北京大学信息科学技术学院考试试卷.pdf

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1、北京大学信息科学技术学院考试试卷考试科目：数字逻辑电路姓名：学号：考试时间：2008年06月19日任课教师:题号一二三四五六七八总分装分数订线阅卷人内考场纪律1．请持学生证入场考试，并按指定座位就座；除必要的文具和教师指定的用具用书外，其他所有物品包括手机、呼机、MP3、电子词典、书籍、笔记、纸张等严禁带入座位，必须放在指定位置。凡有试题印制问题请向监考教师提出，不得向其他考生询问。2．认真、诚实、独立并在规定时间内完成答卷，严禁任何形式的违纪作弊行为；否则，本答卷成绩以0分记，并根据《北京大学本科考试工作与学术不规范条例》给予纪律处分。要3．提前交卷的考生不要在考场逗留，不要

2、在门口、窗外大声喧哗。考试结束时间到，请停止答卷，在座位等候监考教师收卷并清点完毕，方可离开考答场；考题和试卷不得带出考场。题以下为试题和答题纸，共12页。1一．填空题（15分）1．4比特二进制减计数器的初始状态从高位到低位依次为QDQCQBQA＝0101，经过7个有效时钟周期后，其状态为QDQCQBQA＝___________2．同步时序逻辑电路最简状态转移图中含m个状态，假定该电路所用触发器个数为n，则m和n应满足如下关系_____________；用二进制异步计数器从0计到87，至少需要_____________级D触发器3．三个级联非门首尾相接构成的电路，会产生____

3、________现象；4．由与非门构成的RS触发器，其特征方程为____________5．常见的AD转换器有并行比较型、逐位比较型和双积分型ADC等，其中转换速度最快的是____________6．FPGA是________________________________________的英文缩写7．若一个存储器的容量是512K×8，则其地址位宽为___________8．判断题（正确填T，错误填F）1）VHDL中不区分大小写，注释以“-”开头_____2）VHDL中实体名、结构体名都必须与该VHDL文件名相同_____3）5V标准的TTL和CMOS中小规模组件可以直接相联_

4、____9．现有8位二进制补码表示的有符号数A=1010101和B=1010，则：A+B=___________，加法运算结果_____溢出，_____进位；A−B=___________，减法运算结果_____溢出，_____借位。二．（15分）分析如图所示电路。根据R、A和B的输入波形画出Q1D和Q2波形（假定所有触发器初态为0），说明电路功能。2Q2Q1DQC1BRDRDRDABQ1Q1DQ1AQC1装RDQ装2订订线答：线内内不三．（20分）同步时序逻辑电路设计：按照附表，用D触发器和门电路不要设计一个计数器。说明计数过程，画出逻辑图。要答NQ2Q1Q0答题0000题1

5、10021103011410150106001答：34四．（15分）分析如图所示的可编程逻辑电路1）作出状态转移图，说明电路功能与矩阵X装订Q线或矩阵内DQQ0QDQQ1ZCLK不2）若用GAL16V8-10器件实现该电路，计算该电路能达到的最高工要作频率。答题注释：5tPD：该参数适用于组合逻辑电路输出。它是指信号从一个输入引脚、或双向引脚、或“反馈”引脚输入传送到组合型输出的传播延迟。“反馈”输入是“与或”阵列的一个内部输入，该阵列由一个内部宏单元的寄存器型输出驱动。tCO：该参数适用于寄存器型输出。它是指从CLK的上升沿开始，到产生一个输出为止的传播延迟。tCF：该参数也

6、适用于寄存器型输出。它是指从CLK的上升沿开始，到一个宏单元的寄存器型输出被送回到反馈输入端为止的传播延迟。如果tCF被指定，它通常小于tCO。但是，有些厂商并不指定tCF，这时你必须假设tCF=tCO。tSU：该参数适用于传输到触发器D输入端的信号，包括输入引脚、双向引脚或反馈引脚输入。它是指在CLK的上升沿到来之前，输入信号要达到稳定所必需的建立时间。tH：该参数也适用于传输到触发器D输入端的信号。它是指在CLK的上升沿到来之后，输入信号要达到稳定所必需的保持时间。答：6装订线内五．（20分）用两片带同步清除和同步置数端的8421BCD码计数器芯片74LS162接成六十进制

7、计数电路（芯片功能表如下），其中CO为进位输出信号，Di和Qi分别为置数输入和数据输出。采用同步级联和异步级联两种方案进行设计（允许使用少量门电路），并说明各方案的优不缺点。要答S1S2Q3Q2Q1Q0S1S2Q3Q2Q1Q0题LDLDACOLDLDBCOCLRCLRCLRCLRD3D2D1D0D3D2D1D0输入信号74LS162芯片功能CLRLDS2S1CP0XXX↑清零10XX↑置数1111↑计数110XX状态保持（CO=L）11X0X状态保持（允许CO输出）78六．（15分）阅读下列