《數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)》期末考試試卷及答案2

北京郵電大學(xué)2010——2011學(xué)年第一學(xué)期

《數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)》期末考試試題

一、學(xué)生參加考試須帶學(xué)生證或?qū)W院證明,未帶者不準進入考場。學(xué)生必

考試須按照監(jiān)考教師指定座位就坐。

注意二、書本、參考資料、書包等與考試無關(guān)價J東西一律放到考場指定位置。

事項三、學(xué)生不得另行攜帶、使用稿紙，要遵守■《北京郵電大學(xué)考場規(guī)則》，有

考場違紀或作弊行為者，按相應(yīng)規(guī)定嚴肅攵1理。

s琴

課考試時間年月日

題號—■二三四五六七八總分

滿分

得分

閱卷

-教師

sI

盤一、選擇題(每小題1分，共10分。)

1.邏輯函數(shù)尸=4豆+豆。EG+彳豆+3的最簡式為()。

A.F=豆B.F=BC.F=OI).F=1

第2.邏輯函數(shù)F(ABC)=AOC的最小項標準式為()。

A.F=E(0,3)B.F=AC+ACC.F=m0+m2+m5+m7D.F=E(0,1,6,7)

3.八進制數(shù)(573.4)s的十六進制數(shù)是()。

A.(17C.4)l6B.(16B.4),6C.(17B.8)16D.(17B.5),6

4.在下列電路中，不是組合邏輯電路的是()。

A.編碼器B.鎖存器C.全加器D.比較器

盛

15.八路數(shù)據(jù)分配器，其數(shù)據(jù)輸入端有()個。

SI

A.1B.2C.3D.8

6.n個觸發(fā)器構(gòu)成的扭環(huán)計數(shù)器中，無效狀態(tài)有（）個。

A.nB.2nC.2"-1D.2"-2n

7.構(gòu)成數(shù)字系統(tǒng)必不可少的邏輯執(zhí)行部件為（）。

A.控制器B.計數(shù)器C.基本子系統(tǒng)D.邏輯門

9.使用256X4位EPROM芯片構(gòu)成2KX32位存儲器，共需EPROM芯片（）片、

A.64B.32C.48D.16

10.在ispLSI1032中，巨塊是（）。

A.邏輯宏單元B.輸出布線C.時鐘設(shè)置網(wǎng)絡(luò)D.GLB及其對應(yīng)的ORP,I0C等的總稱

二、填空題（每小題2分，共20分）

1.用卡諾圖判斷函數(shù)尸=48+8。+4。和6=48+8。+4。之間的邏輯關(guān)系是

2.一個邏輯函數(shù)如果有n個變量，則有個最小項。任何一個邏輯函數(shù)可以化成

一組之和表達式。

3.在ABEL_HDL語言中，等式A=D$（B==C）的兩個結(jié)果分別是和

_______________________________________________O

4.奇偶校驗可以檢測出________________（幾）位錯。若有一個七位二進制數(shù)為1000110,

2

其監(jiān)督碼元（奇偶校驗位）是時為偶校驗。

5.一個山3:8譯碼器構(gòu)成的邏輯電路如圖2所示，函數(shù)F的最小項表達式為

6.某移位寄存器的時鐘脈沖頻率為lOOKHz,

欲將存放在該寄存器中的數(shù)左移16位，完成

YY|YYYYYY

該操作需要.MSoo234567

AA,AO3:8譯碼器

I2II

7.用計數(shù)器產(chǎn)生110010序列，至少需要圖2

ABc

___________________個觸發(fā)器。

8.控制器的控制過程可以用—圖表示出來，它能和實現(xiàn)它的

很好地對應(yīng)起來。

9.1MX4位的RAM芯片，其地址線是.條；數(shù)據(jù)線是條。

10.從編程功能來講GAL的與陣列；或陣列O

三、簡答題（每小題5分，共10分）

1.描述米里型和摩爾型時序電路的定義。

2.比較定序型控制器和計數(shù)型控制器的特點。

3

四、簡單分析題（每小題5分，共10分）

1.分析圖3所示邏輯電路的功能。

2、分析由74LS90異步計數(shù)器構(gòu)成的電路圖4,寫出電路采用什么編碼？為模幾計數(shù)器？

功能表如

R()lR02R91R92

CP)CP2QDQCQBQA說明

110XXX0000異步置0

11x0XX0000異步置0

0x11XX1001異步置9

x011XX1001異步置9

x0x010二進制計數(shù)由QA輸出

x00x0I五進制計數(shù)由QDQCQB輸出

0xx01QA8421碼十進制計數(shù)QDQCQBQA輸出

0x0xQD15421碼十進制計數(shù)QAQDQCQB輸出

(,4

~QCP〕OAQBQCQD

e74LS90

CP——----------OCP2

R01R021R91R92

圖4

4

五、組合電路設(shè)計（10分）

設(shè)A、B、C為保密鎖的3個按鍵，當A鍵單獨按下時.，鎖既不打開也不報警；只有當A、

B、C或者A、B或者A、C分別同時按下時，鎖才能被打開，當不符合上述組合狀態(tài)時，將

發(fā)出報警信息，請設(shè)計此保密鎖的邏輯電路。

①列真值表。

②求最簡邏輯表達式。（卡諾圖）

③畫出用與非門實現(xiàn)的電路圖。

5

六、時序電路設(shè)計（12分）

某計數(shù)器的輸出波形如圖5所示。

①試確定該計數(shù)器的計數(shù)循環(huán)中有幾個狀態(tài)?

②列出狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表、畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。

③若使用D觸發(fā)器，寫出激勵方程表達式。

④畫出計數(shù)器電路圖。

Qi

圖5

6

七、硬件描述語言設(shè)計（14分）

?位十進制計數(shù)器七段數(shù)字顯示系統(tǒng)如圖6所示。計數(shù)器是8421BCD碼同步計數(shù)器，

其輸出Q3飛。作為七段譯碼器的輸入，譯碼器的輸出送到七段發(fā)光二極

管顯示器，它能顯示0,1,2,……9十個字符。采用ABEL-HDL語言設(shè)計一位十進制計數(shù)

器和七段譯碼器，寫出完整的設(shè)計源程序。

七段發(fā)光二極管

為共陰極電路，即

各段為“1”時亮。

圖6

8421BCD七段顯示譯碼真值表

Q3Q2QiQ（）abcdefg顯示

000011111100

000101100001

001011011012

001111110013

010001100114

010110110115

011010111116

011111100007

100011111118

100111110119

7

八、小型控制器設(shè)計（14分）

有一個數(shù)字比較系統(tǒng)，它能連續(xù)對兩個八位二進制數(shù)據(jù)進行比較，操作過程如下：先

將兩個數(shù)存入寄存器A和寄存器B,然后進行比較，最后將大數(shù)移入寄存器B中。其方框圖

如圖7所示。其中Y為輸入數(shù)據(jù)，LDA和LDB為打入控制信號，COMP是三態(tài)門使能控制信

號，X是比較器輸出信號。假設(shè)狀態(tài)發(fā)生變化在“節(jié)拍時間，打入寄存器操作發(fā)生在Tz節(jié)

拍時間,狀態(tài)周期丁=T,+T2O

①畫出ASM流程圖。

②列出狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表

③設(shè)計多路選擇器型控制器電路。

圖7

8

北京郵電大學(xué)2010—2011學(xué)年第一學(xué)期

《數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)》期末考試試題標準答案

一、選擇題（每小題1分，共10分）

1.D

2.C

3.C

4.B

5.A

6.D

7.C

8.A

9.A

10.D

二、填空題（每小題2分，共20分）

1..F=G

2.2",最小項

3.4="，A=D

4.1位（奇數(shù)位），1

5.

F=^（I,2,3,7）

6.160

7.3

8.ASM圖,硬件

9.20,4

10.可編程，固定

三、簡答題

1、（5分，每個概念各占2.5分）

同步時序邏輯電路按其輸入與輸出的關(guān)系不同，可分為米里型和摩爾型兩

類。在輸出表達式中包含輸入變量和狀態(tài)變量時，稱之為米里型時序邏輯電路。

在輸出表達式中只包含狀態(tài)變量時，稱之為摩爾型時序邏輯電路。

9

9分每個椒1令冬占2分轉(zhuǎn)占I分)

'將所’要求的控%」狀態(tài)按二定原,而進行編碼分配，從而設(shè)計的狀態(tài)計數(shù)型的

控制器稱之為計數(shù)器型控制器。這種方法的優(yōu)點是對于控制狀態(tài)數(shù)較多時，為

了節(jié)省觸發(fā)器數(shù)目，采用編碼方式組成狀態(tài)。對n個觸發(fā)器進行編碼最多可代

表2n個狀態(tài)，也就是可以構(gòu)成2n個狀態(tài)編碼。缺點是算法流程圖中的微小變化,

都要重新逐一計算生成次態(tài)激勵函數(shù)。

定序型控制器需要較多數(shù)量的觸發(fā)器，其基本思想是一對一法，即觸發(fā)器

的數(shù)目代表了狀態(tài)數(shù)，并依賴最新的代碼實現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換。這種方法的優(yōu)點是設(shè)

計簡單，不需要狀態(tài)譯碼。

四、簡單分析題(每小題5分，共10分)

1.①真值表(2分)

ABcY2Y1

00000

00110

01010

01101

10010

10101

11001

11111

②表達式(2分)

Y,=AB+(A?B)C

Y2=A?B?C

③該電路為全加器(1分)

2.①5421碼(2分)，②當QAQDQCQB=1010(7)時置9。從9到。需要一個時鐘脈

沖,即

(0)-(1)f(2)f(3)-(4)f(5)f(6)-(7)(9)-(0)

因此為模8計數(shù)器(3分)

10

五、組合電路設(shè)計（IO分）①真值表（3分）

ABCFG

00000

00101

01001

01101

10000

10110

11010

11110

②表達式（3分）

F=AB+AC

G=AB+AC

00011110

0010

0011

00011110

0100

1100

③畫電路圖（4分）

F=ABAC

G=A^AC

六、時序電路設(shè)計（12分）

①該計數(shù)器的計數(shù)循環(huán)中7個狀態(tài)。（2分）

②列出狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表、畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。（4分）

11

①f③f⑦f⑥一④f②-⑤

nnQJ"Qon+1

QJQ.Qu

001011

011111

111110

110100

100010

010101

101001

000

③若使用D觸發(fā)器，寫出激勵方程表達式。（3分）

Q/

00011110

0X110

10110

Da=Qi

0=&0+0。。+2總

Qon+1

XQ2Q1

、00011110

X100

1101

D()=Q2+Q,Q0

④畫出計數(shù)器電路圖。（3分）

七、硬件描述語言設(shè)計（14分）

①程序結(jié)構(gòu)（3分）

②

MODULE8421BCD_LED

TITLE'output8421bedcodeand7LEDcode,

Declarations（2分）

QO,Q1,Q2,Q3nodeistype'reg';

elkpin;