《数字电路与逻辑设计》综合练习题及解答

《数字电路逻辑设计》综合练习题及解答

  第一部分  习题
  一、 填空
  1.将十进制数转换成等值的二进制数、十六进制数。 10 = 2=  16
  2.10= 余3BCD= 8421BCD 3.16= 2
  4.一位二进制数只有2个数,四位二进制数有  个数;为计64个数,需要  位二进制数。
  5.二进制数2的等值八进制数是8。 6.二进制数2的等值十进制数是10。4d座椅
  7.欲对100个对象进行二进制编码,则至少需要位二进制数。 8.二进制数为000000~111111能代表个十进制整数。 9.为将信息码10110010配成奇校验码,其配奇位的逻辑值为  ;  为将信息码01101101配成偶校验码,其配偶位的逻辑值为  。 10.格雷码的特点是  。 11.n变量函数的每一个最小项有  个相领项。
  12.当ij时,同一逻辑函数的两个最小项mimj=。
  2n113.n变量的逻辑函数,mi为最小项,则有
  mi=。
  i014.逻辑函数FABCD的反函数F= 。 15.逻辑函数FA(BC)的对偶函数F是 。
  16.多变量同或运算时,  =0,则xi=0的个数必须为。 17.逻辑函数F(A,B,C)1C18. 逻辑函数F(A,B,C,D)(  )。
  19.逻辑函数F(A,B,C)(ABC)(ABC)的最简与或式为。 20.巳知函数的对偶式F(A,B,C,D)ABCDBC,则它的原函数F=。  * * * * * 21.正逻辑约定是、。
  22.双极型三极管截止状态过渡到饱和状态所需的过渡时间称为  时间,它  时间和  时间两部分组成,可用等式  描述。 23.双极型三极管饱和状态过渡到截止状态所需的过渡时间称为  时间,它  时间和  时间两部分组成,可用等式  描述。
  1
  。 AB的最小项表达式为F(A,B,C)=
  m(1,2,3,4,8,10)(0,12,14)的最简与或式为F=
  24.三极管反相器带灌电流负载时,负载电流的方向是从  ,此时反相器输出  电平。
  25.三极管反相器带拉电流负载时,负载电流的方向是从  ,此时反相器输出  电平。
  26.输入端的噪声容限说明  。噪声容限越大说明该门的  。
  27.TTL与非门的导通延迟时间用  表示,  是截止延迟时间。平均传输延迟时间t pd =  。压铸机料筒的设计

  28.两个OC门的输出端可以  ,  后的输出F与F 1 、F 2 之间的逻辑关系是  ,并称这种连接的逻辑关系为  逻辑。 29.三态门的输出有三种状态,分别为:  态,  态和  态。 30.CMOS门电路的两种基本单元电路是:  管和  管串接的  与  管和  管并接的  。
  31.ECL电路的抗干扰能力  ,其工作速度在各种集成电路中  。
  32.在TTL与CMOS、ECL电路连接问题上,为了保证电路能够正常工作,主要需解决的问题就是  和  问题。
  *********************************
  33.组合电路在逻辑功能上的特点是:  。
  34.组合电路在电路结构上的特点是:  。
  35.触发器的基本性质是  。 36.同步触发器和主从边沿触发器的根本区别在于,  。
  37.与非门组成的基本触发器具有记忆能力的根本原因是于  。
  38.JK触发器在任意状态下,为使次态为“0”,应使J,K=  。
  39.T触发器是一种  触发器,当T=1时  ;T=0时  。 40.主从触发器只在CP  沿改变状态,而维持阻塞触发器只在CP  沿改变状态。同步触发器在CP=  时均可改变状态。  *****
************************** 41.时序电路按时钟脉冲的驱动情况可以分成  和  两大类。
  42.计数器是一种能  的时序电路。
  43.n位同步二进制加计数器的构成方法是:将n个无空翻的触发器分别接成  触发器,使T=  ,进位CO=  ,计数脉冲CP直接接触发器的CP端。
  44.移存器的串入—并出功能可以实现  。
  45.设移位脉冲频率为1MHz,某串行码经16级移存器串入—串出后,其延时时间为  。
  二、选择题:
  2
  1.等于10的8421BCD编码是。
  A.  B.  C.  D.  2.16等值二进制数是。
  A.  B.  C.  D.  3.若输入变量A,B全为1时,输出F=0,则其输出与输入的关系是(  )。
  A. 异或  B. 同或  C.与非  D. 或非  4. 在何种情况下,“或非”运算的结果是逻辑“0”。(  )  A.全部输入为“0”  B.全部输入为“1”  C. 任一输入为“0”,其他输入为“1”  D. 任一输入为“1” 5. F1(2,3,4,8,9,10,14,15),F2ABCABCABCDABCACD,它们的逻
  辑关系是。 A. F1F2  B. F1F2
  C. F1F20
  和F2互为对偶式
  6.数字信号和模拟信号的不同之处是
  A. 数字信号在大小上不连续,时间上连续,而模拟信号则相反。 B. 数字信号在大小上连续,时间上不连续,而模拟信号则相反。 C. 数字信号在大小和时间上均不连续,而模拟信号则相反。 D. 数字信号在大小和时间上均连续,而模拟信号则相反。 7.已知F=ABCCD,选出下列可以肯定使F=0的情况:
  A. A=0,BC=1  =1,C=1 B. C=1,D=0  =1,D=1
  8.一四输入端与非门,使其输出为0的输入变量取值组合有种。 A. 15  B. 7  dc-ac
  9.已知二变量输入逻辑门的输入A、B和输出F的波形如图所示,判断是逻辑门的波形。 A.与非门  B.异或门 C.同或门  D.无法判断
  ABF
  10. 一个16选1的数据选择器,其地址输入端有
  (  )。
  A.1个  B. 2个  C.4个  D.8个
  11.摩尔型时序电路的输出(  ).
  A.仅同当前外输入有关  B. 仅同电路内部状态有关
  C. 既与外输入也与内部状态有关  D. 与外输入和内部状态都无关 12.  n个触发器构成的扭环计数器中,无效状态有(  )个。
  A.n  B.2n 
多孔管  3
  C.2n1 
  D.22n
  n13.一位842lBCD码计数器至少需要(  )个触发器。
  A.3  B.4  C.5  D.10
  14.时序逻辑电路中一定包含  。
  A. 触发器  B. 组合逻辑电路 C. 移位寄存器  D. 译码器
  15.集电极开路门构成的逻辑电路如图所示,则它所完成的逻辑功能是F=。
  ⊕B
  B
  AB
  AB
  UCCABAB
  三、分析设计题
  1.用代数法化简函数F=A+B+CD+ADB为最简与或表达式 2.将函数式F=AB+BC+AC化为最小项表达式
  3.直接写出函数F=A+BCDE的对偶式F',并用反演规则写出其反演式F 4.试写出下列卡诺图的最小项表达式,并用卡诺图法求其最简与或式
  ABCD00011110111&F&00101111101
  5.用卡诺图法化简为最简与或式
  F=ABC+AD+D+AC+AD 6.用卡诺图法化简为最简与或式 F= +φ
  4
  7.化简逻辑函数FABBDCDEAD  8.卡诺图法化简函数Y1(A,B,C,D)m(1,2,3,5,6,7,8,9,12,13)为最简与或式。
  四、 分析题
  1.CMOS线路图如图所示,写出F的逻辑式,说明它是何种门电路。
  VDDAFB2.电路如图所示,试对应于A、B、C端的波形画出该电路的输出波形。  &  A ▽ B AEN BB 1 ▽ EN  C Y CY3.分析如下逻辑图,求出Y1 、Y2 的逻辑式,列出真值表,指出逻辑功能。
  AB=1&Y1Y2
  4. 设A、B、C为逻辑变量,试回答:
  若已知A+B=A+C,则B=C,对吗?  若已知AB=AC,则B=C,对吗?  若已知ABAC  则B=C, 对吗?
  ABAC5. TTL门电路组成图(a)  (c)所示的电路。试写出函数F1,F2,F3的逻辑表达式。
  5
  AC1EN&F1AC1EN=1F2B(a)ABABC(c)&ENB(b)F3&EN五、分析设计题
  1.试分析图中所示组合逻辑电路,B、C为控制输入端,A3 A2 A1 A0为数据输入端。说明该电路具有哪几种逻辑功能。
  Y0=1&1&Y1=11&Y2=11&Y3=1111A0A1A2A3BC2.用与非门设计一个组合逻辑电路,完成如下功能: 只有当三个裁判,或一个裁判长和另一个裁判认为杠铃已举起并符合标准时,
按下按键,使灯亮,表示此次举重成功,否则,就表示举重失败。
  3.某组合逻辑电路如图所示,分析该电路实现的逻辑功能。
  &MABC&O&P&Q&Y&N 
  &R
  6
  4.下图中片0-4均为译码器,指出当输入代码为A4 A3 A2 A1 A0=10101时,片0-3中的哪一片工作?该片中的哪一条输出线有效? A 3 A 4 
  A 0 A 1 A 2  E  A 0 A 1
  片4
  Y 0 Y 1 Y 2 Y 3
 
  E  A 0 A 1 A  E  A 0 A 1 A  E  A 0 A 1 A  E  A 0 A 1 A
  2 2 2 2
  片0 片1 片2 片3 
  注:图中E为使能端
  5. 分析用四选一数据选择器构成的电路,写出Y的最简与或式。 “1”I0I1I2I3S四选一A1  A0ABCCY
  6. 分析如下电路,写出逻辑式,列出真值表,指出逻辑功能。
  ABC+5VY03-8Y1线Y2译Y3码Y4S1器Y5S2Y6S3Y7≥1F1≥1F2
  7
  7. 用一个四选一数据选择器设计实现下述逻辑功能的组合电路。
  A  B 0  0 0  1 1  0 1  1 F 0 C I0I1I2I3S四选一A1  A0YC 1
  8. 用8选1数据选择器实现逻辑函数F=。
  SI0I1八I2选I3一I4I5I6I7A2  A1  A0Y
  9. 试用下图所示的4选1数据选择器设计一组合电路。从电路的输入端
  输入余3BCD码,输出为F。当输入十进制数码0、2、4、5、7的对应余3BCD码时,F=1;输入其它余3BCD码时,F=0。 
  I0 S
  I1
  Y I2
  I3
  A1 A0 Y 
  10.用数据选择器组成的电路如图所示。试写出该电路输出函数的逻辑表达式。
  8
  四选一数据选择器\CD&\SI0I1I2I3A1A0YYAB
  六.分析设计题
  1.试画出如下逻辑电路的P端输出波形,要求对应CP输入时钟和A输入波形画出输出波形P。已知维持阻塞D触发器的初始状态为“1”。
  ACPDQQ&PCPAP
  2.主从JK触发器组成的逻辑电路如下图所示,试对应CP波形画出Q的波形。
  “1”“1”JKQQCPQ
  3.逻辑电路及CP、A的电压波形如下图所示,试画出Q的波形。
  9
  A=1CPDQQCPAQ
线性相位  4.设TTL主从JK触发器的初态为“0”, 输入端的信号如图所示,画出输出端Q的波形。
  CPJKQ
  5.已知维持阻塞D触发器组成的电路,输入端的信号如图所示。 写出Q端的表达式。 说明B端的作用。
  画出输出端Q的波形。
  \CPACPB&1DSDC1RDQQABQ
  七.分析设计题
  1.74LS161组成的时序逻辑电路如下图所示,请对应CP波形画出输出Q0 Q1 Q2 Q3的波形。
  10
  Q3  Q2  Q1Q0CO1&Q3  Q2  Q1Q074LS161D3 D2 D1 D0LRdS1S2“1”“1”CP计数脉冲1CPQ0Q1Q2Q32345678910
  2.用74LS195连接成的电路如图所示,试分析该电路,列出状态表,指出其功能、F端的脉码序列及其循环周期。
  JK=174LS195 Q2  Q1  Q0F(Q3空着不用)S/L“1”CP3.用74LS195连接成的电路如下图所示,试分析该电路,列出状态表,画出完整状态图,并指出其逻辑功能。
  Q2Q1Q0≥1Q2  Q1  Q074LS195JKS/L“1”CP(Q3空着不用)4.用74LS195中规模移存器设计一个4进制环形计数器。 5.用74LS161设计一个进位预置型十三进制计数器。
  6.试用74LS161中规模计数器设计一个进位预置型10进制计数器。
  7.用74LS195中规模移存器设计一个8进制扭环形计数器。
  11
  Q3  Q2  Q1Q0CO1&Q3  Q2  Q1Q074LS161D3 D2 D1 D0LRdS1S2“1”“1”CP计数脉冲1CPQ0Q1Q2Q32345678910
  2.用74LS195连接成的电路如图所示,试分析该电路,列出状态表,指出其功能、F端的脉码序列及其循环周期。
  JK=174LS195 Q2  Q1  Q0F(Q3空着不用)S/L“1”CP3.用74LS195连接成的电路如下图所示,试分析该电路,列出状态表,画出完整状态图,并指出其逻辑功能。
  Q2Q1Q0≥1Q2  Q1  Q074LS195JKS/L“1”CP(Q3空着不用)4.用74LS195中规模移存器设计一个4进制环形计数器。 5.用74LS161设计一个进位预置型十三进制计数器。
  6.试用74LS161中规模计数器设计一个进位预置型10进制计数器。
  7.用74LS195中规模移存器设计一个8进制扭环形计数器。
  11
  第一部分  习题
  一、 填空
  1.将十进制数转换成等值的二进制数、十六进制数。 10 = 2=  16
  2.10= 余3BCD= 8421BCD 3.16= 2
  4.一位二进制数只有2个数,四位二进制数有  个数;为计64个数,需要  位二进制数。
  5.二进制数2的等值八进制数是8。 6.二进制数2的等值十进制数是10。
  7.欲对100个对象进行二进制编码,则至少需要位二进制数。 8.二进制数为000000~111111能代表个十进制整数。 9.为将信息码10110010配成奇校验码,其配奇位的逻辑值为  ;  为将信息码01101101配成偶校验码,其配偶位的逻辑值为  。 10.格雷码的特点是  。 11.n变量函数的每一个最小项有  个相领项。
采空区处理方法  12.当ij时,同一逻辑函数的两个最小项mimj=。
  2n113.n变量的逻辑函数,mi为最小项,则有
  mi=。
  i014.逻辑函数FABCD的反函数F= 。 15.逻辑函数FA(BC)的对偶函数F是 。
  16.多变量同或运算时,  =0,则xi=0的个数必须为。 17.逻辑函数F(A,B,C)1C18. 逻辑函数F(A,B,C,D)(  )。
  19.逻辑函数F(A,B,C)(ABC)(ABC)的最简与或式为。 20.巳知函数的对偶式F(A,B,C,D)ABCDBC,则它的原函数F=。  * * * * * 21.正逻辑约定是、。
  22.双极型三极管截止状态过渡到饱和状态所需的过渡时间称为  时间,它  时间和  时间两部分组成,可用等式  描述。 23.双极型三极管饱和状态过渡到截止状态所需的过渡时间称为  时间,它  时间和  时间两部分组成,可用等式  描述。
  1
  。 AB的最小项表达式为F(A,B,C)=
  m(1,2,3,4,8,10)(0,12,14)的最简与或式为F=
  24.三极管反相器带灌电流负载时,负载电流的方向是从  ,此时反相器输出  电平。
  25.三极管反相器带拉电流负载时,负载电流的方向是从  ,此时反相器输出  电平。
  26.输入端的噪声容限说明  。噪声容限越大说明该门的  。
  27.TTL与非门的导通延迟时间用  表示,  是截止延迟时间。平均传输延迟时间t pd =  。
  28.两个OC门的输出端可以  ,  后的输出F与F 1 、F 2 之间的逻辑关系是  ,并称这种连接的逻辑关系为  逻辑。 29.三态门的输出有三种状态,分别为:  态,  态和  态。 30.CMOS门电路的两种基本单元电路是:  管和  管串接的  与  管和  管并接的  。
  31.ECL电路的抗干扰能力  ,其工作速度在各种集成电路中  。
  32.在TTL与CMOS、ECL电路连接问题上,为了保证电路能够正常工作,主要需解决的问题就是  和  问题。
  *********************************
  33.组合电路在逻辑功能上的特点是:  。
  34.组合电路在电路结构上的特点是:  。
  35.触发器的基本性质是  。 36.同步触发器和主从边沿触发器的根本区别在于,  。
  37.与非门组成的基本触发器具有记忆能力的根本原因是于  。
  38.JK触发器在任意状态下,为使次态为“0”,应使J,K=  。
  39.T触发器是一种  触发器,当T=1时  ;T=0时  。 40.主从触发器只在CP  沿改变状态,而维持阻塞触发器只在CP  沿改变状态。同步触发器在CP=  时均可改变状态。  ******************************* 41.时序电路按时钟脉冲的驱动情况可以分成  和  两大类。
  42.计数器是一种能  的时序电路。
  43.n位同步二进制加计数器的构成方法是:将n个无空翻的触发器分别接成  触发器,使T=  ,进位CO=  ,计数脉冲CP直接接触发器的CP端。
  44.移存器的串入—并出功能可以实现  。
  45.设移位脉冲频率为1MHz,某串行码经16级移存器串入—串出后,其延时时间为  。
  二、选择题:
  2
  1.等于10的8421BCD编码是。
  A.  B.  C.  D.  2.16等值二进制数是。
  A.  B.  C.  D.  3.若输入变量A,B全为1时,输出F=0,则其输出与输入的关系是(  )。
  A. 异或  B. 同或  C.与非  D. 或非  4. 在何种情况下,“或非”运算的结果是逻辑“0”。(  )  A.全部输入为“0”  B.全部输入为“1”  C. 任一输入为“0”,其他输入为“1”  D. 任一输入为“1” 5. F1(2,3,4,8,9,10,14,15),F2ABCABCABCDABCACD,它们的逻
  辑关系是。 A. F1F2  B. F1F2
  C. F1F20
  和F2互为对偶式
  6.数字信号和模拟信号的不同之处是
  A. 数字信号在大小上不连续,时间上连续,而模拟信号则相反。 B. 数字信号在大小上连续,时间上不连续,而模拟信号则相反。 C. 数字信号在大小和时间上均不连续,而模拟信号则相反。 D. 数字信号在大小和时间上均连续,而模拟信号则相反。 7.已知F=ABCCD,选出下列可以肯定使F=0的情况:
  A. A=0,BC=1  =1,C=1 B. C=1,D=0  =1,D=1
  8.一四输入端与非门,使其输出为0的输入变量取值组合有种。 A. 15  B. 7 
  9.已知二变量输入逻辑门的输入A、B和输出F的波形如图所示,判断是逻辑门的波形。 A.与非门  B.异或门 C.同或门  D.无法判断
  ABF
  10. 一个16选1的数据选择器,其地址输入端有
  (  )。
  A.1个  B. 2个  C.4个  D.8个
  11.摩尔型时序电路的输出(  ).
  A.仅同当前外输入有关  B. 仅同电路内部状态有关
  C. 既与外输入也与内部状态有关  D. 与外输入和内部状态都无关 12.  n个触发器构成的扭环计数器中,无效状态有(  )个。
  A.n  B.2n 
  3
  C.2n1 
  D.22n
  n13.一位842lBCD码计数器至少需要(  )个触发器。
  A.3  B.4  C.5  D.10
  14.时序逻辑电路中一定包含  。
  A. 触发器  B. 组合逻辑电路 C. 移位寄存器  D. 译码器
  15.集电极开路门构成的逻辑电路如图所示,则它所完成的逻辑功能是F=。
  ⊕B
  B
  AB
  AB
  UCCABAB
  三、分析设计题
  1.用代数法化简函数F=A+B+CD+ADB为最简与或表达式 2.将函数式F=AB+BC+AC化为最小项表达式
  3.直接写出函数F=A+BCDE的对偶式F',并用反演规则写出其反演式F 4.试写出下列卡诺图的最小项表达式,并用卡诺图法求其最简与或式
  ABCD00011110111&F&00101111101
  5.用卡诺图法化简为最简与或式
  F=ABC+AD+D+AC+AD 6.用卡诺图法化简为最简与或式 F= +φ
  4
  7.化简逻辑函数FABBDCDEAD  8.卡诺图法化简函数Y1(A,B,C,D)m(1,2,3,5,6,7,8,9,12,13)为最简与或式。
  四、 分析题
  1.CMOS线路图如图所示,写出F的逻辑式,说明它是何种门电路。
  VDDAFB2.电路如图所示,试对应于A、B、C端的波形画出该电路的输出波形。  &  A ▽ B AEN BB 1 ▽ EN  C Y CY3.分析如下逻辑图,求出Y1 、Y2 的逻辑式,列出真值表,指出逻辑功能。
  AB=1&Y1Y2
  4. 设A、B、C为逻辑变量,试回答:
  若已知A+B=A+C,则B=C,对吗?  若已知AB=AC,则B=C,对吗?  若已知ABAC  则B=C, 对吗?
  ABAC5. TTL门电路组成图(a)  (c)所示的电路。试写出函数F1,F2,F3的逻辑表达式。
  5
 

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