华电数电历年考题及答案详解

华北电力大学(北京) _2007-2008学年第_1_学期考试试卷(A)

班级: 姓名: 学号:

一、（4分）用卡诺图化简逻辑函数

L（A，B，C，D）=∑m（0，2，4，6，8 ）+∑d（10，11，12，13，14，15）

答案：

L

D

二、（8分）分析图2(a)、(b)所示的电路，写出输出F、G、L、M的标准与或表达式。

图2（a）

A B C D

图2 (b)

图2

3线-8线译码器74138真值表

答案：

A

B

G+

=

C

+

+

A

C

C

B

AB

A

B

C

L+

A

+

+

=

B

B

ABC

C

A

C

B

A

C

F+

=

A

+

B

C

BC

AB

C

A

M=A?B?C

三、（10分）试分析如图3所示逻辑电路的功能。

图3

答案：

（2分）

（2分）

（4

（2分）由真值表分析，可见此电路实现了考虑低位进位的一位二进制数的加法功能，

1L 为加法的和，2L 为加法的进位，这种电路被称为一位二进制全加器。

四、（18分）一个电动机的故障指示电路，要求如下：两台电动机同时工作时，绿灯亮；一台电动机发生故障时，黄灯亮；两台电动机同时故障时，红灯亮。要求用与非门实现。 答案：（1）约定：假设两台电动机分别用A ，B 表示，电动机正常工作用1表示，故障用0

表示；绿灯用G 表示；黄灯用Y 表示；红灯用R 表示，灯亮用1表示，灯不亮用0表示。（2分）

（2）列写真值表（4分）

2

B L 1

C

L

（2）写出逻辑表达式（6分）：

B A B A B A B A B A B A Y AB

AB G =+=

+===；B A B A R ==

（3）画出逻辑图：（6分）

五、（20分）设计一个串行数据检测器。串行数据从A 端输入，输出信号为Y ；要求电路在A 信号输入出现110序列时，输出信号Y 为1，否则为0。要求使用米利型电路设计，要求使用JK 触发器实现电路。 答案：（1）（3分）

a ：初始状态或没有收到1时的状态；

b ：收到一个1后的状态；

c ：连续收到10后的状态； （2）（6分）

（3）（3分）

（4）（5分）

A

Q Y 1

（5）（3分） Y

六、（6分）555定时器接成的电路如图6所示。 1． 该电路的名称是什么？ 2． 若 +V CC =+10V ,R=10K

欧,C=300PF,计算其暂态脉冲宽度t po 3． 给定输入的波形，画出电容电压的波形和对应的输出波形。

A Q J 01=A J =0A

K =0A

K =1

图6

答案：（1）单稳电路（3分）

（2）t po =1.1×10×103 ×300×10-6=3.3×10-6秒（3分） （3）（4分）

O

v v

I

七、（10分）用计数器芯片74X160设计6进制计数器，要求用清零端实现。要求给出状态图和电路图。

74X160的功能表

答案：

2C

3V

CC

v t

t

O

O

t t O

v v O

t

I

V CC

01

t W

2310

Q Q Q Q 0000

10000100

0011

000100101001

0101

0110

0111

八、（20分）分析图8所示时序逻辑电路的功能。给定输入信号的波形，要求画出触发器状态和输出信号的波形。假设触发器的初态为0。

图8

答案：

n

n n n n

n n n Q X X Q X X Q X X Q X X Q X X Q X X Q X X Q X X Z ??+??+??+??=???????????=2121212121212121

21X X J ?=21X X K ?=

n n n n n Q X X Q X X Q K Q J Q ?++??=+=+)(21211

九、(4分)下列Verilog程序描述了图9所述的电路，但程序中每一行有一个语法错误，请改正。（注意基本门级元件的调用名可以忽略）。

Module Ex1(A,B,C,X,Y)

input A,B,C

output X,Y

reg E;

and G1(A,B,E);

NOT(Y,C);

OR(X,E,Y);

endmodule;

图9

答案：Module Ex1(A,B,C,X,Y);

input A,B,C;

output X,Y;

wire E;

not(Y,C);

or(X,E,Y);

endmodule

华北电力大学(北京) _2007-2008学年第_1_学期考试试卷(B)

班级: 姓名: 学号:

一、（16分）设计一个三人表决电路，结果按“少数服从多数”的原则决定,但是其中一个人有最终的否决权，即只要这个人不同意，这件事就不能通过，但是这个人如果同意了这件事，这件事也不一定能通过，还要看另外两个人的意见，结果按“少数服从多数”的原则决定。答案：

（1）约定：三个人的意见分别用字母A、B、C表示，表决结果用字母L表示。设同意用逻辑“1”表示；不同意用逻辑“0”

表示。表决结果通过用逻辑“1”表示；没通过用逻辑“0”表示。同时约定A是那个有最终的否决权的人。

（2）根据设计要求建立该逻辑函数的真值表。

AC

AB

L+

=

二、（１4分）用维持阻塞D 触发器设计一个同步计数器,计数器的输出Q 3、Q 2、Q 1的状态转换为

要求：（１）列出状态转换驱动表（8分）

（２）求出最简驱动方程（6分） 答案：

n n n

Q Q Q D 3123+= n n Q Q D 322=

n n Q Q D 311=

三、（14分）逻辑电路如图所示，试分析其逻辑功能（包括逻辑表达式、真值表并说明其逻辑功能）。

（1）

()AB

Ci B A Co Ci B A S +?⊕=⊕⊕=（6分）

（2）（8分）

（3）全加器（2分） 四、（16分）555定时器接成的电路如下图所示。 4． 该电路的名称是什么？ 5． 若 +V CC =+10V ,R=10K 欧,C=300PF,计算其暂态脉冲宽度t po 6． 给定输入的波形，画出电容电压的波形和对应的输出波形。

O

v v I

答案：（1）单稳电路（3分）

（2）t po =1.1×10×103 ×300×10-6=3.3×10-6秒（3分） （3）（4分）

五、（8分）电路如图所示

（1）运放工作在线性区还是非线性区？（2分） （2）这是哪种类型的解码网络？（2分）

（3）求当D 4 D 3 D 2 D 1 D 0=10011 时输出电压V 0的值。（4分）

答案：（1）线性区（2分）

2C

3V CC

v t

t

O

O

t t O

v v O

t

I

V CC

01

t

W

（2）倒T 型电阻网络（2分） （3）（4分）

六、（12分）分析图7所示计数器的状态图，并说明计数器的模是多少？

图7

74LS90的功能表如表所列。

二进制计数状态图五进制计数状态图

七、（共20分）试分析如图所示的时序逻辑电路，要求： （1）列出驱动方程（3分） （2）状态方程（3分） （3）状态表（4分）

V D V R R V i n i i n

REF f O 75.4)222(28)

2([201451

0-=++-=??-=∑

-

=

（4）画出状态图（6分）

（5）画出在CP 脉冲作用下三个触发器的状态信号和Z 的波形图,设三个触发器的初态均为0。（4分）

答案：（1）先列出触发器的驱动方程：（6分）

J 0 = K 0= 1J 1 = K 1 = n

Q 0J 2 = K 2 = n

n

Q Q 01

n n n Q K Q J Q +=+1

n n Q Q 010=+ n n n n n Q Q Q Q Q 10101

1

+=+n

n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q 20120112+=+

（2）状态表（4分）

（3）作状态图（4分）

（4）时序图（4分）

触发器构成模8计数器，和数据选择器74151产生所需序列01101100，所以整个电路构成序列发生器。

华北电力大学(北京) _2008-2009学年第_1_学期考试试卷(B)

班级: 姓名: 学号:

一、（10分）化简下列等式：

（1) 要求用代数法化简(5分)：))((BC AD C B A C B A B A L ++?+= 解：

ABC

ACD ABC CD B A ACD BC AD C B A AC BC AD C B A C B A ABC BC AD C B A C B A AB BC AD C B A C B A B A L +=++=++=+++=+++=++?+=))(())(()])()[())(( （2）要求用卡诺图化简（5分）：L （A ，B ，C ，D ）=∑+∑)14,11,8,3()15,9,7,5,1(d m

解：

（3分） L=CD D B

AD ++-

（2分）

二、（12分）设8421BCD 码ABCD 的十进制数为N （N>0），当N 能被3或4整除时，输出L 为高电平1。列出该逻辑电路的真值表，写出该逻辑电路的逻辑表达式，并用与非门实现该逻辑电路。 解：（1）真值表（4分）

（2）逻辑表达式

D C CD B D B A L +++=（2分）

D C CD B D B A L ???=（2分）

（3）与非门逻辑电路图（4分）

三、（7分）用数据选择器74X151实现四变量逻辑函数

∑=)15,14,10,7,6,3,1(),,,(m D C B A F 。74X151的符号如图3所示。要求变量A 、B 、C

如图3所示输入。

图3

解：∑=)15,14,10,7,6,3,1(),,,(m D C B A F

D

m D m m m m D m m m D m m m m D ABC C B A BC A D ABC BC A C B A C B A ABCD D ABC D C B A BCD A D BC A CD B A D C B A 510737537310)()()()()(++++=++++++=++++++=++++++=

所以：D D D D D D D D D D ========57364210,1,0,