数字电路第一章数字电路习题集和答案

《电子设计自动化（EDA）》习题集第一章、EDA技术概述一、填空题1、一般把EDA技术的发展分为 、、 三个阶段。

2、EDA设计流程包括 、 、、 四个步骤。

3、EDA的设计验证包括 、 、 三个过程。

4、EDA的设计输入包括 、 、 。

5、当前最流行的并成为IEEE标准的硬件描述语言包括和 。

6、将硬件描述语言转化为硬件电路的重要工具软件称为 。

二、单项选择题1、VHDL语言属于 描述语言。

A．普通硬件 B. 行为 C. 高级D. 低级2、基于硬件描述语言HDL的数字系统设计目前最常用的设计方法为A. 自底向上B. 自顶向下C. 积木式D. 顶层3、在EDA工具中，能将硬件描述语言转化为硬件电路的重要工具软件称为A．仿真器 B. 综合器 C. 适配器 D.下载器4、在EDA工具中，能完成目标系统器件上布局软件称为A．仿真器 B. 综合器 C. 适配器 D.下载器　 第2章、大规模可编程逻辑器件　一、填空题1、集成度是集成电路一项重要的指标，可编程逻辑器件按集成密度可分为 和 两类。

2、可编程逻辑器件的编程方式可分为 和 两类。

3、基于EPROM、E2PROM和快闪存储器件的可编程器件，在系统断电后编程信息 。

4、基于SRAM结构的可编程器件，在系统断电后编程信息 。

5、CPLD器件中至少包括 、 、 三种结构。

6、FPGA的三种可编程电路分别是 、、 三种结构。

7、根据逻辑功能块的大小不同，可将FPGA分为和 两类；据FPGA内部连线结构的不同，可将FPGA分为 和 两类；据FPGA采用的开关元件不同，可将FPGA分为 和 两类.8、目前常见的可编程逻辑器件的编程和配置工艺包括基于 、基于 和基于 三种编程工艺。

二、 单项选择题1、在下列可编程逻辑器件中，不属于高密度可编程逻辑器件的是A. EPLDB. CPLDC. FPGAD. PAL2、在下列可编程逻辑器件中，属于易失性器件的是A. EPLDB. CPLDC. FPGAD. PAL3、在自顶向下的设计过程中，描述器件总功能的模块一般称为A．底层设计 B. 顶层设计 C. 完整设计 D. 全面设计4、边界扫描测试技术主要解决 的测试问题A．印制电路板 B. 数字系统 C. 芯片 D. 微处理器　三、 简答题1、CPLD和FPGA有什么差异？在实际应用中各有什么特点？第3章、VHDL编程基础一、填空题1、VHDL设计实体的基本结构由 、、 、 和 等部分组成。

习题参考解答第1章基本知识1．什么是数字信号？什么是模拟信号？（注：所有蓝色标题最后均去掉！）答案：数字信号：指信号的变化在时间上和数值上都是断续的，或者说是离散的，这类信号有时又称为离散信号。

例如，在数字系统中的脉冲信号、开关状态等。

模拟信号：指在时间上和数值上均作连续变化的信号。

例如，温度、交流电压等信号。

2．数字系统中为什么要采用二进制？答案：二进制具有运算简单、物理实现容易、存储和传送方便、可靠等优点。

3．机器数中引入反码和补码的主要目的是什么？答案：将减法运算转化为加法运算，统一加、减运算，使运算更方便。

4．BCD码与二进制数的区别是什么?答案：二进制数是一种具有独立进位制的数，而BCD码是用二进制编码表示的十进制数。

5．采用余3码进行加法运算时，应如何对运算结果进行修正？为什么？答案：两个余3码表示的十进制数相加时，对运算结果修正的方法是：如果有进位，则结果加3；如果无进位，则结果减3。

为了解决四位二进制运算高位产生的进位与一位十进制运算产生的进位之间的差值。

6．奇偶检验码有哪些优点和不足？答案：奇偶检验码的优点是编码简单，相应的编码电路和检测电路也简单。

缺点是只有检错能力，没有纠错能力，其次只能发现单错，不能发现双错。

7．按二进制运算法则计算下列各式。

答案：（1）110001 （2）110.11 （3）10000111 （4）1018．将下列二进制数转换成十进制数、八进制数和十六进制数。

答案：（1）（117）10 ，（165）8 ，（75）16（2）（0.8281）10 ，（0.65）8 ，（0.D4）16（3）（23.25）10 ，（27.2）8 ，（17. 4）169．将下列十进制数转换成二进制数、八进制数和十六进制数（精确到二进制小数点后4位）。

答案：（1）（1000001）2 ，（101）8 ，（41）16（2）（0.0100）2 ，（0.20）8 ，（0.40）16（3）（100001.0101）2 ，（41.24）8 ，（21.50）1610．写出下列各数的原码、反码和补码。

数字电路复习题（选择、填空、判断）第一章数制与码制选择题1.与十进制数（53）10等值的数为（A ）A.(100111)2B.(110101)2C.(25 )16D.(33)162.十进制数25用8421BCD码表示为（B ）A.10101B.00100101C.11001D.101010003.在下列一组数中，最大数是（C ）A.(258)10B.(100000010)2C.(103)16D.(001001011000)8421BCD4.十----二进制转换：（25.7）10＝（C ）2A.11011.1011B.11001.1001C.11001.1011D.11011.10015.将十进制数35表示为8421BCD码是（C ）A.100011B.100011C.110101D.11010006.将二进制数11001.01转换为十进制数是（B ）A.20.25B.25.25C.25.2D.25.17.十——二进制转换：（117）10＝（A ）2A.1110101B.1110110C.1100101D.110101判断题1.数字信号是离散信号，模拟信号是连续信号。

（√）2.格雷码具有任何相邻码只有一位码元不同的特性。

（√）3.8421码又称BCD码，是十进制代码中最常用的一种。

8421码属于恒权码。

（√）4.直接对模拟量进行处理的电子线路称为数字电路。

（X ）填空题1.自然界物理量按其变化规律的特点可分为两类，为模拟量和数字量。

2. 数字信号的特点是在时间上和数量上都是离散变化的。

3.(167)10=（10100111）2 =（000101100111）8421BCD。

4.(193)10=（C1 ）16 =（000110010011 ）8421BCD。

5.二进制数01011001对应的十六进制数（59 ）16 ，表示十进制数是89 。

6.BCD余3码100001011001对应的十进制数526 ，表示成BCD8421码是010********* 。

第一章数字逻辑习题1．1 数字电路与数字信号1.1.2 图形代表的二进制数0101101001．1．4 一周期性数字波形如图题所示，试计算：（1）周期；（2）频率；（3）占空比例MSB LSB0 1 2 11 12 （ms）解：因为图题所示为周期性数字波，所以两个相邻的上升沿之间持续的时间为周期，T=10ms 频率为周期的倒数，f=1/T=1/0.01s=100HZ占空比为高电平脉冲宽度与周期的百分比，q=1ms/10ms*100%=10%1.2 数制1.2.2 将下列十进制数转换为二进制数，八进制数和十六进制数（要求转换误差不大于2−4（2）127 （4）2.718解：（2）（127）D= 27 -1=（10000000）B-1=（1111111）B=（177）O=（7F）H（4）（2.718）D=(10.1011)B=(2.54)O=(2.B)H1.4 二进制代码1.4.1 将下列十进制数转换为8421BCD 码：（1）43 （3）254.25 解：（43）D=（01000011）BCD1.4.3 试用十六进制写书下列字符繁荣ASCⅡ码的表示：P28（1）+ （2）@ （3）you (4)43解：首先查出每个字符所对应的二进制表示的ASCⅡ码，然后将二进制码转换为十六进制数表示。

（1）“+”的ASCⅡ码为0101011，则（00101011）B=（2B）H（2）@的ASCⅡ码为1000000,(01000000)B=(40)H(3)you 的ASCⅡ码为本1111001,1101111,1110101,对应的十六进制数分别为79,6F,75(4)43 的ASCⅡ码为0110100,0110011,对应的十六紧张数分别为34,331.6 逻辑函数及其表示方法1.6.1 在图题1. 6.1 中，已知输入信号A，B`的波形，画出各门电路输出L 的波形。

解: (a)为与非， (b)为同或非，即异或第二章逻辑代数习题解答2.1.1 用真值表证明下列恒等式(3)A⊕ =B AB AB+ （A⊕B）=AB+AB解：真值表如下由最右边2栏可知，A⊕B与AB+AB的真值表完全相同。

自我检测题1．（26.125）10=（11010.001）2 =（1A.2）16 2．（100.9375）10=（.1111）2 3．（．01101）2=（ 137.32 ）8=（95.40625）10 4．（133.126）8=（5B.2B ）16 5．（1011）2×（101）2=（）2 6．（486）10=（0）8421BCD =（1）余3BCD 7．（5.14）10=（0101.）8421BCD 8．（）8421BCD =（93）109．基本逻辑运算有 与 、或、非3种。

10．两输入与非门输入为01时，输出为 1 。

11．两输入或非门输入为01时，输出为 0 。

12．逻辑变量和逻辑函数只有 0 和 1 两种取值，而且它们只是表示两种不同的逻辑状态。

13．当变量ABC 为100时，AB +BC = 0 ，（A +B ）（A +C ）=__1__。

14．描述逻辑函数各个变量取值组合和函数值对应关系的表格叫 真值表 。

15． 用与、或、非等运算表示函数中各个变量之间逻辑关系的代数式叫 逻辑表达式 。

16．根据 代入 规则可从B A AB +=可得到C B A ABC ++=。

17．写出函数Z =ABC +（A +BC ）（A +C ）的反函数Z =））（C A C B A C B A ++++)((。

18．逻辑函数表达式F =（A +B ）（A +B +C ）（AB +CD ）+E ，则其对偶式F ＇= __（AB +ABC +（A +B ）（C +D ））E 。

19．已知CD C B A F ++=）（，其对偶式F ＇=D C C B A +⋅⋅+）（。

20．ABDE C ABC Y ++=的最简与-或式为Y =C AB +。

21．函数D B AB Y +=的最小项表达式为Y = ∑m （1,3,9,11,12,13,14,15）。

22．约束项是 不会出现 的变量取值所对应的最小项，其值总是等于0。

1数字逻辑基础习题解答 1自我检测题1．（26.125）10=（11010.001）2 =（1A.2）16 2．（100.9375）10=（1100100.1111）2 3．（1011111．01101）2=（ 137.32 ）8=（95.40625）10 4．（133.126）8=（5B.2B ）16 5．（1011）2×（101）2=（110111）2 6．（486）10=（010*********）8421BCD =（011110111001）余3BCD 7．（5.14）10=（0101.00010100）8421BCD 8．（10010011）8421BCD =（93）109．基本逻辑运算有 与 、或、非3种。

10．两输入与非门输入为01时，输出为 1 。

11．两输入或非门输入为01时，输出为 0 。

12．逻辑变量和逻辑函数只有 0 和 1 两种取值，而且它们只是表示两种不同的逻辑状态。

13．当变量ABC 为100时，AB +BC = 0 ，（A +B ）（A +C ）=__1__。

14．描述逻辑函数各个变量取值组合和函数值对应关系的表格叫 真值表 。

15． 用与、或、非等运算表示函数中各个变量之间逻辑关系的代数式叫 逻辑表达式 。

16．根据 代入 规则可从B A AB +=可得到C B A ABC ++=。

17．写出函数Z =ABC +（A +BC ）（A +C ）的反函数Z =））（C A C B A C B A ++++)((。

18．逻辑函数表达式F =（A +B ）（A +B +C ）（AB +CD ）+E ，则其对偶式F ＇= __（AB +ABC +（A +B ）（C +D ））E 。

19．已知CD CB A F ++=）（，其对偶式F ＇=DC C B A +⋅⋅+）（。

20．ABDE C ABC Y ++=的最简与-或式为Y =C AB +。

21．函数D B AB Y +=的最小项表达式为Y = ∑m （1,3,9,11,12,13,14,15）。

第一章 逻辑代数基础12．下列几种说法中与BCD 码的性质不符的是 。

（1）一组四位二进制数组成的码只能表示一位十进制数； （2）BCD 码是一种人为选定的0~9十个数字的代码；（3）BCD 码是一组四位二进制数，能表示十六以内的任何一个十进制数； （4）BCD 码有多种。

16．逻辑函数F (A ,B ,C )=Σm (0,1,4,6)的最简“与非式”为 。

（1） AC B A F ∙= (2) C A B A F ∙= (3) AC AB F ∙= (4) C A B A F ∙=18．已知某电路的真值表如下表所示，该电路的逻辑表达式为 。

（1）F =C （2）F =ABC （3）F =AB +C （4）都不是23．逻辑函数的反函数= ，对偶式F ＇= 。

30．用公式化简法化简以下逻辑函数))((AB C B C A B A B A B A F ++++=。

解： ))((AB C B C A B A B A B A F ++++=CB A BC A C B A ++=)()(C B A C B A BC A C B A +++=C B C A +=34．用卡诺图化简逻辑函数：F （A ，B ，C ，D ）=∑m (5，6，7，8，9)+∑d (10，11，12，13，14，15) 解：AB00CD01111000011110F00000111××××11××BC BD A F ++=37． 试用卡诺图法将下列具有约束条件的逻辑函数化为最简“与或”式。

F （A ,B ,C ,D ）=∑m (1, 4,9,13)+ ∑d (5,6,7,10) 解：AB00CD01111000011110F01001×××010001×D C B A F +=第三章 组合逻辑电路2．比较两位二进制数A=A 1A 0和B=B 1B 0，当A ＞B 时输出F =1，则F 表达式是 。

数字电路试题一、单项选择题1、以下代码中为无权码的为 〔 〕 A . 8421BCD 码 B . 5421BCD 码 C . 余三码 D .2421BCD 码2、图示逻辑电路的逻辑式为 〔 〕A ．F=CB A ++ B ．F=C B A ++ C ．F=C B AD ．F=ABC3、以下关于异或运算的式子中，不正确的选项是 〔 〕 A ．0A A =⊕ B ． 1A A =⊕ C ．A 0A =⊕ D ．A 1A =⊕4、一个n 变量的逻辑函数应该有 个最小项 〔 〕 A ．n B ．n2 C ．n 2 D ．2n5、假设编码器中有50个编码对象，那么要求输出二进制代码位数为 位。

〔 〕 A .5 B .6 C .10 D .506、在以下逻辑电路中，不是组合逻辑电路的是 。

〔 〕 A .译码器 B .编码器 C .全加器 D .存放器7、欲使JK 触发器按01=+n Q工作，可使JK 触发器的输入端 。

〔 〕A .1==K JB .Q J =，Q K =C .Q J =，Q K =D .0=J ，1=K 8、同步时序电路和异步时序电路比拟，其差异在于两者 。

〔 〕 A .没有触发器 B .是否有统一的时钟脉冲控制 C .没有稳定状态 D .输出只与内部状态有关9、8位移位存放器，串行输入时经 个脉冲后，8位数码全部移入存放器中。

〔 〕 A .1 B .2 C .4 D .810、555定时器D R 端不用时，应当 。

〔 〕 A .接高电平 B .接低电平C .通过F μ01.0的电容接地D .通过小于Ω500的电阻接地二、填空题1、当传送十进制数5时，在8421奇校验码的校验位上值应为 。

2、()10＝〔 〕2＝〔 〕8＝〔 〕163、用反演律求函数D A D C ABC F ++=的反函数〔不用化简〕=F 。

4、消除竟争冒险的方法有 、 、 等。

5、触发器有 个稳态，存储8位二进制信息要 个触发器。

习题数电参考答案（终）第⼀章数字逻辑概论1.1 数字电路与数制信号1.1.1 试以表1.1.1所列的数字集成电路的分类为依据，指出下列IC器件属于何种集成度器件：（1）微处理器；（2）计数器；（3）加法器；（4）逻辑门；（5）4兆位存储器。

解：依照表1.1.1所⽰的分类，所列的五种器件：（1）、（5）属于⼤规模；（2）、（3）属于中规模；（4）属于⼩规模。

1.1.2⼀数字信号波形如图题1.1.2所⽰，试问该波形所代表的⼆进制数是什么？解：图题1.1.2所⽰的数字信号波形的左边为最⾼位（MSB），右边为最低位（LSB），低电平表⽰0，⾼电平表⽰1。

该波形所代表的⼆进制数为010110100。

1.1.3 试绘出下列⼆进制数的数字波形，设逻辑1的电压为5V，逻辑0的电压为0V。

（1）001100110011（2）0111010 （3）1111011101解：⽤低电平表⽰0，⾼电平表⽰1，左边为最⾼位，右边为最低位，题中所给的3个⼆进制数字的波形分别如图题1.1.3（a）、（b）、（c）所⽰，其中低电平为0V，⾼电平为5V。

1.1.4⼀周期性数字波形如图1.1.4所⽰，试计算：（1）周期；（2）频率；（3）占空⽐。

解：因为图题1.1.4所⽰为周期性数字波，所以两个相邻的上升沿之间持续的时间为周期，T=10ms。

频率为周期的倒数，f=1/T=1/0.01s=100Hz。

占空⽐为⾼电平脉冲宽度与周期的百分⽐，q=1ms/10ms×100%=10%。

1.2 数制1.2.1 ⼀数字波形如图1.2.1所⽰，时钟频率为4kHz，试确定：（1）它所表⽰的⼆进制数；（2）串⾏⽅式传送8位数据所需要的时间；（3）以8位并⾏⽅式传送的数据时需要的时间。

解：该波形所代表的⼆进制数为00101100。

时钟周期T=1/f=1/4kHz=0.25ms。

串⾏⽅式传送数据时，每个时钟周期传送1位数据，因此，传送8位数据所需要的时间t=0.25ms×8=2ms。