2011-2012-1《数字电路》试卷A 参考答案(评分标准)

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1、杭州师范大学杭州国际服务工程学院（信息科学与工程学院）2011-2012学年第一学期期末考试《数字电路》试卷（A）参考答案(评分标准)一、填空（共10分，每空格1分）（1）与（2）或（3）非（4）二（5）采样（6）保持（7）量化（8）编码（9）真值表（10）J=K=T二、选择（共10分，每小题1分）12345678910ABDBADACCB三、判断（共12分，每小题1分）123456789101112++-+--+--+--四、分析（共38分）1.（3分）解：。（3分）2.（3分）解：画出函数的卡诺图如下：（2分）合并最小项后得到。（1分）3.（

2、4分）（2分）（2分）64.（4分）解：根据JK触发器逻辑功能的定义及边沿触发方式的动作特点，画出输出端Q的波形如下：（4分）5.（6分）解：（1）第一片为6进制计数器，（2分）第二片为4进制计数器；（2分）（2）整个电路Y输出是24进制计数器。（2分）6.（8分）解：由图知，，，即，当K=0时,A与B做加法运算；当K=1时,A与B做减法运算。四种情况下电路输出CO和S3~S0的状态分别如下：COS3S2S1S0（1）01110（2）10100（3）10101（4）10011每种情况答对得2分。7.（10分）解：（1）该电路的驱动方程为，（2分）

3、6状态方程为；（2分）（2）画出该电路的状态转换图如下：（4分）（3）该电路的逻辑功能为移位循环计数器。经验证其余状态均可进入有效循环内部，所以电路能自启动。（2分）五、设计（共30分）1.（18分）解：用A,B,C,D四个输入变量分别代表四种药材，并规定使用该药材为状态1，不使用为0。取指示信号为输出变量，以Z表示，并规定正常情况下为0,违反配方规则时Z为1。根据题意列出逻辑真值表如下：（1分）ABCDZ00000000100010000111010000101001100011111000110010101011011111001110101

4、110111111（2分）6由真值表写出逻辑函数式为，（1分）画出该函数的卡诺图如下:CDAB00011110000011010000111111100011（2分）合并最小项后得到。（1分）i)用与非门实现该逻辑函数，，（1分）所设计的逻辑电路如下图：ZADC（2分）ii)用数据选择器实现该逻辑函数,Z的逻辑式可化为（2分）用4选1数据选择器74HC153实现该逻辑函数如下图：ACA0A10D01/274HC153DD1YZD21D3S（2分）6i)用译码器实现该逻辑函数，Z的逻辑式可化为（2分）用3线-8线译码器74HC138实现该逻辑函数如

5、下图：ZAA2Y7CA1Y674HC138DA0Y5Y4Y31S1Y2S2Y10S3Y0（2分）2.（12分）解：设电路开始处于初始状态为S0。第一次输入1时，由状态S0转入状态S1，并输出0；若继续输入1，由状态S1转入状态S2，并输出0；如果仍接着输入1，由状态S2转入状态S3，并输出1；此后若继续输入1，电路仍停留在状态S3，并输出1。电路无论处在什么状态，只要输入0，都应回到初始状态，并输出0，以便重新计数。原始状态图中，凡是在输入相同时，输出相同、要转换到的次态也相同的状态，称为等价状态。状态化简就是将多个等价状态合并成一个状态，把多余

6、的状态都去掉，从而得到最简的状态图。所得原始状态图中，状态S2和S3等价。因为它们在输入为1时输出都为1，且都转换到次态S3；在输入为0时输出都为0，且都转换到次态S0。所以它们可以合并为一个状态，合并后的状态用S2表示。等价图请见答案图6-15。（1分）0/01/00/000011/00/0101/11/00/0S0S10/01/00/0S21/00/0S0S10/00/00/01/0S31/11/1（2分）取n=2，令的00、01、10为,则，6分解为3个卡诺图如下：（3分）（2分）选用JK触发器，求方程组，，（1分）画出逻辑电路图如下：（2

7、分）最后，检查电路能否自启动，将状态“11”代入状态方程和输出方程，分别求X=0/1下的次态和现态下的输出，得到：画出电路的状态转换图如下：（1分）因此，该电路能自启动。（详细见教材P321。）6