天大2022年秋学期考试《数字电子技术基础 》离线作业考核试题 [答案]

数字电子技术基础
要求：
一、        独立完成，下面已将五组题目列出，任选一组进行作答，每人只答一组题目，多答无效，100分；
二、答题步骤：
1.        使用A4纸打印学院指定答题纸（答题纸请详见附件）；
2.        在答题纸上使用黑色水笔按题目要求手写作答；答题纸上全部信息要求手写，包括学号、姓名等基本信息和答题内容，请写明题型、题号；答题页数不要超过2页；
三、提交方式：请将作答完成后的整页答题纸以图片形式依次粘贴在一个Word
    文档中上传（只粘贴部分内容的图片不给分），图片请保持正向、清晰；
1.        完成的作业应另存为保存类型是“Word97-2003”提交;
2.        上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.doc”;
3.        文件容量大小：不得超过20MB。
提示：未按要求作答题目的作业及雷同作业，成绩以0分记！


题目如下：
第一组：
计算题
一、（本题20分）
试写出图示逻辑电路的逻辑表达式，并化为最简与或式。

二、（本题25分）
时序逻辑电路如图所示，已知初始状态Q1Q0＝00。
（1）试写出各触发器的驱动方程；
（2）列出状态转换顺序表；
（3）说明电路的功能；


三、（本题30分）

由集成定时器555组成的电路如图所示，已知：R1＝R2＝10 kΩ，C＝5μF。
（1）说明电路的功能；
（2）计算电路的周期和频率。





四、（本题25分）
用二进制计算器74LS161和8选1数据选择器连接的电路如图所示，
（1）试列出74LS161的状态表；
（2）指出是几进制计数器；
（3）写出输出Z的序列。






第二组：
计算题
一、（本题20分）
逻辑电路如图所示，试答： 1、写出逻辑式并转换为最简与或表达式，2、画出用“与”门及“或”门实现的逻辑图。


二、（本题25分）
试用与非门设计一个三人表决组合逻辑电路(输入为A、B、C，输出为F)，要求在A有一票决定权的前提下遵照少数服从多数原则，即满足：1、A=1时，F一定等于1，2、A、B、C中有两2个以上等于1，则输出F=1。
试：（1）写出表决电路的真值表；
（2）写出表决电路的逻辑表达式并化简；
（3）画出用与非门设计的逻辑电路图。

三 、（本题30分）
已知逻辑电路图及C 脉冲波形， 试：（1）写出各触发器的驱动方程；（2）列出逻辑状态表；（3）画出输出  ，  的波形（设 ，  的初始状态均为“0”）。



四、（本题25分）
由555集成定时器组成的电路如图1 所示。已知电容C＝100 ，输入 和输出 的波形如图2 所示。试 (1) 说明由555 集成定时器和R、C 组成的是何种触发器（单稳态、 双稳 态、 无稳态），(2) 对应输入 和输出  的波形画出电容C 的电压波形图 ，（3）求电阻R 的值。










第三组：
计算题
一、（本题20分）
逻辑电路如图所示，写出逻辑式 并化简成最简与或表达式，画出逻辑电路图。


二、（本题25分）
试用与非门设计一个三人表决组合逻辑电路(输入为A、B、C，输出为F)，要求在A有一票否决权的前提下遵照少数服从多数原则，即满足：1、A=0时，F一定等于0，2、A、B、C中有2个以上等于1，则输出F=1。
试：（1）写出表决电路的真值表；（2）写出表决电路的逻辑表达式；（3）画出用与非门设计的逻辑电路图。

三、（本题30分）
已知逻辑电路图及C 脉冲波形， 试：（1）写出各触发器的驱动方程；（2）列出逻辑状态表；（3）画出输出  ，  的波形（设 ，  的初始状态均为“0”）。

四、（本题25分）
由555 集成定时器组成的电路如图1 所示。 已知电容C＝10μF，电阻R=100KΩ，输入 的波形如图2 所示。 试：（1）说明由555集成定时器和R、C组成的是何种触发器（单稳态、 双稳态、 无稳态）；（2）求输出脉冲的宽度的值；（3）画出电容电压 和输出电压 的波形。






第四组：
一、（本题35分）
分析如图组合逻辑电路的功能，试求当0-9哪个数字信号到来时，可以使Y为高电平，即发光二极管LED亮。要求：1、写出输出Y与F1、F2；F1、F2与输入ABCD的逻辑关系式。2、列出数字0-9与译码器输出DCBA以及输出F1、F2、Y的逻辑关系表（真值表）（提示：最下方为一8421编码器集成电路）


逻辑关系表（真值表）
数字        D        C        D        A        F1        F2        Y        灯亮灭
0                                                               
1                                                               
2                                                               
3                                                               
4                                                               
5                                                               
6                                                               
7                                                               
8                                                               
9                                                               
                                                                    
二、（本题20分 ）
电路如图，设触发器的初始状态为0，试求：1、画出在CP脉冲作用下Q端的波形；2、Q端的脉冲频率与CP脉冲频率的比值？




                                    


三、（本大题20分）
分析如图时序电路的逻辑功能，设两个触发器的初始状态均为1，求：1、写出电路的状态方程；2、填写出状态转换表；3、画出在CP脉冲作用下Z端的波形。








CP        Q1        Q0        Z
0                       
1                       
2                       
3                       
4                       
5                       



四、 （本大题25分）
试分析由555定时器构成的多谐振荡器。要求：1、画出uC和uO 的波形；2、写出输出信号振荡频率的计算公式。


















第五组：
一、 ( 本题20分 )
逻辑电路如图所示，写出逻辑式，用摩根定律变换成“ 与 或”表达式， 说明具有什么逻辑功能。

二、 ( 本 题20分 )
逻 辑  状 态 表 如 下 所 示， 其 输 入 变 量 为A，B，C ， 输 出 为 F，试 写 出 F 的 逻 辑 式 并 化 简 为 最 简 与 或 表 达 式， 并 说 出 其 逻 辑 功 能。
A        B        C        F
0        0        0        0
0        0        1        0
0        1        0        0
0        1        1        1
1        0        0        0
1        0        1        1
1        1        0        1
1        1        1        1

三、( 本题35分 )
逻辑电路如图所示，试答：（1）写出输出F 的逻辑式；（2）列出逻辑电路图的状态表；（3）已知CP 脉冲的 波形图， 画出 ，  及F的波形；（4）若CP 脉冲频率为1 kHz，计算F 的脉宽  和周期T（设触发器初始状态为“00”）。

四、( 本 题25分 )
逻 辑 电 路 如 图 所 示，若 各 触 发 器 的 初 始 状 态 为“1”， 已 知 C  脉 冲 波 形，试 答：（1）试 画 出 输 出   ，   及   的 波 形， （2） 说 明 它 属 何 种 类 型 计 数 器（计 数 器 的 类 型 是 指 几 进 制， 同 步 还 是  异 步， 加 法 还 是 减 法 ）。
         





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  数字电子技术基础 I 试 卷（作业考核 线下） B 卷（共   6   页）         
总分 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
得分         
注：请您单面打印，使用黑色或蓝色笔，手写完成作业。杜绝打印，抄袭作业。
一、（12分）化简逻辑函数
1、（4分）用公式法化简逻辑函数 ，并用最少量与非门实现该逻辑函数。








2、（8分）某电路的输入A、B、C和输出F的波形如图所示，请列出真值表、化简该逻辑函数，并用最少量二输入与非门实现该电路。















二、(10分)将下列门电路的输出逻辑表达式或者逻辑值填写在括号中, 对CMOS电路，图中给予标注，未加标注的为TTL电路。
                
                        
三、（12分）用4选1数据选择器设计一个奇校验电路，输入为3位二进制代码。当输入代码中有偶数个1时或者没有1时输出为0。要求列出真值表、写出逻辑函数表达式，画出逻辑图。4选1数据选择器的逻辑符号如图所示。



四、（10分）8线-3线优先编码器74148和门电路构成的电路如图所示。试说明该电路的逻辑功能。给出分析过程。


五、（10分）试分析如图所示电路逻辑功能.。图中S1、S0为控制端，A、B为输入端。要求写出S1、S0四种取值下的F表达式。



六、（8分）试用图(a)给定的触发器和门电路设计一个满足图 (b)所示的各信号时序关系的电路。要求将图(a)中的触发器和门电路连接成一个完整的电路。
图(a)
图(b)










七、（6分）一个D触发器转换成T触发器的电路如图2所示，试确定图中虚框内逻辑门的类型，简单说明理由。

图2











八、（6分）画出图 (a)电路中触发器输出端的波形。输入信号A、B的波形如图 (b)所示。触发器的初始状态Q=0。
图（a）

                                  图（b）




九、（12分）用四位二进制加法计数器74161及必要的逻辑门实现一个可控进制计数器，当M=1时实现8进制计数；当M=0时实现12进制计数器，要求画出状态转换图和逻辑电路图。74161的逻辑符号如图所示。












十、（14分）试分析如图所示的时序逻辑电路，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图，说明电路能否自启动。



















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