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电子科技大学二零零六至二零零七学年第二学期期末考试
试卷评分基本规则
数字逻辑设计及应用课程考试题 中文A卷 （120分钟） 考试形式：闭卷 考试日期 2007年7月 日
课程成绩构成：平时 20 分， 期中 20 分， 实验 0 分， 期末 60 分
一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 合计
一、 填空题 （每空1分，共5分）
1、CMOS与非门的未用输入端应连接到逻辑（ 1 ）电平或者输入信号连接端上。 2、DAC的功能是将（ 数字 ）输入成正比地转换成模拟输出。 3、5124 EPROM可存储一个（ 9 ）输入4输出的真值表。
4、74X163的RCO输出有效条件是：仅当使能信号（ ENT ）有效，并且计数器的状态是15。 5、已知二进制原码为 ( 001101) 2 , 问 对应的8-bit的补码为 ( 00001101 )2.
二、单项选择题：从以下题目中选择唯一正确的答案。（每题2分，共10分）
1、八路数据分配器的地址输入端有（ B ）个。
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 2、以下描述一个逻辑函数的方法中( C )只能唯一表示。
A.表达式 B.逻辑图 C.真值表 D.波形图 3、实现同一功能的Mealy型同步时序电路比Moore型同步时序电路所需要的（ B ）。
A. 状态数目更多 B. 状态数目更少 C. 触发器更多 D. 触发器更少 4、使用移位寄存器产生重复序列信号“1000001”，移位寄存器的级数至少为（ D ）。
A. 2 B. 3 C. 4 D.5
5、下列各逻辑函数式相等，其中无静态冒险现象的是（ D ）。
A. F=B’C’+AC+A’B B. F=A’C’+BC+AB’
C. F=A’C’+BC+AB’+A’B D. F=B’C’+AC+A’B+BC+AB’+A’C’
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三、 组合电路分析： （共10分）
1．求逻辑函数 FABA'BC'BC 最简和之积表达式。 （4分） 解：FB
(2). 已知逻辑函数 F=W+XZ+XY， 请写出与该函数对应的最小项列表表达式： F=ΣWXYZ( ) (3分)
F=ΣWXYZ( 5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15 )
(3). 请完成给定电路的定时图（假设每一个逻辑门均有一个单位的时延Δ）。 (3分)
解：
四、 试用一片三输入八输出译码器（74X138）和适当的与非门实现函数：
F = A’BD’ + A’CD’ + BCD’
写出真值表，画出电路连接图。译码器如下图所示。 （10分） 解：
A B C D F 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 第 2 页 共 9 页
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„„„密„„„封„„„线„„„以„„„内„„„答„„„题„„„无„„„效„„ 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 FA,B,C,D(2,4,6,14)DA,B,C(1,2,3,7)
五、一个2_BIT比较器电路接收2个2_BIT 数P(P=P1P0)和Q(Q=Q1Q0)。现在要设计一个电路使得当且仅当
P>Q时，输出FP>Q为“1”。请你写出与该电路要求对应的真值表。 （5分） 解：
真值表1 P1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 真值表2 P1 Q1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 P0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 Q0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 FP>Q 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 P0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 Q1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 Q0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 FP>Q 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0
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真值表3 P1 1 1 0 Q1 P0 Q0 0 X X 1 1 0 0 1 0 其余情况，输出FP>Q =0 FP>Q 1 1 1
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六、时序电路设计： （共20分）
1、 已知状态/输出表如下，根据状态分配（state assignment），写出转换/输出表；写出针对D触发器的激励/输出表； （7分）
state/output table： state assignment： 激励 / 输出表 S A B C D
X
转换/输出表 Q1Q2 00 01 10 11 0 1 B，0 D，1 C，0 A，0 D，0 B，0 A，1 C，0 S*，Z
S Q1 Q2 A 0 0 B 0 1 C 1 0 D 1 1
X 0 01，0 10，0 11，0 00，1 1 11，1 00，0 01，0 10，0 Q1Q2 00 01 10 11 X 0 1 01，0 11，1 10，0 00，0 11，0 01，0 00，1 10，0 D1D2，Z Q1*Q2*，Z
2、已知针对D触发器的激励/输出表如表所示，请导出对应的激励方程、输出方程； （8分） 激励/输出表 激励方程：D1Q2XQ1Q2X，D2Q1Q2X 输出方程：ZQ1Q2XQ1Q2X
3、已知针对J_K触发器的激励方程、输出方程如下，请画出电路图,时钟上升沿有效。 （5分）
激励方程： J0=( A⊕Q1 )’ ; K0=( A Q1)’
J1= A⊕Q0 ; K1=(A’Q0)’
输出方程: Y=((AQ1)’(A’Q0))’
电路图例：
Q1Q2 0 0 0 1 1 0 1 1 X 0 1 0 1 /0 0 1 /0 0 1 /0 1 1 /0 1 1 /0 0 0 /1 0 0 /1 1 0 /0 D1D2 / Z 七、时序电路分析： （共15分）
1、已知电路如图所示，写出电路的激励方程、输出方程、转移方程和建立转移/输出表; (8分) 解：激励方程：D1A，J2QD，K2QJ
输出方程：YQJ
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转移方程：QD*D1A QJ*J2QJK2QJQDQJQJQDQJ 转移/输出表： QDQJ 00 01 10 11
A 0 1 00 10 01 11 01 11 01 11 QD*QJ*
Y 0 1 0 1
2、已知某时序电路的转移方程和输出方程如下，请画出与输入波形对应的输出Y的波形图（设起始状态为Q1,Q0=00，时钟上升沿有效）。 (7分) 转移方程： Q0*=Q0A’+Q0’A
Q1*=Q1A’+Q1’Q0A+Q1Q0’A 输出方程: Y=Q1Q0A 波形图：
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转移/输出表 Q1Q0 00 01 10 11
0 00/0 01/0 10/0 11/0 Q1*Q0*/Y A 1 01/0 10/0 11/0 00/1
八、74x163为同步清零，同步计数的4位二进制计数器，利用74X163和必要的门电路设计一模14计数器，
计数序列为：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、15、1、2…..。完成设计并画出电路。（10分)
74X163 的功能表 CLR_L LD_L ENT ENP QD QC QB QA
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 X 0 1 1 1 1 1 1 1 1 X X 0 X 1 1 1 1 1 1 X X X 0 1 1 1 1 1 1 X X X X X X X X X X X X X X X X 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 …………. 1 1 1 1 输入 当前状态 下一状态 QD* QC* QB* QA* 0 0 0 0 D C B A QD QC QB QA QD QC QB QA 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 ………….. 0 0 0 0 输出 RCO 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 解：1）、置数信号的产生分析：
在输出QDQCQBQA=1101（13）时载入1111（15），在输出QDQCQBQA=1111（15）时载入0001（1），所以QDQCQBQA=11X1时LD_L=0，得LD_L=(QDQCQA)’。
2）、载入值DCBA的产生分析： 根据分析，在计数状态为 QDQCQBQA=1101（13）时载入1111（15），在QDQCQBQA=1111（15）时载入0001（1），由此可有以下方案可实现：
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方案1：取A=‘1’，B=C=D=RCO’ 或
方案2：取A=QA，B=QB’，C=D=(QBQA)’ 或 还有其他方案。
电路图（方案1）： 电路图（方案2）：
九、采用集成4位移位寄存器74X194和集成多路选择器74X151连接的电路如下所示。（15分）
1） 写出反馈函数F的表达式；
2） 指出在该电路中74X194实现的状态序列。 3） 写出该电路的转移/输出表。（电路输出为Y和Z） 4位通用移位寄存器74194的功能表如下表所示。
74194功能表： 功 能 保 持 右 移 左 移 置 数 输入 S1S0 0 0 0 1 1 0 1 1 下一状态 QA* QB* QA QB SRSI QA QB QC A B QC* QC QB QD C QD* QD QC SLSI D
解：1）F=Q1Q0
2）74X194实现一个循环周期为7的电路，状态（Q2Q1Q0）序列为：
111011001100010101110111…，若Q2Q1Q0=000，S0=1，下一状态为111。 3）转移/输出表： Q2Q1Q0 Q2*Q1*Q0* Y Z 111 011 0 1 第 8 页 共 9 页
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„„„密„„„封„„„线„„„以„„„内„„„答„„„题„„„无„„„效„„ 011 001 001 100 100 010 010 101 101 110 110 111 产生两个序列：0111001和1001011。
1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1
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