西北工业大学数电考试试题 及答案

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西北工业大学考试试题（A卷） 学年第 学期 成答案 绩 开课学院 课程 学时 开A考试日期 考试时间 2 小时 考试形式（）（）卷 闭B考生班级 学 号 姓 名 答案 一填空题： 1.（4分）将下列数进行数制、码制转换： （1001011.11）2进制=（ ）10进制 =( )16进制 （54）10进制=（ ）BCD5421码 =（ ）余三码 2.（4分）对下列函数指出当变量取哪些组合时，F的值为“1” （1）F(ABC)(ABC) （2）FABAB 3. 由四个逻辑变量组成的最小项和最大项中M6m ，(m11)M ，m1m14 ，m1M1 。 注：1. 命题纸上一般不留答题位置，试题请用小四、宋体打印且不出框。 2. 命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。 （A卷） 共8页 第1页

西北工业大学命题专用纸（A卷） CD二（12分）已知逻辑函数F = f (A,B,C,D) 其卡诺图的00AB表示形式如题二图所示。 00 011110（1）写出其最简与或式； （2）写出其反函数的最小项表示式； （3）写出其对偶函数的最小项表示式； 01111011111111（4）对逻辑函数进行降维，消去变量D，画出降维后的卡诺图； 题二图 解：（1）F = AB+AC+BC （2）F= Σ m (0,1,2,3,4,5,8,9) （3）F ’ =Σ m (6,7,10,11,12,13,14,15） （4）降维后的卡诺图见题二图a,或题二图b 00CAB01011110CAB0001011111题二图b11111110 题二图a 三（12分）由TTL门电路组成的电路如题三图所示。试写出F1,F2,F3,F4,F5和F6的表达式。 解： [每问2分] +5V+5V CA F3F4F2=BF1&&=1 F3=CDF2F1=A BF4=D+5V100kΩ100Ω +5V F6 RcA1AF6=A+BF5 Rb&F5=AB题三图 BB1 教务处印制 （A卷）共8页 第 2页

西北工业大学命题专用纸（A卷） 四（10分） 由维持－阻塞型D触发器组成的电路如题四图所示。已知A、B、CP端的电压波形，试画出Q端对应的电压波形。设电路的初始状态为0。 CPABCP&=1DQQABQ0 题四图 (波形5分) 解：Qn + 1 = D = QnAB， 当 AB = 0, Qn + 1 = Qn； (5分) 当 AB = 1, Qn + 1 = Q n 五（10分）试用4位2进制同步计数器74LS161（如下图，功能表见附录），按如下循环状态组成计数器。可以附加必要的门电路。 Q3Q2Q1Q000000100010101100111题五图11111110110111001000 解：电路如图： (左右2条线，每条5分) 1Q1Q2Q3CoCRQ074LS161CTTLDCPD0D1D2D3CTP001CP1 教务处印制 （A卷）共8页 第3页

西北工业大学命题专用纸（A卷） 六（10分）由集成定时器555电路组成的电子门铃电路如VccS题六图。图中R1=67kΩ，R1题六图D2RG15kR2=33kΩ，R3=33kΩ，VCOQC1R2VOR4=200kΩ，C1=0.02uf，D1VTH5kG31C2=10uf，C3=200uf，D1,D2C2QVTRR3C3G2可以看作为理想二极管。为分5k析方便，设使用者按下按钮的C2R4C1持续时间为一秒钟，然后松开TD按钮。试分析门铃的工作过程，并计算门铃的振荡频率。 解：这是一个受控振荡器，当开关 S 未按下时，C2上没有电压，振荡器不会振荡 在按下按钮S的第1秒钟，Vcc通过D1给C2快速充电，复位端为高电平，振荡器开始振荡； (3分) 又由于D2的理想导通作用， 振荡器的充电回路是：Vcc D2R2R3C1地 振荡器的放电回路是：C1R3TD地 所以 周期为： Tw1= 0.7 (R2 + 2R3) C1 = 0.7  ( 33 kΩ + 233 kΩ) 0.02uf =1.38610-3 S fw1 = 1/ Tw1 =721 Hz (4分) 当松开按钮S时，由于D1反偏截至，C2只能通过R4放电；放电时常数 τ = R4  C2 = 200 kΩ10uf = 2 S 所以在松开按钮后的几秒钟（ >2S）内，复位端依然保持高电平，电路继续振荡。由于D2截止的原因，此时 (1分) 振荡器的充电回路是：Vcc R1R2R3C1地 振荡器的放电回路是：C1R3TD地 所以 周期为： Tw2 = 0.7 (R1+R2 + 2R3) C1 = 0.7 ( 67 kΩ +33 kΩ + 233 kΩ) 0.02uf =2.32410-3 S fw2 = 1/ Tw1 =540 Hz (2分) &&

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西北工业大学命题专用纸（A卷） 七（10分）由集成2-5-10进制异步计数器74LS90和8选1数据选择器74LS151组成的电路如题七图所示。F试按要求回答： A2Y0GA1MUX7 A074LS151（1）74LS90组成几进制计EN01234567数器电路； +5V（2）画出状态转换图； （3）写出输出F的序列信号的一个周期； （4）输出F序列信号的周期是几个CP脉冲； CPQ0Q1Q2Q3CP174LS90CP0R01R02S01S02题七图解：（1）74LS90组成BCD5421码十进制计数器电路 (2分) （2）状态转换图如下 Q3Q2Q1Q00000001001000110100010010111010100110001 (3分) （3）F的序列周期取决于低三位Q2Q1Q0的周期，其状态转换图如下： Q2Q1Q0000010100110000001111101011001 (3分) 所以F = 0000011111，0000011111 （4）F序列信号的周期是10个CP脉冲 (2分) 教务处印制 （A卷）共8页 第5页

西北工业大学命题专用纸（A卷） 八（10分）由集成双向移位寄存器74LS194和倒T型网络D/A转换器组成的电路如题八图所示。图中Uref=16V，设74LS194初值为0010，其余参数如图。试分析电路并画出输出Uo的波形。 R2R2R2RR2RR2RRf=RUod01Urefd1d2d3CPQ0Q1Q2Q3DSRM0DSL74LS194M1CPCRD0 D1 D2 D3题八图Rf解：Uo = Uref4DSL = Q0Q0 Q1 Q2 Q3DSL001011010010110100101101001011010010110100101 3210321074LS194的状态转换分析如下： CPCP012345678d2d2d2d2 (3分) 2R-Uo(伏)151413121110987654321按Q3Q2Q1Q0顺序如下t（4） （10） （13） （6） （11） （5） （2） （9） (3分) ↑ ↓ 教务处印制 （A卷）共8页 第6页

西北工业大学命题专用纸（A卷） 九（12分）追击逃犯的某辆警车和被追逃犯同时到达某一十字交叉路口，设十字路口的四个方向分别为东、西、南、北，当警车追踪的方向与逃犯相同时，才能成功捕获逃犯；如果方向有分歧，则不能捕获逃犯。试设计出表示此逻辑问题的电路。为使问题简化，不考虑向上和向下两个方向。要求： （1）那些逻辑变量是输入？那些逻辑变量是输出？ （2）此电路有几个输入？几个输出？ （3）写出对逻辑变量和逻辑函数的逻辑赋值； （4）列写出电路的真值表； （5）画出使用3线8线译码器74LS138（见附录）实现的逻辑电路，可以附加必要的门电路。 解：（1）警车和被追逃犯分别是输入，捕获是输出； (2分) （2）警车有四种方向选择，用2位逻辑变量，同样逃犯也用用2位逻辑变量；输出是1个逻辑变量； 设：A2A1表示警车，B2B1表示逃犯；F表示捕获成功与否 (2分) （3）设：00  东；01  西；10  南；11  北； F=1,捕获成功；F=0,不成功； (2分) （4）电路的真值表如下：(3分) （5）电路图如下 (3分) A2 A1 B2 B10000000011111111000011110000111100110011001100110101010101010101F1000010000100001F&0123456774LS138BIN/OCT&0123456774LS138BIN/OCT&A2A1A0A2A1B2B1STASTBSTC1A2A1A0STASTBSTC Fm0m5m10m15

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西北工业大学命题专用纸（A卷） 附录： 74LS161功能表 CRLD74LS194 功能表CR M1M0 CP DSL DSR D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q30 0 0 0 00 0 0 0CTTCTPCPD0D1D2D3Q0Q1Q2Q3a b c da b c d01 01 1 1 01 1 01 1 1 11 0 0 Q0 Q1 Q2 Q3nnn1 0 1 1 1 Q0 Q1 Q2nn1 0 1 0 0 Q0 Qn1 Q21 1 0 1 Q1 Q2 Q3 1nnn1 1 0 0 Q1 Q2 Q3 01 1 1 d0 d1 d2 d3 d0 d1 d2 d3nnnnnnn保持，Co＝0保持计数，当Q3Q2Q1Q0＝1111时，Co＝1 74LS90功能表CP R01 R02 S01 S02 Q3 Q2 Q1 Q0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0Q0接CP1,计数脉冲由CP0输入，输出为8421BCD码Q3接CP0,计数脉冲由CP1输入，输出为5421BCD码 74LS151功能表A2A1A0EN10 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 1Y0D0D1D2D3D4D5D6D7Y1D0D1D2D3D4D5D6D7计数 74LS138功能表STASTB+STCA2A1A01011111111000000000100000000000011110011001101010101Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y711111111111111110111111110111111110111111110111111110111111110111111110111111110 7654321074LS138BIN/OCT&A2A1A0STASTBSTC

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