數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)試卷

1、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)（A卷）班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績(jī)單項(xiàng)選擇題（每題1分，共io分）表示任意兩位無符號(hào)十進(jìn)制數(shù)需要（）二進(jìn)制數(shù)。6B.7C.8D.9余3碼10001000對(duì)應(yīng)的2421碼為（）。A.01010101B.10000101C.10111011D.11101011補(bǔ)碼1.1000的真值是（）。A.+1.0111B.-1.0111C.-0.1001D.-0.1000標(biāo)準(zhǔn)或-與式是由（）構(gòu)成的邏輯表達(dá)式。A.與項(xiàng)相或B，最小項(xiàng)相或C.最大項(xiàng)相與D.或項(xiàng)相與5根據(jù)反演規(guī)則，F(xiàn)A,C）（C,DE）+E的反函數(shù)為（）。A.FA.FAC+C(D+E)-EFAC,C(D,E)-EF（F（AC,CD,E）-E

2、D.下列四種類型的邏輯門中，可以用（A.與門B.C.非門D.FAC,C（D,E）-E）實(shí)現(xiàn)三種基本運(yùn)算?；蜷T與非門將D觸發(fā)器改造成T觸發(fā)器，圖1所示電路中的虛線框內(nèi)應(yīng)是（）。A.或非門T圖1B.與非門C.異或門D.A.或非門T圖1B.與非門C.異或門D.同或門8.實(shí)現(xiàn)兩個(gè)四位二進(jìn)制數(shù)相乘的組合電路，應(yīng)有（）個(gè)輸出函數(shù)。A.8B.9C.10D.11要使JK觸發(fā)器在時(shí)鐘作用下的次態(tài)與現(xiàn)態(tài)相反，JK端取值應(yīng)為（）。D.JK=11A.JK=00B.JK=01C.JK=10D.JK=11設(shè)計(jì)一個(gè)四位二進(jìn)制碼的奇偶位發(fā)生器（假定采用偶檢驗(yàn)碼），需要（）個(gè)異或門。A.2B.3C.4D.5A.2B.3C.4D

3、.5判斷題（判斷各題正誤，正確的在括號(hào)內(nèi)記“V”，錯(cuò)誤的在括號(hào)內(nèi)記“X”,并在劃線處改正。每題2分，共10分）原碼和補(bǔ)碼均可實(shí)現(xiàn)將減法運(yùn)算轉(zhuǎn)化為加法運(yùn)算。邏輯函數(shù)F（A,B,C）=M（l,3,4,6,7）,則f（A,B,C）二,m（0,2,5）。（）化簡(jiǎn)完全確定狀態(tài)表時(shí)，最大等效類的數(shù)目即最簡(jiǎn)狀態(tài)表中的狀態(tài)數(shù)目。（）TOC o 1-5 h z并行加法器采用先行進(jìn)位（并行進(jìn)位）的目的是簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)。（）圖2所示是一個(gè)具有兩條反饋回路的電平異步時(shí)序邏輯電路。（）圖2多項(xiàng)選擇題（從各題的四個(gè)備選答案中選出兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，并將其代號(hào)填寫在題后的括號(hào)內(nèi)，每題2分，共10分）小數(shù)“0”的反碼形式有

4、（）。A.0.00；B.1.00；C.0.11；D.1.11邏輯函數(shù)F=AB和G=AOB滿足關(guān)系（）。A.F二GB.F=GC.F=GD.F=G1若邏輯函數(shù)F（A,B,C）=,m（1,2,3,6）,G（A,B,C）=,m（0,2,3,4,5,7）,則F和G相“與”的結(jié)果是（）。A.m2m3B.1C.ABD.AB設(shè)兩輸入或非門的輸入為x和y,輸出為z，當(dāng)z為低電平時(shí)，有（）。A.x和y同為高電平；Bx為高電平，y為低電平；C.x為低電平，y為高電平；D.x和y同為低電平.組合邏輯電路的輸出與輸入的關(guān)系可用（）描述。A.真值表B.流程表C.邏輯表達(dá)式D.狀態(tài)圖函數(shù)化簡(jiǎn)題（10分）用代數(shù)法求函數(shù)F（A

5、，BC）=ABACB-CA-B的最簡(jiǎn)“與-或”表達(dá)式。（4分）用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)F（A，B，C，D）=Em（2，3，9，11，12）+Ed（5，6，7，8，10，13）求出最簡(jiǎn)“與-或”表達(dá)式和最簡(jiǎn)“或-與”表達(dá)式。（6分）ABCDABCDoo0111io設(shè)計(jì)一個(gè)將一位十進(jìn)制數(shù)的余3碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)的組合電路，電路框圖如圖3所示。（15分）圖3要求：填寫表1所示真值表；ABCDWXYZABCD0000ABCDWXYZABCD00001000000110010010101000111011010011000101110101101110011111112.利用圖4所示卡諾表1WXYZ，求出輸出

6、函數(shù)最簡(jiǎn)與-或表達(dá)式;圖4畫出用PLA實(shí)現(xiàn)給定功能的陣列邏輯圖。若采用PROM實(shí)現(xiàn)給定功能，要求PROM的容量為多大?六、分析與設(shè)計(jì)(15分)某同步時(shí)序邏輯電路如圖5所示。圖5(1)寫出該電路激勵(lì)函數(shù)和輸出函數(shù);填寫表2所示次態(tài)真值表；表2輸出Z輸入現(xiàn)態(tài)激勵(lì)函數(shù)次態(tài)XQQ21JKJKQ(n+1)Q(n+1)221121填寫表3所示電路狀態(tài)表；表3現(xiàn)態(tài)次Q(n+1)Q(n+1)21輸出QQ21X=0X=1Z00011011(4)設(shè)各觸發(fā)器的初態(tài)均為0,試畫出圖6中Q、Q和Z的輸出波形。12cp_n_n_n_r-|_n_n_Qi-Qz圖6(5)改用T觸發(fā)器作為存儲(chǔ)元件，填寫圖7中激勵(lì)函數(shù)T、T卡諾

7、圖，求出最21簡(jiǎn)表達(dá)式。七分析與設(shè)計(jì)(15分)某電平異步時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)框圖如圖8所示。圖中：=xyxyxxiy21丿22221丿1=xyyxxxay11丿2丿12121丿2Z=xxy2K2要求：圖81根據(jù)給出的激勵(lì)函數(shù)和輸出函數(shù)表達(dá)式，填寫表4所示流程表;表4二次狀態(tài)激勵(lì)狀態(tài)y2Yi/輸出Zyyxx=00 xx=01xx=11xx=10212121212100011110判斷以下結(jié)論是否正確，并說明理由。該電路中存在非臨界競(jìng)爭(zhēng);該電路中存在臨界競(jìng)爭(zhēng);將所得流程表4中的00和01互換，填寫出新的流程表5,試問新流程表對(duì)應(yīng)的電路是否存在非臨界競(jìng)爭(zhēng)或臨界競(jìng)爭(zhēng)？表5二次狀態(tài)yyXX=002J121

8、00激勵(lì)狀態(tài)YY/輸出Z21xx=01xx=112121xx=1021011110分析與設(shè)計(jì)（15分）CAB圖9八.分析與設(shè)計(jì)（15分）CAB圖91.功能。分析圖9所示電路，寫出輸出函數(shù)F、F1.功能。12假定用四路數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)圖9所示電路的邏輯功能，請(qǐng)確定圖10所示邏輯電路中各數(shù)據(jù)輸入端的值，完善邏輯電路。圖10假定用EPROM實(shí)現(xiàn)圖9所示電路的邏輯功能，請(qǐng)畫出陣列邏輯圖。數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)試卷A參考答案單項(xiàng)選擇題（每題1分，共io分）1.B；2.C；3.D；4.B；5.A；6.D；7.D；8.A；9.D；10.B。判斷題（判斷各題正誤，正確的在括號(hào)內(nèi)記“V”，錯(cuò)誤的在括號(hào)內(nèi)記“X”，并在

9、劃線處改正。每題2分，共10分）反碼和補(bǔ)碼均可實(shí)現(xiàn)將減法運(yùn)算轉(zhuǎn)化為加法運(yùn)算。（X）2邏輯函數(shù)F（A,B,C）=M（l,3,4,6,7）,貝yF（A,B,C）=,m（l,3,4,6,7）。（X）化簡(jiǎn)完全確定狀態(tài)表時(shí)，最大等效類的數(shù)目即最簡(jiǎn)狀態(tài)表中的狀態(tài)數(shù)目。（V）并行加法器采用先行進(jìn)位（并行進(jìn)位）的目的是提高運(yùn)算速度。（X）圖2所示是一個(gè)具有一條反饋回路的電平異步時(shí)序邏輯電路。（X）多項(xiàng)選擇題（從各題的四個(gè)備選答案中選出兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，并將其代號(hào)填寫在題后的括號(hào)內(nèi)，每題2分，共10分）1.AD；2.ABD；3.AC；4.ABC；5.AC。函數(shù)化簡(jiǎn)題（10分）1代數(shù)化簡(jiǎn)（4分）F（A,B,

10、C）=AB+AC+BC+AB=AB+AC+B（C+A）=AB+AC+BAC=AB+AC+B=A+AC+B=A+B卡諾圖化簡(jiǎn)（共6分）ABCD帕oiiila入!*1dl1J:d_飛i1廠1d11最簡(jiǎn)“與-或”表達(dá)式為：F二AC+BC（3分）最簡(jiǎn)“或-與”表達(dá)式為：F=（A+（B+C）（3分）設(shè)計(jì)（共15分）填寫表1所示真值表；（4分）表1真值表ABCDWXYZABCDWXYZ0000dddd100001010001dddd100101100010dddd1010011100110000101110000100000111001001010100101101dddd011000111110dddd

11、011101001111dddd利用卡諾圖，求出輸出函數(shù)最簡(jiǎn)與-或表達(dá)式如下：（4分）ABCDoooiiiio00011110dddr1)ddVwABCDDDDI11ID00d01(d1d0nd10(d1d1)ABoooiioI廠dJ11dZ1ABCDoodiio11Jdddfd1d11zWAB+BCDXBC+BD+BCDYCD+CDZD畫出用PLA實(shí)現(xiàn)給定功能的陣列邏輯圖如下：（5分）-AAB_cc-DD若米用PROM實(shí)現(xiàn)給定功能，要求PROM的容量為：（2分）244（bit）六、分析與設(shè)計(jì)（15分）（1）寫出該電路激勵(lì)函數(shù)和輸出函數(shù)；（3分）J=X,K=X,J=Q,K=Q,Z=QQ（2）填

12、寫次態(tài)真值表；（3分）2121輸入現(xiàn)態(tài)激勵(lì)函數(shù)次態(tài)輸出XQQJKJKQ(n+1)Q(n+1)Z2122112100001010000011001101010010100001110011001000110010101101011111001100101111010110（3）填寫如下所示電路狀態(tài)表；（3分）現(xiàn)態(tài)次態(tài)Q2(n+1)Q(n+1)1輸出QQ21X=0X=1Z0000010011011110000101110110（4）設(shè)各觸發(fā)器的初態(tài)均為0,根據(jù)給定波形畫出Q、Q和Z的輸出波形。（3分）CPXCPXQiQ22TLTLTLrLrVL111InI（5）改用T觸發(fā)器作為存儲(chǔ)元件，填寫激勵(lì)函

13、數(shù)T、T卡諾圖，求出最簡(jiǎn)表21達(dá)式。（3分）T2二Q2Q1，Q2Q1二Q2Q1最簡(jiǎn)表達(dá)式為：Ti二XQ,XQ二XQ七分析與設(shè)計(jì)（15分）1根據(jù)給出的激勵(lì)函數(shù)和輸出函數(shù)表達(dá)式，填流程表；（5分）二次狀態(tài)激勵(lì)狀態(tài)YY/輸出Zy2y1xx=0021xx=0121xx=1121xx=10210000/0L00/0L01/0L00/00100/000/001/010/01111/000/011/110/01011/001/011/110/02.判斷以下結(jié)論是否正確，并說明理由。（6分）該電路中存在非臨界競(jìng)爭(zhēng)；正確。因?yàn)樘幵诜€(wěn)定總態(tài)（00,11），輸入由00變?yōu)?1或者處在穩(wěn)定總態(tài)（11，11），輸入由1

14、1變?yōu)?1時(shí)，均引起兩個(gè)狀態(tài)變量同時(shí)改變，會(huì)發(fā)生反饋回路間的競(jìng)爭(zhēng)，但由于所到達(dá)的列只有一個(gè)穩(wěn)定總態(tài)，所以屬于非臨界競(jìng)爭(zhēng)。該電路中存在臨界競(jìng)爭(zhēng)；正確。因?yàn)樘幵诜€(wěn)定總態(tài)（11,01），輸入由11變?yōu)?0時(shí)，引起兩個(gè)狀態(tài)變量同時(shí)改變，會(huì)發(fā)生反饋回路間的競(jìng)爭(zhēng)，且由于所到達(dá)的列有兩個(gè)穩(wěn)定總態(tài),所以屬于非臨界競(jìng)爭(zhēng)。將所得流程表3中的00和01互換，填寫出新的流程表，試問新流程表對(duì)應(yīng)的電路是否存在非臨界競(jìng)爭(zhēng)或臨界競(jìng)爭(zhēng)？（4分）新的流程表如下：二次狀態(tài)激勵(lì)狀態(tài)Y2Y1/輸出Zy2y1xx=0021xx=0121xx=1121xx=10210001/001/000/010/00101/001/000/001/01111/001/011/110/01011/000/011/110/0新流程表對(duì)應(yīng)的電路不存在非臨界競(jìng)爭(zhēng)或臨界競(jìng)爭(zhēng)。八分析與設(shè)計(jì)（15分）寫出電路