数字系统设计期末试卷参考答案(08级)

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1、08级“数字系统设计”期末考试参考答案一、填空（每空1分，共15分）1.52.互补(mi=Mi¢)3.RS触发器、RS=04.输入、电路的原状态5.实体说明、结构体6.低电平7.168.09.时钟10.A1、A2……An中有奇数个111.同步、异步二、单项选择题（每小题1分，共10分）1.（C）2.（C）3.（D）4.（A）5.（B）6.（C）7.（C）8.（B）9.（D）10.（A）三、判断改错题（判断下列命题是否正确，若错误，请改正过来，每小题2分，共20分）1.错，可以定义其类型为STD_LOGIC，但是不能是BIT，因为BIT类型不能表示高阻态。2.对。3.

2、错，OC门能完成“线与”逻辑功能，而TTL与非门不允许线与。4.对。5.错，多余的输入端可以接地，或与有用输入端并接。（）6.对。7.对。8.对。9.错，两个状态等价的条件是，所有输入情况下它们对应的输出以及次态都是相同的。10.错，奇偶校验可以检测出奇数个码元发生错误的情况四、逻辑函数化简，写出步骤（4+6＝10分）1.方法一：F(A,B,C,D)=(ABCD)¢+(ABC)¢D+(AB)¢CD+(AB)¢CD¢+A¢BCD¢+ABC¢D+ABCD¢+A(BCD)¢+AB¢CD¢6=A¢+B¢+C¢+D¢+(A¢+B¢+C¢)D+(A¢+B¢)CD+(A¢+B¢)

3、CD¢+A¢BCD¢+ABC¢D+ABCD¢+A(B¢+C¢+D¢)+AB¢CD¢=A¢+B¢+C¢+D¢方法二：由函数式可画出卡诺图如下：CDAB00011110001111011111111101101111由卡诺图化简得：F=A¢+B¢+C¢+D¢1.输入ABCD为8421BCD码，故取值为0000~1001，当取值为0000、0011、0110、1001时，F=1，取其他的8421BCD码时，输出为0；1010~1111为无关项，由此可画出卡诺图如下：CDAB0001111000101001000111XXXX1001XX由卡诺图可得F的最简与或式为：F=A

4、¢B¢C¢D¢+AD+B¢CD+BCD¢一、按要求完成下列各题，并写出分析步骤（5+6+6＝17分）1.（5分）分析下面的电路是否存在竞争-冒险现象？由逻辑电路图可写出函数表达式：F=AC+A¢C¢+A¢B，当B=C=1时，F=A+A¢，故该电路存在竞争-冒险现象2.（6分）方法一：74283的输出S=A4A3A2A1+B4B3B2B1+C0=ABCD+A¢A¢0A¢输入ABCD是余3码，即取值范围为：0011~1100当ABCD=0011~0111时，A=0，74283的输出S=ABCD+1101=0000~0100当ABCD=1000~1100时，A=1，742

5、83的输出S=ABCD+0000=ABCD即：对于十进制数0~4的余3码，该电路输出0000~0100；对于十进制5~9的余3码，该电路输出为1000~1100——5421码输出故该电路的功能是将余3码转换成5421码输出方法二：74283的输出S=A4A3A2A1+B4B3B2B1+C0=ABCD+A¢A¢0A¢6输入ABCD是余3码，即取值范围为：0011~1100，列出真值表如下：对应的十进制数ABCD(余3码)S4S3S2S10001100001010000012010100103011000114011101005100010006100110017101

6、01010810111011911001100由真值表可知，该电路的功能是将余3码转换成5421码。1.（6分）由逻辑电路可知，74HC161的预置数反馈逻辑为：2.CP的上升沿触发，Q1*=D1=Q2；Q2*=D2=Q1¢，波形图：一、设计题：根据要求设计电路，写出设计步骤（8+10+10＝28分）1.（8分）LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYcoder4_2ISPORT(a:INSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);eo:OUTSTD_LOGIC;y:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(

7、1DOWNTO0));ENDcoder4_2;ARCHITECTUREarchOFcoder4_2ISBEGINPROCESS(a)BEGINIF(a(3)=’1’)THENy<=”11”;eo<=’1’;ELSIF(a(2)=’1’)THENy<=”10”;eo<=’1’;ELSIF(a(1)=’1’)THENy<=”01”;eo<=’1’;ELSIF(a(0)=’1’)THENy<=”00”;eo<=’1’;6ELSEy<=”00”;eo<=’0’;ENDIF;ENDPROCESS;ENDarch;1.（10分）74HC163是4位二进制计数器，若要实现32