数字逻辑第三章
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第3章:数字系统基本概念数字系统是对数字信息进行加工、处理和传输的设备统称,其结构可大可小,没有一个规范和限定。
如家庭自动化系统中的煤气安全控制器,就是一个非常小的数字系统,而具有典型数据处理能力的计算机系统,就是一种大型数字系统的代表。
所以数字系统,实际上就是由一些逻辑门或逻辑功能模块所组成的一个具有特定智能化功能表现的设备,为此要掌握数字系统的设计就必须对数字系统的一些基本概念和特征有所了解。
3.1 数字系统模型概述对任何一个数字系统来讲,它的组成结构只有两种模式,一种是组合逻辑模式,简称组合逻辑,另一种就是时序逻辑模式,简称时序逻辑。
因此,无论多么复杂的数字系统结构,都是这两种不同模式的综合。
数字系统可表示为:组合逻辑数字系统同步时序逻辑时序逻辑异步时序逻辑组合逻辑特点:在任何时刻逻辑功能部件所产生的稳定输出信号,只与当前逻辑功能部件的输入信号有关,而与以前任何时间段上的输入信号无关。
时序逻辑特点:在任何时刻逻辑功能部件所产生的稳定输出信号,不仅与当前逻辑功能部件的输入信号有关,而且还与该逻辑功能部件因过去输入信号的作用,所产生的记忆状态有关,或者说,逻辑功能部件当前时间的稳定输出,与该时间的输入信号,和功能部件所持有的现行状态相关。
在组合逻辑中,对组合逻辑网络来讲,由于它的输出不受到过去发生事件的影响,所以它必须满足两个条件:1.输出信号“真–假”状态,只取决于当前输入信号“真–假”组合;2.从输出到输入不能有任何反馈作用。
由于存在这两个条件,组合逻辑网络如果输入条件一旦发生变化,逻辑网络输出信号将立即出现新的变化值,这些新变化出现的时间是由产生输出信号组合网络所固有时延所决定的,这样输出变化将可能滞后于输入变化。
在一定时间内,组合逻辑网络输出可能与输入所需结果不一致。
所以组合逻辑部件在工作时,只要能保证组合逻辑网络输入信号在一个足够长的时间内保持不变,这些输入信号最终会使输出变成正常。
第三章 时序逻辑1.写出触发器的次态方程,并根据已给波形画出输出 Q 的波形。
解:2. 说明由RS 触发器组成的防抖动电路的工作原理,画出对应输入输出波形解:3. 已知JK 信号如图,请画出负边沿JK 触发器的输出波形(设触发器的初态为0)1)(1=+++=+c b a Qa cb Q nn4. 写出下图所示个触发器次态方程,指出CP 脉冲到来时,触发器置“1”的条件。
解:(1),若使触发器置“1”,则A 、B 取值相异。
(2),若使触发器置“1”,则A 、B 、C 、D 取值为奇数个1。
5.写出各触发器的次态方程,并按所给的CP 信号,画出各触发器的输出波形(设初态为0)解:6. 设计实现8位数据的串行→并行转换器。
B A B A D +=DC B A K J ⊕⊕⊕==Q AQ B Q D Q C Q E Q F Q7. 分析下图所示同步计数电路解:先写出激励方程,然后求得状态方程状态图如下:该计数器是五进制计数器,可以自启动。
8. 作出状态转移表和状态图,确定其输出序列。
解:求得状态方程如下故输出序列为:000119. 用D 触发器构成按循环码(000→001→011→111→101→100→000)规律工作的六进制同步计数器解:先列出真值表,然后求得激励方程PS NS 输出N0 0 0 0 0 1 00 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1化简得:逻辑电路图如下:n Q 2n Q 1n Q 012+n Q 11+n Q 10+n Q n n n nn n n n n n nnQ Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Z 121002*********+==+==+++nnn nnn nnnn QQ Q D QQ Q D QQ Q Q D 121211121122+====+==+++10. 用D 触发器设计3位二进制加法计数器,并画出波形图。
第三章门电路
1 : 下列哪个逻辑门可以双向传输数据
A:OD门
B:三态门
C:传输门
D:OC门
您选择的答案: 正确答案:C
知识点:传输门可以双向传输数据
---------------------------------------------------------------------------- 2 : 下列哪个逻辑门可以输出并联使用
A:卤门
B:三态门
C:传输门
D:OC门
您选择的答案: 正确答案:D
知识点:OC门输出并联使用形成“线与”关系
---------------------------------------------------------------------------- 3 : 下列哪个逻辑门有三种状态
A:OD门
B:三态门
C:传输门
D:OC门
您选择的答案: 正确答案:B
知识点:三态门有高电平、低电平、高阻态三种状态
---------------------------------------------------------------------------- 4 : 下列哪个逻辑门可以实现吸收大负载电流功能
A:卤门
B:三态门
C:传输门
D:OD门
您选择的答案: 正确答案:D
知识点:OD门输出并联使用形成“线与”关系,可以实现吸收大负载电流功能---------------------------------------------------------------------------- 5 : VIH表示什么含义
A:输出低电平
B:输入高电平
C:输出高电平
D:输入低电平
您选择的答案: 正确答案:B
知识点:I即input,表示输入;H即high,表示高电平
---------------------------------------------------------------------------- 6 : VIL表示什么含义
A:输出低电平
B:输入高电平
C:输出高电平
D:输入低电平
您选择的答案: 正确答案:D
知识点:I即input,表示输入;L即low,表示低电平
---------------------------------------------------------------------------- 7 : VOH表示什么含义
A:输出低电平
B:输入高电平
C:输出高电平
D:输入低电平
您选择的答案: 正确答案:C
知识点:O即output,表示输出;H即high,表示高电平
---------------------------------------------------------------------------- 8 : VOL表示什么含义
A:输出低电平
B:输入高电平
C:输出高电平
D:输入低电平
您选择的答案: 正确答案:A
知识点:O即output,表示输出;L即low,表示低电平
---------------------------------------------------------------------------- 9 : TTL反向器输入悬空时输出是什么状态
A:低电平
B:高电平
C:高阻态
D:不确定
您选择的答案: 正确答案:A
知识点:TTL反向器输入悬空时,输入为高电平
---------------------------------------------------------------------------- 10 : TTL同或门和CMOS同或门比较,它们的逻辑功能一样吗?
A:一样
B:不一样
C:有时一样,有时不一样
D:不确定
您选择的答案: 正确答案:A
知识点:TTL门电路和CMOS门电路逻辑功能一样
---------------------------------------------------------------------------- 11 : 图中为TTL门电路,其输出为()状态
A:高电平
B:低电平
C:高阻态
D:不确定
您选择的答案: 正确答案:B
知识点:对于TTL门电路,悬空为高电平
---------------------------------------------------------------------------- 12 : 图中为TTL门电路,其输出为()状态
A:高电平
B:低电平
C:高阻态
D:不确定
您选择的答案: 正确答案:A
知识点:对于TTL门电路,当负载大于690Ω时,输入则从低电平变为高电平----------------------------------------------------------------------------
A:高电平
B:低电平
C:高阻态
D:不确定
您选择的答案: 正确答案:A
知识点:对于TTL门电路,当负载大于690Ω时,输入则从低电平变为高电平---------------------------------------------------------------------------- 14 : 图中为TTL门电路,其输出为()状态
A:高电平
B:低电平
C:高阻态
D:不确定
您选择的答案: 正确答案:B
知识点:对于TTL门电路,当负载大于690Ω时,输入则从低电平变为高电平---------------------------------------------------------------------------- 15 : 图中为TTL门电路,其输出为()状态
A:高电平
B:低电平
C:高阻态
D:不确定
您选择的答案: 正确答案:B
知识点:图示中,控制端高电平有效。
高电平有效时逻辑关系为非
----------------------------------------------------------------------------
A:高电平
B:低电平
C:高阻态
D:不确定
您选择的答案: 正确答案:C
知识点:图示中,控制端低电平电平有效。
控制端无效时输出为高阻态
---------------------------------------------------------------------------- 17 : 图中为TTL门电路,其输出为()状态
A:高电平
B:低电平
C:高阻态
D:不确定
您选择的答案: 正确答案:A
知识点:对于TTL门电路,当负载大于35KΩ时,输入则从高电平变为低电平---------------------------------------------------------------------------- 18 : 图中为TTL门电路,其输出为()状态
A:高电平
B:低电平
C:高阻态
D:不确定
您选择的答案: 正确答案:B
知识点:对于TTL门电路,悬空为高电平
----------------------------------------------------------------------------
A:高电平
B:低电平
C:高阻态
D:不确定
您选择的答案: 正确答案:A
知识点:对于CMOS门电路,输入端接负载时,输入电平不变
---------------------------------------------------------------------------- 20 : 图中为CMOS门电路,其输出为()状态
A:高电平
B:低电平
C:高阻态
D:不确定
您选择的答案: 正确答案:A
知识点:对于CMOS门电路,输入端接负载时,输入电平不变
---------------------------------------------------------------------------- 21 : 图中为CMOS门电路,其输出为()状态
A:高电平
B:低电平
C:高阻态
D:不确定
您选择的答案: 正确答案:B
知识点:对于CMOS门电路,输入端接负载时,输入电平不变
----------------------------------------------------------------------------
A:高电平
B:低电平
C:高阻态
D:不确定
您选择的答案: 正确答案:B
知识点:对于OC门电路,门电路输出端直接连接时,逻辑关系为与
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