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武汉大学2015年数电期中试卷


武汉大学电气工程学院
2014-2015 学年度第二学期期中考试 《数子电子技术基础》 试卷 姓名 学号 成绩

一、填空题(每空 1 分,共 20 分) 1.有一数码 10010011,作为自然二进制数时,它相当于十进制数( 147 );作 为 8421BCD 码时,它相当于十进制数( 93 )。 2. 如果对键盘上 108 个符号进行二进制编码,则至少要( 7 3. 三态门电路输出有( 高电平 )、( 低电平 )和( 高阻 )位二进制数码。 )三种状态。

4. TTL 与非门多余的输入端应接( 高 )电平;而 CMOS 或非门多余的输入端 应接( 低 )电平。 5. 将一个包含有 32768 个基本存储单元的存储电路设计 16 位为一个字节的 ROM。该 ROM 有( 11 )根地址线,有( 16 )根数据读出线。 )电平。 输出 )方程组和 特

6. TTL 集成 JK 触发器正常工作时,其 Rd 和 Sd 端应接( 高 7. 进行同步时序逻辑电路的分析时,最重要的是需要得到( (

状态 )方程组,而其中后者又需要根据 ( 激励 )方程组和触发器的 (

性 )方程得到。 8. 由 555 定时器构成的三种电路中( 单稳触发器 是脉冲的整形电路。 9. 实现 A/D 转换的主要方法有( 并行比较 )、( 逐次逼近 )和( 双积分 )。 )和( 施密特触发器 )

二、单项选择题(每空 2 分,共 20 分) 1. 函数 F(A,B,C)=AB+BC+AC 的最小项表达式为( )。 A. ∑m(0,2,4) B. ∑m(3,4,5,6) C. ∑m(0,2,3,4) B. ∑m(2,4,6,7)

2. 有一左移移位寄存器,预先置入 1011 后,其串行输入端固定为 0,在 4 个移

位脉冲作用后,其并行输出端状态为( B )。 A. 1011 B. 0000 C. 0011 B. 1010

3. 已知 74LS138 的三个使能端的状态为: E1 ? 1 , E2 A ? 0, E2 B ? 1 ,地址码 A2A1A0=101,则输出 Y7-Y0 为( A. 11111101 B. 10111111 D )。 D. 11111111

C. 11110111

4.对 CMOS 门电路,以下(

B

)说法是错误的。

A. 输入端悬空可能会造成门的损坏。 B. 输入端与地之间接 5MΩ 的大电阻时,相当于接高电平 1。 C. 输入端与地之间接 5MΩ 的大电阻时,相当于接低电平 0。 D. 噪声容限与电源电压有关。

5.VHDL 语言中,给 Bit 类型信号变量 a 赋值的语法正确的是( A. a=’1’ B. a:=’1’ C. a<=’1’ D. a<=1

C

)。

6.一个 5 位二进制加法计数器,从 00000 状态开始,经过 75 个时钟脉冲后,计 数器的状态为( A. 01011 A )。 C. 01010 D. 00111 B. 01100

7.为了将正弦信号转换成与之频率相同的脉冲信号,可采用(
A. 多谐振荡器 B. 移位寄存器 C. 单稳态触发器 D. 施密特触发器

D

)。

8. 有一个 4 位的 D/A 转换器,设它的满刻度输出电压为 10V,当输入数字量为 1101 时,输出电压为(
A. 8.667V B. 4V

A

)。

C. 6.25V D. 9.375V

9. 已知某触发器的特性表如题 2.9 表所示(A,B 为触发器的输入信号),则输出信 号逻辑表达式为(
A. Q
n ?1

B

)。
C. Qn?1 ? AQn ? BQn D. Q
n ?1

?A

B. Qn?1 ? BQn ? AQn

?B

题 2.9 表

题 2.10 图

10. 已知某电路在输入和输出的波形如题 2.10 图所示。则该电路为( B )。
A. JK 触发器 B. 单稳态触发器 C.施密特触发器 D. 移位寄存器

三、化简(每题 5 分,共 10 分) 1. 用代数法化简逻辑函数:Y= A ? B ? CD ? AD ? B A+B 2. 用卡诺图化简逻辑函数: Y ? A ? B ? A ? B ? C ? A ? B ? C 且 BC=0。

Y ? AB ? AB ? C

四、计算简单题(6+6+8=20 分) 1.题 4.1 图中为用 TTL 电路驱动 CMOS 电路的实例,试计算上拉电阻的取值范 围, TTL 与非门在 VOL≤0.3V 时最大输出电流为 8mA, 输出管截止时有 50uA 电流,CMOS 或非门输入电流可忽略,要求加到 CMOS 或非门的电压 VIH≥ 4V,VIL≤0.3V,电源电压为 5V。(0.59k-20k)

A B

Y

C

题 4.1 图

题 4.2 图

2. 分析题 4.2 图中电路的逻辑功能。要求写出逻辑函数表达式,列出真值表。 3. 试画出题 4.3 图中电路在时钟 CP,输入 A 的作用下,Q1,Q2 和 X 的波形, 并说明电路的功能。设触发器的初始状态为 0。
Q1 Q2

1 A

D

Q Q

D

Q Q

&

X

RD CP

CP

A

题 4.3 图

五、分析设计题(10+10+10=30 分) 1. 试用一片 74LS138 并附加必要的门电路,实现交通灯失灵的判断电路,要求 在交通灯控制电路失灵而造成信号灯无效组合时报警。有效交通灯组合如题 5.1 图所示。 (74LS138 引脚图见书 P168,逻辑功能表见书 P169)


黄 灯 亮 绿 灯 灭

通过

注意



题 5.1 图

2. 两片 555 定时器构成题 5.2 图所示电路: (1)说明两片 555 各构成什么电路? (2)定性画出 VO1、VO2 的波形。并简单说明 VO1、VO2 的关系。 (3)估算 VO1、 VO2 端波形的周期 T 各为多少?(555 定时器引脚图和功能表见书 P431 和 P432) 均为多谐振荡器;T1=0.7S T2=0.14ms

题 5.2 图 3. 试用集成计数器 74161 一块,数据选择器 74151(八选一数据选择器)两块及适 当的门电路组合设计一个序列信号发生器。序列输出信号依次为 1、1、0、1、1、 0、1、1、0、0、1、0。以此循环反复。 (74151 引脚图和功能表见书 P185,74161 引脚图和功能表见书 P323 和 P324)


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