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数字集成电路考试知识点一、数字逻辑基础。
1. 数制与编码。
- 二进制、十进制、十六进制的相互转换。
例如，将十进制数转换为二进制数可以使用除2取余法；将二进制数转换为十六进制数，可以每4位二进制数转换为1位十六进制数。
- 常用编码，如BCD码（8421码、余3码等）。
BCD码是用4位二进制数来表示1位十进制数，8421码是一种有权码，各位的权值分别为8、4、2、1。
2. 逻辑代数基础。
- 基本逻辑运算（与、或、非）及其符号表示、真值表和逻辑表达式。
例如，与运算只有当所有输入为1时，输出才为1；或运算只要有一个输入为1，输出就为1；非运算则是输入和输出相反。
- 复合逻辑运算（与非、或非、异或、同或）。
异或运算的特点是当两个输入不同时输出为1，相同时输出为0；同或则相反。
- 逻辑代数的基本定理和规则，如代入规则、反演规则、对偶规则。
利用这些规则可以对逻辑表达式进行化简和变换。
- 逻辑函数的化简，包括公式化简法和卡诺图化简法。
卡诺图化简法是将逻辑函数以最小项的形式表示在卡诺图上，通过合并相邻的最小项来化简逻辑函数。
二、门电路。
1. 基本门电路。
- 与门、或门、非门的电路结构（以CMOS和TTL电路为例）、电气特性（如输入输出电平、噪声容限等）。
CMOS门电路具有功耗低、集成度高的优点；TTL门电路速度较快。
- 门电路的传输延迟时间，它反映了门电路的工作速度，从输入信号变化到输出信号稳定所需要的时间。
2. 复合门电路。
- 与非门、或非门、异或门等复合门电路的逻辑功能和实现方式。
这些复合门电路可以由基本门电路组合而成，也有专门的集成电路芯片实现其功能。
三、组合逻辑电路。
1. 组合逻辑电路的分析与设计。
- 组合逻辑电路的分析方法：根据给定的逻辑电路写出逻辑表达式，化简表达式，列出真值表，分析逻辑功能。
- 组合逻辑电路的设计方法：根据逻辑功能要求列出真值表，写出逻辑表达式，化简表达式，画出逻辑电路图。
2. 常用组合逻辑电路。
1、在数字系统中，下列哪种不是数的小数点表示法？A.定点整数表示法B.记阶表示法C.浮点表示法D.定点小数表示法正确答案：B2、下列哪种代码是自补码？A.格雷码B.步进码C.8421码D.2421码正确答案：D3、下列哪种不是可靠性编码？A.8421海明码B.余三码C.格雷码D.奇偶校验码正确答案：B4、下列哪个不是逻辑代数的基本运算？A.与B.与非C.或D.非5、下列逻辑函数的表示方法中哪种不是唯一的？A.卡诺图B.最小项标准式C.逻辑表达式D.真值表正确答案：C6、下列哪个不是逻辑门的符号标准？A.长方形符号B.数字符号C.等效符号D.变形符号正确答案：B7、下列哪个叙述是正确的？A.竞争是同一个信号或同时变化的某些信号经过不同路径到达某一点有时差的这种现象B.产生错误输出的竞争是非临界竞争C.竞争一定是同一个信号经过不同路径到达某一点有时差的这种现象D.竞争一定是同时变化的某些信号经过不同路径到达某一点有时差的这种现象正确答案：B8、下列哪个叙述是正确的？A.险象分为静态险象和动态险象B.险象分为功能险象和静态险象C.险象分为功能险象和逻辑险象D.险象不一定是竞争的结果正确答案：A9、下列叙述哪个是正确的？A.RC延迟电路不能用于消除险象B.RC延迟电路在实际运行的数字电路中起到了很重要的作用C.RC延迟电路在电路中很少存在D.RC延迟电路在电路的使用中不会起到好的作用正确答案：B10、在广义上，组合电路可以看作是下列哪个器件？A.译码器B.选择器C.分配器D.编码器正确答案：A11、下列逻辑电路中为时序逻辑电路的是（）。
A.译码器B.寄存器C.数据选择器D.加法器正确答案：B12、对于D触发器，欲使=，应使输入D=（）。
A.0B.QC.D.1正确答案：B13、有一T触发器，在T=1时加上时钟脉冲，则触发器（）。
A.状态反转B.保持原态C.置0D.置1正确答案：A14、现欲将一个数据串延时4个CP（时钟周期）的时间，则最简单的办法采用（）。
数字系统的逻辑电路分为两大类，即组合逻辑电路和（）<答案>时序逻辑电路填空题 0.4 2 1时序电路的输出与（）有关。
<答案>当前输入和当前状态填空题 0.4 2 1组合电路中的险态是由于（）引起的<答案>门电路的延时填空题 0.4 2 1组合电路中的险态是由于（）引起的。
①门电路的逻辑关系②门电路的延时③电路干扰④随机信号<答案>2选择题 0.4 2 4在数字逻辑电路中，高电平用“1”表示，低电平用“ 0”表示。
<答案>F判断题 0.2 1 0功能相同的两个逻辑电路，若其中一个有险象，则另外一个也有险象（）<答案>F判断题 0.2 1 0并不是所有的竞争都会产生冒险（）<答案>T判断题 0.2 1 0设S i为一位全加器的和，（S i）d为S i的对偶式，则有S i=（S i）d （）<答案>T判断题 0.5 7 0时序电路的结构特征是包含有存储元件。
（）<答案>T判断题 0.2 1 0设A，B均为一位二进制数，则它的半加和S H=AB+AB或A⊕B （）<答案>T功能相同的逻辑电路，若其中有一个有险象，则其它电路也有险象（）<答案>F判断题 0.7 1 0从电路结构来看，组合逻辑电路具有哪两个特点？<答案>1）电路由逻辑门组成，没有存储器件，无记忆功能；2）输入信号是单向传输的，电路中不存在任何反馈回路。
问答题 0.4 10 0判断函数F=（A + B ）（A + C ）组成的逻辑电路是否存在冒险，若存在则消除可能出现的冒险<答案>可以出现险态，当B=1，C=1时，F＝A A,出现险态，通过增加冗余项来消除险态。
F=（A+B）（A+C）（B+C）分析题 0.6 10 0用基本公式和基本规则证明下列等式A⊕B⊕C=A⊙B⊙C<答案>证明原式左边=A⊕B⊕C=AB⊕C+AB⊕C = A (B C + B C ) + A ( B C + B C )= A B C + A B C + A B C + A B C原式右边=A⊙B⊙C=A B⊙C + A (B⊙C) = A ( B C + B C ) + A ( B C + B C )= A B C + A B C + A B C + A B C原式左边=右边证明题 0.4 10 0用或非门实现函数F（A，B，C，D）=∏M（0，1，2，3，8，12）·∏d（4，5）<答案> A设计题 0.5 10 0用或非门实现函数F（A，B，C，D）＝AB D＋AC＋A C D＋AD<答案>设计一个代码转换电路，将一位8421BCD码转换成余3码。
第一章计算机系统概述1.电子（电子线路）数字（电子线路是数学式）通用（计算机本身功能多样）计算机系统。
2.计算机系统由计算机硬件（构成计算机的所有实体部件的组合）和计算机软件（一系列按照待定顺序组织的计算机数据和指令的集合）组成。
3.硬件指由中央处理器，存储器以及外围设备等组成的实际装置，硬件的作用是完成每条指令规定的功能。
指令是计算机运行的最小的功能单位，指令是指示计算机硬件执行某种运算，处理功能的命令。
4.软件是为了使用计算机而编写的各种系统的和用户的程序，程序由一个序列的计算机指令组成。
指令是用于设计的一种计算机语言。
5.计算机系统的层次结构：数字逻辑层，微体系结构层（这两层是硬件部分），指令系统层（处在硬件和软件系统），操作系统层，汇编语言层，高级语言层（这三层是软件部分）。
6.运算器（ALU，算术逻辑单元）（1）算术运算和逻辑运算（2）在计算机中参与运算的数是二进制的（3）运算器的长度一般是8，16，32或64位。
7.存储器（1）存储单元：在存储器中保存一个n位二进制数的n个触发器，组成一个存储单元。
（2）存储器地址：存储器是由许多存储单元组成，每个存储单元的编号称为地址。
（3）内存储器（ROM,RAM）8.信息单位（1）位（bit，简写b）数字计算机信息单位；包含1位二进制（0或1）（2）字节（Byte,简写B）由8位二进制信息组成（3）字（Word）计算机一次所能处理的二进制位数，至少一个字节，通常把组成一个字的二进制位数称为字长9.存储器的分类（1）按照在计算机中的作用（主存储器，寄存器，闪速存储器，高速缓冲存储器，辅助存储器等）10.主存储器（主存）通常采用半导体存储器（1）随机存取存储器（RAM）CPU可读写，断电时内容被消除（2）只读存储器（ROM）CPU只能读写，断电后可保留其数据，存储在ROM中的软件常被称为固件。
11.寄存器（CPU内部的一组特殊存储单元）（1）读写速度比主存快的多，通常被用于使用最为频繁的数据项，以避免多次访问主存，减少主存访问可大大加快计算机速度。
第4章习题及解答用门电路设计一个4线—2线二进制优先编码器。
编码器输入为3210A A A A ，3A 优先级最高，0A 优先级最低，输入信号低电平有效。
输出为10Y Y ，反码输出。
电路要求加一G 输出端，以指示最低优先级信号0A 输入有效。
题 解：根据题意，可列出真值表，求表达式，画出电路图。
其真值表、表达式和电路图如图题解所示。
由真值表可知3210G A A A A =。
(a)0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 0 1 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 10000000000000000000000000010100011111010110000103A 2A 1A 0A 1Y 0Y G真值表≥1&1Y 3A 2A 1&&1A 0Y &1GA 00 01 11 100010001111000000001101113A 2A 1A 0A 03231Y A A A A =+00 01 11 1000000011110001000011103A 2A 1A 0A 132Y A A =(b) 求输出表达式(c) 编码器电路图图 题解4.1试用3线—8线译码器74138扩展为5线—32线译码器。
译码器74138逻辑符号如图（a ）所示。
题 解：5线—32线译码器电路如图题解所示。
&&&&11EN01234567BIN/OCTENY 0&G 1G 2AG 2B42101234567BIN/OCTEN&G 1G 2A G 2B42101234567BIN/OCT EN&G 1G 2A G 2B42101234567BIN/OCT EN&G 1G 2A G 2B421A 0A 1A 2A 3A 4Y 7Y 8Y 15Y 16Y 23Y 24Y 31图 题解4.3写出图所示电路输出1F 和2F 的最简逻辑表达式。
《数字逻辑设计及应用》课程教学大纲课程编号：53000540 学时：64 学分：4课外上机：16学时先修课程：《高等数学》、《电路分析基础》、《模拟电路基础》教材:《DIGITAL DESIGN ---Principles & Practices》(Third Edition),John F. Wakerly,高等教育出版社，2001年5月《数字设计—原理与实践》（原书第三版） John F. Wakerly 林生等译机械工业出版社 2003年8月一、课程的性质和任务本课程是通讯工程、电子信息工程、测控技术与仪器、自动化、生物医学工程等多个专业方向所共有的一门重要技术基础课。
要求学生通过本课程学习掌握数字逻辑电路的基本原理与特性、数字逻辑电路的基本分析方法、数字逻辑电路设计和综合的基本技能、常用数字电路功能单元的实际应用技巧。
同时要求同学能够理解数字逻辑电路与模拟电路之间的密切关系，了解EDA技术对于数字逻辑电路设计分析的重大意义。
二、教学内容和要求1. 课堂理论教学（62学时）第一章引论（2学时）介绍数字逻辑电路的特点、数字逻辑电路在电子系统设计中的地位、数字逻辑电路与模拟电子电路之间的关系、简单介绍EDA设计工具、VHDL语言对数字逻辑设计作用和影响。
第二章数系与代码（6学时）重点学习掌握：十进制、二进制、八进制和十六进制数的表示方法以及它们之间的相互转换、非十进制数的加减运算；符号数的表达：符号-数值码（Signed-Magnitude System、原码），二进制补码(two's complement，补码)、二进制反码（ones' complement, 反码）表示以及它们之间的相互转换；带符号数的补码的加减运算；BCD码（Binary Codes for Decimal numbers）、格雷码（Gray code、葛莱码）的特点，它们与二进制数之间的转换关系；二进制数的浮点数表达（补充）；学习了解：字符的代码表示，二进制代码在状态，条件等的表示方面的应用；第三章数字电路（4学时）重点学习掌握：作为电子开关运用的二极管、双极型晶体管、MOS场效应管的工作方式；以CMOS倒相器电路的构成及工作状态分析；逻辑电路的静态、动态特性分析，等价的输入、输出模型；学习理解：特殊的输入输出电路结构：CMOS传输门、施密特触发器输入结构、三态输出结构、漏极开路输出结构；学习了解其他类型的逻辑电路：TTL,ECL等；不同类型、不同工作电压的逻辑电路的输入输出逻辑电平规范值以及它们之间的连接配合的问题。
《数字逻辑设计及应用》课程教学大纲课程编号：53000540适用专业：电子信息、电气工程、自动控制及其他应用数字技术的相关专业学时数：64 学分数：4 开课学期：第4学期先修课程：《大学物理》、《软件技术基础》、《电路分析基础》、《模拟电路基础》执笔者：姜书艳编写日期：2011.9 审核人（教学副院长）：一、课程性质和目标授课对象：全日制大学本科二年级课程类别：学科基础课教学目标（本课程对实现培养目标的作用；学生通过学习该课程后，在思想、知识、能力和素质等方面应达到的目标）：“数字逻辑设计及应用”课程是信息技术类专业所共有的一门重要学科基础课程，同时也是一门重要工程技术课程，是研究数字系统硬件设计的入门课程。
在本课程中，将介绍数字逻辑电路的分析设计方法和基本的系统设计思想；培养同学综合运用知识分析解决问题的能力和在工程性设计方面的基本素养。
通过实验和课外上机实验的方式，使同学深入了解和掌握数字逻辑电路的分析设计方法和电路的运用过程。
通过本课程的学习，使学生掌握数字逻辑电路的基本理论、基本分析和设计方法，为学习后续课程准备必要的数字电路知识。
本课程在培养学生严肃认真的科学作风和逻辑思维能力、分析设计能力、归纳总结能力等方面起重要作用。
二、课程内容安排和要求（一）教学内容、要求及教学方法1. 课堂理论教学（64学时）第一章引论（2学时）了解：数字电路的发展及其在信息技术领域中的地位；数字信号与模拟信号之间的关系及数字信号的特点；数字系统输入输出特性及其逻辑特点，数字逻辑电路的主要内容。
第二章信息的数字表达（4学时）掌握：十进制、二进制、八进制和十六进制数的表示方法以及它们之间的相互转换、二进制数的运算；符号数的表达：符号-数值码（Signed-Magnitude System、原码），二进制补码(two's complement，补码)、二进制反码（ones' complement, 反码）表示以及它们之间的相互转换；符号数的运算；溢出的概念。
