《数字电子技术基础》习题没答案.doc

数字电子技术基础习题第一章 第一章 数字电子技术概述1数字信号和模拟信号各有什么特点?描写脉冲波形有哪些主要参数2和模拟电路相比，数字电路有哪些优点?3在数字系统中为什么要采用二进制?它有何优点?4数字电路和模拟电路的工作各有何特点? 把下列二进制数转换成十进制数：1001011011010100 0101001110110.111101101.101将下列数转换为十进制数：1101B4FBH110.11B 将下列数转换为二进制数：7.85D3DF.2BH256D 将下列数转换为十六进制数：256D1101.11B110.11B将下列十进制数转换为对应的八进刺数：211302725048101295100.625 分别用842lBCD码、余3码表示下列各数：(9.04)10 (263.27)10 (1101101)2 (3FF)16 (45.7)8列出用BCD码代替二进制的优点列出用BcD码代替二进制的主要缺点j在数字系统的运算电路中使用BCD的主要缺点是什么格雷码的另一个名字是什么 二极管电路及输入电压ui的波形如图1-1所示，试对应画出各输出电压的波形。图1-1 半导体三极管的开、关条件是什么?饱和导通和截止时各有什么特点?和半导体二极管比较，它的主要优点是什么?18 判断图1-2所示各电路中三极管的工作状态，并计算输出电压uo的值。图1-2 N沟造增强型MOS管的开、关条件是什么?导通和截止时各有什么特点?和P沟道增强型MOS管比较，两者的主要区别是什么?第二章 第二章 集成逻辑门电路请举出生活中有关“与”、“或”、“非”的逻辑概念并各举两个例子说明。如图2-1所示，是二极管门电路，请分析各电路的逻辑功能并写出其表达式。图2-1电路如图2-2所示，写出输出L的表达式。设电路中各元件参数满足使三极管处于饱和及截止的条件。图2-2TTL与非门典型电路中输出电路一般采用电路。为什么说TTL与非门的输入端在以下4种接法下，都属于逻辑1：(1)输入端悬空；(2)输入端接高于2V的电源；(3)输入端接同类与非门的输出高电压3.6V；(4)输入端接10K的电阻到地。 TTL与非门空载时输出高电平为伏输出低电平为伏，闻值电平Uth约为伏。某TTL反相器的主要参数为IIH20A；IIL1.4A；IOH400A；水IOL14A，求它能带多少个同样的门。集成逻辑门电路的发展方向是提高、降低CMOS门电路中不用的输入端不允许。CMOS电路中通过大电阻将输入端接地相当于接 ；而通过电阻接Udd，相当于接。CMOS门电路中与非门的负载管是 (串联还是并联)的，驱动管是的；或非门的负载管是的，驱动管是的。图2-3所示为TTL与非门的电压传输特性，由曲线可知：开门电平UoN= V；关门电平UOFFV；输出高电平UOH= V；输出低电平UOLV。图2-3图2-4TTL与非门是极型集成电路。由管组成，电路工作在状态CMOS逻辑门是极型集成电路，由 管组成，电路工作在状念二极管门电路如图2-4所示。已知二极管VDl、VD2导通压降为0.7V，试回答下列问题： (1)A接10V，B接0.3V时，输出Vo为多少伏? (2)A，B都接10V，Vo为多少伏? (3)A接10V，B悬空用万用表测B端电压，VB为多少伏? (4)A接0.3V，B悬空，测VB时应为多少伏? (5)A接5k电阻，B悬空，测VB电压时，应为多少伏?15.在图2-5所示电路中，(1)设RK3k，RB20k，试问晶体管的值最小应为多少才能满足饱和条件?(2)设30，RB30k，试问RK的阻值最大应该是多少才能满足饱和条件? 图2-516.对于图2-6所示的各种电路及图(b)所示的输入波形，试画出F1F4的波形。图2-617.DTL与非门电路如图2-7所示，D1、D2、D3都是硅管，导通电压VD0.7V，VIL0.3v，VIH3.3V，电路其他参数如图所示。1 1 当VI分别为0.3V和3.3V时，电路的工作情况如何?通过计算确定T的状态。2二极管D3在电路中的作用是什么?3电路的拉电流、灌电流的能力为多大?4A端接5V，B端悬空，用万用表测B点电位，则VB为多少状?图2-718.说明图2-8所示各个CMOS门电路输出端的逻辑状态，写出相应输出信号的逻辑表达式。图2-819.分析图2-9所示CMOS电路，哪些能正常工作，哪些不能。写出能正常工作电路输出信号的逻辑表达式。图2-920.试说明下列各种门电路中哪些可以将输出端并联使用(输入端的状态不一定相同)。 (1)具有推拉式输出级的TTL电路； (2)TTL电路的OC门； (3)TTL电路的三态输出门； (4)普通的CMOS门； (5)漏极开路输出的CMOS门； (6)CMOS电路的三态输出门；第三章逻辑代数基础、逻辑函数化简 试总结并说出：(1)从真值表写逻辑函数式的方法；(2)从函数式列真值表的方法：(3)从逻辑图写逻辑函数式的方法；(4)从逻辑函数式画逻辑图的方法；(5)卡诺图的绘制方法；(6)利用卡诺固化简函数式的方法。电路如图3-1所示：(1)根据反演规则，写出F的反函数；(2)根据对偶规则，写出F的对偶式；(3)用最少数目的与非门实现函数F；(4)用最少数目的与或非门实现函数F。图3-1已知逻辑函数Y的真值表如表3-1所示，写出Y的逻辑函数式。表3-1写出图3-2所示逻辑电路的表达式，并列出该电路的真值表。图3-2列出逻辑函数YABBCAC的真值表，并画出逻辑图。利用逻辑代数的基本公式和常用公式化简下列各式。用真值表法证明下列恒等式；下列逻辑式中，变量A、B、C取哪些值时，L的值为1。写出下列函数的各种最简表达式：与或、或与、与或非、与非与非、或非或非表达式，并画出其对应的逻辑电路图。用与非门实现下列逻辑函数，画出逻辑图求下列函数的反函数并化成最简“与一或”形式。将下列各函数式化成最小项表达式。用公式法将下列各逻辑函数化简成最简与或表达式。画出下列逻辑函数的卡诺图。化简下列逻辑函数。用卡诺图法化简下列各式：第四章 第四章 组合逻辑电路1.组合逻辑电路有什么特点?2.图4-1所示电路，当M0时实现何种功能？当M1时又实现何种功能？请说明其工作原理。图4-13.试分析如图4-2所示逻辑电路。图4-24.试分析如图4-3所示逻辑电路。图4-35.用三个异或门和三个与门实现下列逻辑关系6.分析图4-4所示各电路的逻辑功能。写出电路输出信号的逻辑表达式。图4-47.写出图4-5所示电路输出信号的逻辑表达式，列出真值表，说明其功能。图4-58.试分析图4-6所示电路，写出逻辑函效表达式，列出真值表，说明电路逻辑功能。图4-69.试分析图4-7所示电路，写出逻辑函效表达式，列出真值表，说明电路逻辑功能。图4-710.试分析图4-8所示电路，写出逻辑函效表达式，列出真值表，说明电路逻辑功能。图4-811.分别用与非门，或非门设计如下组合电路(1)三变量的多效表决电路；(2)三变量的不一致电路；(3)三变量的偶数电路。12.设计一个组合电路。其输入是4位二进制数DD3D2D1Do，要求能判断出下列三种情况：(1)D中没有1(2)D中有两个1(3)D中有奇数个1。13.设计一个组合逻辑电路，其输入是一个3位二进制数AA2A1A0其输出是Y12A，Y2A2，Y1、 Y2也是二进制数。14.设计一个一位二进制数全减器电路，用与非门和异或门实现。15.用与非门实现下列代码的转换：(1)8421BCD码转换为余3码；(2)8421BCD码转换为5421码。16.设计一个编码器，6个输入信号和输出的3位代码之间的对应关系如表4-1所示。表4-1 17.用与非门设计一个多功能运算电路，具体要求见表4-2。表中要S2、Sl、S0为输入控制信号，A、B为输入逻辑变量，Y是输出函数。表4-218.某机床由A、B、C三台电动机拖动，根据加工要求为： (1)A机必须开机运行； (2)如开B机，则必须开C机； (3)A机运行后，C机也可开机运行：满足上述要求时，指示灯亮，否则指示灯熄灭。设开机信号为1，指示灯亮为1，写出灯亮的逻辑表达式并化简。19.用数据选择器74153分别实现下列逻辑函数：20.试用八选一数据选择器74151实现下列函数21.试用38译码器74138和与非门实现下列函数：22.试画出用三片四位数值比较器7485组成12数值比较器的接线图。23.双4选1数据选择器74253的功能表见表4-3，先用门电路将它扩展为8选1数据选择，再用它实现逻辑函数画出逻辑电路图令CBA对应着A2A1A0。表4-3MUX74LS253功能表24.试分别用下列方法设计全加器；(1)用与非门；(2)用或非门；(3)用双四选一数据选择器74153。25.判断下列函数构成的逻辑电路中有无冒险。若有，则用修改设计法消除之。第五章时序逻辑电路1.触发器逻辑功能的描述方法有哪几种?2.与非门组成的基本RS触发器，当在和端加图5-1(a)和(b)所示波形时，试分别绘出Q的波形，设触发器的初态为0。图5-13.根据图5-2所给的时钟脉冲波形及输入信号R、S的波形画出同步RS触发器Q端的波形。图5-24.有一个下降沿触发的维持阻塞D触发器，试画出在图5-3所示的CP脉冲和输入D信号的作用下输出端Q的波形。设D触发器的初态为0。图5-3 5图5-4中各触发器的初始状态Q0，试画出在CP脉冲作用下各触发器Q端的电压波形：图5-46画出图5-5中Q的波形(忽略触发器的传输延迟时间)。图5-57.图5-6(a)是一个锁存器逻辑图，D是输人信号，CP是锁存命令，若CP和D的波形如图5-6(b)所示，试绘出Q及的波形。8.图5-7是作用于某主从JK触发器CP、J、K、及端的信号波形图，试绘出Q端的波形图。图5-6图5-79. 图5-8(a)是一个1检出电路，图5-8(b)是CP及J端的输入波形图，试绘出端及Q端的波形图注：触发器是主从触发器，分析时序逻辑图时要注意CP1时主触发器的存储作用。图5-810. 试利用触发器的特征方程式写出图5-9(a)、(b)、(c)中各触发器次态与现态Qn和A、B之间的逻辑函数式。图5-911.时序逻辑电路与组合逻辑电路的主要区别是什么；描述时序电路逻辑功能的方法有哪几种?它们之间有何种关系?12.已知状态图如图5-10所示，试作出它的状态表。图5-10 13.已知某时序电路的状态表如表5-1所示，试画出它的状态图。如果电路的初始状态在S2，输入信号依次为0，1，0，1，1，1，试求出相应的输出。表5-114.已知某同步时序电路含有两个正边沿D触发器，其驱动方程、输出方程为输人信号的波形如图5-11所示，设初始状态为00，试画出Q1、Q0的波形，并分析其逻辑功能。图5-1115.分析图5-12时序电路的逻辑功能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。图5-1216.试分析图5-13所示时序电路的逻辑功能，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。A为输入逻辑变量。图5-13 17.试分析图5-14所示时序电路的逻辑功能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，检查电路能否自启动。图5-1418 分析图5-15给出的时序电路，画出电路的状态转换图，检查电路能否自启动，说明电路实现的功能。A为输人变量。图5-1519.分析图5-16所示时序逻辑电路，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。图5-1620.图5-17电路是可变进制计数器。试分析当控制变量A为1和0时电路各为几进制计数器。图5-1721.用异步清零法将集成计数器74161连接成下列计数器：(1)十进制计数器；(2)二十进制计数器。22.用同步置数法将集成计数器74161连接成下列计数器：(1)九进制计数器：(2)十二进制计数器。23.试用反馈复位法将7490集成计数器连接为：(1)七进制计数器（8421BCD码）(2)82进制计数器（5421BCD码）24. 试用两片74194接成8位双向移位寄存器。第六章D/A 、A/D转换器1.D/A转换器，其最小分辨电压VLSB4mV，最大满刻度输出电压Voml0V，求该转换器输入二进制数字量的位数。在10位二进制数D/A转换器中，已知其最大满刻度输出模拟电压Vom5V，求最小分辨电压VLSB和分辨率。某10位倒T型电阻网络DA转换器如图6-1所示，当R=Rf时：(1)试求输出电压的取值他围：(2)若要求电路输入数字量为200H时输出电压Vo=5V，试问VREF应取何值?图6-14. n位权电阻DA转换器如图6-2所示。(1) (1) 试推导输出电压vo与输入数字量之间的关系式；(2) (2) 如n8，VREF=10V，当Rf=18R时，如输入数码为20H，试求输出电压值。图6-15.四选一数据选择器的数据输人端分别接入四个信号：D1cost ，D20.5 cos2t ，D32cos2t，D4cos4t。问： (1)每个信号的最低取样频率是多少? (2)要每路信号都能按要求的频率取样，问数据选择器从DlD4所需的转换速率为多少?6.一个十位逐次渐进型AD转换器，若时钟频率为100Hz，试计算完成一次转换所需要的时间。7.如图6-2所设定双积分AD转换器的时钟脉冲频率为100KHz时，若其分辨率为10位，求最高采样频率。8.在图6-2的所示的双积分AD转换器中， (1)分别求出两次积分完毕时，积分器的输出电压。 (2)设第一次积分时间为T1，第二次积分时间为T2，问输出数字量与哪个时间成正比？ (3)若，转换过程中将出现什么现象?图6-2一个周期内积分器的输出电压波形9.某位移闭环控制系统的反馈电压为05V最小可分辨电压为2.5mV，位移控制范围为0200 mm，控制精度为0.2mm。现选用集成A/D转换器AD574，试通过查阅资料，分析判定选择的参数是否合适。10.根据逐次比较型AD转换器的工作原理，设计一AD转换器，要求输出4位二进制数字，转换时间为10s。11双积分型AD转换器如图6-3所示。图6-3第七章 第七章 脉冲的产生与波形变换1.图7-1是由555定时器构成的施密特触发器电路。(1)在图7-1(a)中，当VDD15V时，求U、U、及各为多少？(2)在图7-I(b)中，当VDD15V时，5V求U、U、及各为多少？(3)将图7-1(c)中给定的电压信号加到图7-1(a)、(b)中试画出输出电压的波形图7-12.图7-2为CMOS非门组成的施密特触发器R110 kR230 kVDD15V。(1)分析其工作原理。(2)求U、U、及各为多少2(3)将图7-1(c)中约定的电压信号加到图7-2中试画出输出电压的波形图7-23.图7-3(a)是TTL与非门组成的施密持触发器电路试分析其工作原理。设Um=1.4V。如果输入电压ui的波形如图7-3(b)所示试画出u01、和u0的波形。图7-34.在图7-4所示的由555定时器构成的单稳态触发器中。(1)要求输出脉冲宽度为1s时定时电阻R11k，试计算定时电容C？(2)当C6200 pF时要求脉冲宽度为150s,试计算定时电阻R?图7-4555定时器构成的单稳态触发器 图7-5555定时器构成的多谐振荡器5.在图7-5所示电路中已知R1=1k,R2=8.2k，C0.4F。试求脉冲宽度tw、振荡周期T、振荡频率f。和占空比D。