数电2013.doc

西安电子科技大学 试 题 题号 一 (15) 二 (15) 三 (18) 四 (16) 五 (18) 六 (18) 总分 分数 1.考试形式：闭卷；2.考试时间：120分；3. 试卷共六大题，满分100分。 班级 学号 姓名 任课教师 （注：第三、四、五、六题必须提供必要的分析或设计过程，只给出最终结果视为无效。） 一、简答题（15分，每题3分） 1. 某逻辑关系为：A不成立时F不成立，A成立B不成立时F也不成立。给出必要的假设和最简逻辑表达式。 应该首先进行假设，成立为1，不成立为0；或者成立为0，不成立为1. 根据题意最简表达式为：F=AB 。 也可以认为存在无关项，结果F=AB，或者F=0 。 2. 逻辑函数f(A,B,C)=Σm(0,1,2,3,4,5)，其最大项表达式是什么？最简逻辑表达式是什么？ F=∏M(6,7) F=A’+B’ 3. 钟控触发器的触发条件有哪些？钟控触发器的优点是什么？ 边沿，电平 仅在约定触发有效期间，触发器状态对输入信号敏感，否则保持状态不变。便于触发器按照一定节拍工作 优点只要合理，酌情给分。 4. 逻辑电路的输出状态有哪些？用万用表如何判定TTL逻辑电路的输出状态？ 逻辑0，逻辑1，高阻 可以先用电阻表测量高阻状态 用电压表测量逻辑0（一般小于0.4V），逻辑1（一般大于2.4V） 5. 某功能模块有14种情况需要处理，最少用多少位的数值来表示这些情况？采用什么集成逻辑器件来实现这种转换？ 4位 编码器 二、故障分析与解决（15分） 1. 某TTL逻辑电路输出的高电平只有1.4V。（5分） 原因：由于阻抗过大导致高电平未能上拉至有效电平。 解决：添加上拉电阻 2. 某时序逻辑电路加电后偶尔会出现“死机”现象，但只要按一下复位键就能正常工作。（5分） 原因：时序电路未实现自启动设计。 解决：重新修改设计，使每个状态都能进入工作循环 3. 某组合逻辑电路的输出作为时钟驱动后面的计数器，实际测试时经常出现计数值超出预定范围。（5分） 原因：时钟输入有毛刺，导致计数器工作不正常。 解决：加入滤波电路，或者进行卡诺图重新化简等。 三、组合电路设计（18分） 1. 某逻辑电路有3个输入和2个输出，其工作波形如下图所示，采用与门、或门和非门来实现该电路。请给出分析过程及最终电路图。（8分） 输入：A，C，E 输出 B,D B=AE D=C’+AE 2. 某电路输入一位0~9的十进制数，七段数码管显示该代码与一位特定数之和的个位值。信号A3A2A1A0为输入数值，采用如下图所示的ROM实现该逻辑电路，以学号的最后一位作为特定数。请给出分析过程并完成ROM的或阵列。（10分） 学号末位为（ 9 ） 解：假设末尾学号为9，完成学号末位与（A3A2A1A0）2的和。考生按照自己的学号完成电路设计，结果是参考答案的移位结果。 共阳极数码管，0为亮，1为灭。完成数码管译码过程，剩余项保证数码管灭或设计成无关项也可以。 9：0000100 0:0000001 1:1001111 2:0010010 3:0000110 4:1001100 5:0100100 6:0100000 7:0001111 8:0000000 灭：1111111 四、触发器电路（16分） 1. 电路有两个D触发器，它们的时钟端连在一起，数据输入端也连在一起，其输入输出波形如下图所示，给出分析过程及最终电路图。（8分） D时钟 C输入 A下降沿触发输出 B 电平触发输出 2. 某电路有2位输出信号y和2位输入信号x，时刻n的值分别记为y(n)和x(n)，y(n)和x(n)之间的关系为：y(n)=x(n-3)。采用上升沿D触发器实现该电路。请给出分析过程及最终电路图。（8分） D触发器做延迟器，一位输入3个延迟 五、时序逻辑电路设计（18分） 1. 采用上升沿D触发器、与门、或门和非门实现一位BCD码的加法计数器。请给出分析过程和最终电路图。（8分） 思路1： BCD码加法器，状态转移表如下 Q3 Q 2 Q 1 Q 0 Qn+13 Q n+12 Q n+11 Q n+10 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0