数字电子技术第一套复习题
一、单项选择题（本大题共5分，共 5 小题，每小题 1 分）
1. AB+A 在四变量卡诺图中有( )个小格是“1”。 A. 2 B. 12 C. 4 D. 8
2. 若在编码器中有50个编码对象，则要求输出二进制代码位数为（ ）位。 A. 5 B. 6 C. 10 D. 50
3. 在某些情况下，使组合逻辑电路产生了竞争与冒险，这是由于信号的（ ）。 A. 延迟 B. 超前 C. 突变 D. 放大
4. 已知输入A、B和输出Y的波形如下图所示，则对应的逻辑门电路是（ ）。
A. 与门 B. 与非门 C. 或非门 D. 异或门
5. 不能将门电路的输出端直接并联使用的电路是 （ ）。 A. TTL普通门 B. TTL三态门 C. CMOS三态门 D. TTL OC门
二、填空题（本大题共10分，共 10 小题，每小题 1 分）
1. TTL逻辑电路的典型逻辑电平是：高电平 ______ ，低电平 ______ 。逻辑输入电平使大多数晶体管处于 ______ 。
2. 两个多位二进制数相加，可采用 ______ 和 ______ 相加的方式实现。2个8位二进制数按串行进位相加需要 ______ 一位全加器。
3. 集电极开路的与非门的主要用途是 ______ 。
4. 16路数据选择器可以实现任意的 ______ 个变量以下的逻辑函数。
5. 在门电路中、当输入端信号全部为1时输出才为0,此门电路为 ______ 门; 当输入端信号不相同时输出为1, 相同时输出为0,此门电路为 ______ 门。
6. 在数字电路中，三极管通常工作在 ______ 和 ______ 状态。
7. 并行（超前）进位加法器工作速度 ______ ，但电路 ______ ；串行进位工速度 ______ ，但电路 ______ 。
8. 在门电路中， 当输入端信号相同时输出为1， 不同时输出为0， 此门电路为 ______ 门；当输入端信号全部为0时输出才为1，此门电路为 ______ 门。
9. 已知某函数，该函数的反函数 ______
10. 实现同一功能的数字电路有 ______ 形式；当输出逻辑函数最简时，数字电路通常为 ______ ，电路成本 ______ 。
三、判断改错题（本大题共10分，共 5 小题，每小题 2 分）
1. CMOS传输门的导通电阻只能等于NMOS管的导通电阻。
2. 编码与译码是互逆的过程。
3. 引起组合电路中竞争与险象的原因是干扰信号。
4. 判断图中的电路能否实现输出标注的逻辑功能。
5. 判断图中的电路能否实现输出标注的逻辑功能。
四、绘图题（本大题共5分，共 2 小题，每小题 2.5 分）
1. 画出逻辑函数的实现电路。
2. 在图所示TTL门电路中，已知门电路输出的高电平UOH=3V，输出的低电平UOL=0.3V，输入A、B、C的波形如图（b）所示，试画出Y的波形图。
五、计算题（本大题共20分，共 4 小题，每小题 5 分）
1. 在下图中，当输入电压VI分别为0.3V时，求输入电流。
2. 用卡诺图化简函数
。
，约束条件
3. 设计一个路灯控制电路，要求在4个不同的地方都能独立控制路灯的亮和灭。当一个开关动作后灯亮，另一个开关动作后灯灭。设计一个能实现此要求的逻辑电路。
4. 交通灯的亮与灭的有效组合如图所示，如果交通灯的控制电路失灵，就可能出现信号灯的亮与灭的无效组合，试设计一个交通控制灯失灵检测电路，检测电路要能检测出任何无效组合。要求用最少与非门实现。
六、简答题（本大题共5分，共 5 小题，每小题 1 分）
1. 简述组合逻辑电路的特点。
2. 简述稳态波形的绘制过程。
3. 简述NMOS的开关作用。
4. 简述逻辑符号的等效变换。
5. 影响三极管开关时间的主要因素什么？
七、问答题（本大题共5分，共 5 小题，每小题 1 分）
1. 如何提高CMOS门电路的开关速度？
2. 什么是组合逻辑电路的设计？
3. 简述二极管的开关时间。
4. 画出逻辑函数的实现电路。
5. 试用代数法判断由逻辑函数构成的逻辑电路是否有冒险？
八、分析题（本大题共20分，共 4 小题，每小题 5 分）
1. 分析图所示电路的逻辑功能，写出输出函数Y的逻辑表达式。
2. 判断图所示电路能否实现逻辑与？
3. 问图中电路的计数长度N是多少？能自启动吗？画出状态转换图。
4. 试分析下图所示电路中当A、B、C、D单独改变状态时是否存在竞争冒险现象。如果存在竞争冒险现象，那么都发生在其他变量为何种取值的情况下？
九、设计题（本大题共15分，共 3 小题，每小题 5 分）
1. 试用单片3线-8线译码器T3138和门电路（如图所示）实现逻辑函数：
。
2. 设计一个10线-4线普通编码器，输出为8421BCD码。
3. 用4位加法器T1283和必要的门电路，实现4位减法器。
十、证明题（本大题共5分，共 2 小题，每小题 2.5 分）
1. 用基本定理和公式证明下列等式：
2. 求函数的对偶式。
答案：
一、单项选择题（5分，共 5 题，每小题 1 分）
1. D 2. B 3. A 4. D 5. A
二、填空题（10分，共 10 题，每小题 1 分）
1.
参考答案：
3.6V；0.3V；开关状态
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
串行进位；并行（超前）进位；8个
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
允许多个集电极开路的输出端并联实现功能扩展（线与）
解题方案：
评分标准：
4.
参考答案：
4
解题方案：
评分标准：
5.
参考答案：
与非门，异或门
解题方案：
评分标准：
6.
参考答案：
饱和、截止
解题方案：
评分标准：
7.
参考答案：
快；复杂；慢；简单
解题方案：
评分标准：
8.
参考答案：
异或门；或非门
解题方案：
评分标准：
9.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
10.
参考答案：
多种；最简；最低
解题方案：
评分标准：
三、判断改错题（10分，共 5 题，每小题 2 分）
1.
参考答案：
错。CMOS传输门的导通电阻等于NMOS管和PMOS管导通电阻的并联。
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
正确
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
错
解题方案：
评分标准：
4.
参考答案：
能
解题方案：
评分标准：
5.
参考答案：
能
解题方案：
评分标准：
四、绘图题（5分，共 2 题，每小题 2.5 分）
1.
参考答案：
逻辑电路图如下图所示
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
根据图写出输出逻辑表达式：
解题方案：
评分标准：
五、计算题（20分，共 4 题，每小题 5 分）
1.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
设四个开关分别用A,B,C,D四个变量表示， 开关动闭合1，断开为0。用变量Y表示灯泡的亮灭，灯亮时 为1，否则为0。（1）列真值表：由电路的功能得真值表3。
（2）化简逻辑函数：由真值表画出卡诺图，如图所示，得最简与或式：
（3）逻辑函数变换：
采用与非门，逻辑函数变换为与非与非式：
解题方案：
评分标准：
4.
参考答案：
（1）交通灯由红灯A、黄灯B、绿灯Ｃ组成，任意时刻只能有一盏灯亮，其他情况为故障状态。若设灯亮为逻辑状态１，灯灭为０；电路输出为Ｙ，故障Ｙ=１，非故障为
Ｙ=０。
（2）根据以上分析可得真值表5：
（3）由以上真值表利用卡诺图化简可得
解题方案：
评分标准：
六、简答题（5分，共 5 题，每小题 1 分）
1.
参考答案：
组合逻辑电路具有下述特点： ① 组合电路是由逻辑门表示的数字器件和电子元件组成的电路，电路中没有反馈，没有记忆元件； ② 组合电路实现输入输出间的某种逻辑关
系，任一时刻的输出状态仅取决于该时刻各输入的状态组合，而与时间变量无关。
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
波形图绘制步骤是：
（1）根据输入信号确定每个输入取值组合的时间区域；
（2）按时间顺序，将每一个取值组合代入电路的最简逻辑函数表达式计算，画出输出变量的波形图。
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
4.
参考答案：
在逻辑功能一致的条件下，逻辑符号可以进行等效变换：
（1）与（&）变或（≥1），或（≥1）变与（&）；
（2）有圈去圈，无圈加圈。
解题方案：
评分标准：
5.
参考答案：
三极管通断转换的时间既是三极管的开关时间。影响三极管开关时间的主要因素是基区存储电荷。
解题方案：
评分标准：
七、问答题（5分，共 5 题，每小题 1 分）
1.
参考答案：
通过减小NMOS管和PMOS的沟道电阻，减小对负载电容充放电的时间常数，从而提高CMOS输出高低电平的转换速度。
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
根据需要解决的实际逻辑问题，确定实现其逻辑功能的最佳组合逻辑电路，就是组合逻辑电路的设计。
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
二极管通断转换的时间既是二极管的开关时间。由于二极管的PN结具有等效电容，二极管的通断就伴随着电容的充放电，所以，二极管的通断转换需要一定时间。
解题方案：
评分标准：
4.
参考答案：
逻辑电路图如图所示。
解题方案：
评分标准：
5.
参考答案：
当A= 1、B=1时，Y=1；
当A=1、B=0时，Y=0；
当A=0、B=1时，Y=0；
当A=0，B=0时，Y=1。
所以该电路不存在竞争-冒险现象。
解题方案：
评分标准：
八、分析题（20分，共 4 题，每小题 5 分）
1.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
（a）不能，因为当A、B中有一个为低电平时，与非门输出高电平，晶体管导通，电流大于高电平输出最大电流。
（b）能。
（c）能。
（d）不能，因为无上拉电阻。
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
电路状态方程为：
五进制计数器，能自启动。
解题方案：
可见N=5，是
评分标准：
4.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
九、设计题（15分，共 3 题，每小题 5 分）
1.
参考答案：
将逻辑函数变换为最小项：
逻辑图为图所示：
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
设输入I9，I8 …I0 分别表示十进制数码9，8…0，输出Y3，Y2 ，Y1 ，Y0 分别表示8421 码的4个二进制位。输入低电平有效的编码器真值表如下表所示：
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
原理：被减数-减数=被减数+减数的补码=被减数+减数的反码+1
解题方案：
评分标准：
十、证明题（5分，共 2 题，每小题 2.5 分）
1.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
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