001(一)置入电路中,使M=0时,电路进入1001(九)以后'
Q3Q2Q1Q0 = 0001,再从0001继续做加法计数,因此电路在0001到1001这九个状态见循环,形成九进制计数器。
3. 试分析下图(图5)所示的同步时序电路,写出各触发器的驱动方程,电路的状态方程和输出方程,画出状态
转换表和状态转换图。
图5 答案:。