全国自考模拟数字及电力电子技术复习题目

全国自考模拟数字及电力电子技术复习题目内容摘要：

列真值表。 2 不是每个电路均可用简炼的文字来描述其功能。 如 Y=AB+CD 二 .组合逻辑电路的设计方法 步骤 : 1．分析设计要求 → 列真值表 根据题意设输入变量和输出函数并逻辑赋值，确定它们相互间的关系，然后将输入变量A B C L 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 amp。 amp。 amp。 amp。 ≥1ABCLP 以自然二进制 数顺序的各种取值组合排列，列出真值表。 2．根据真值表 → 写出输出逻辑函数表达式 3．对输出 逻辑函数进行化简 ： 代数法或卡诺图法 4．根据最简输出逻辑函数式 → 画逻辑图。 最简与一或表达式、与非表达式、或非表达式、与或非表达式、其它表达式 例 1： 设计一个三人表决电路，结果按“少数服从多数”的原则决定。 解： （ 1）根据设计要求建立该逻辑函数的真值表。 设三人的意见为变量 A、 B、 C，表决结果为函数 L。 对变量及函数进行如下状态赋值：对于变量A、 B、 C，设同意为逻辑“ 1”；不同意为逻辑“ 0”。 对于函数 L，设事情通过为逻辑“ 1”；没通过为逻辑“ 0”。 列出真值表如下表所示。 （ 2）由真值表写出逻辑表达式： A B CCABCBABCAL  该逻辑式不是最简。 （ 3）化简。 由于卡诺图化简法较方便，故一般用卡诺图进行化简。 将该逻辑函数填入卡诺图，如下图所示。 合并最小项，得最简与 — 或表达式： ACBCABL  真值表 A B C L 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 （ 4）画出逻辑图如下图所示。 如果要 求用与非门实现该逻辑电路，就应将表达式转换成 与非 — 与非 表达式： ACBCABACBCABL  画出逻辑图。 Lamp。 amp。 amp。 ≥1ABC CBamp。 Aamp。 amp。 Lamp。 A）逻辑图 B）用与非门实现的逻辑图 三、 加法器 （ 一 ） 半加器 1．只考虑两个一位二进制数的相加，而不考虑来自低位进位数的运算电路，称为 半加器。 如在第 i位的两个加数 Ai和 Bi 相加，它除产生本位和数 Si 之外，还有一个向高位的进位数。 因此 ： 输入信号：加数 Ai，被加数 Bi 输出信号：本位和 Si，向 高位的进位 Ci 2．真值表 根据二进制加法原则（逢二进一），得以下真值表。 BALC0 0011 1 10 4．逻辑电路： 由一个异或门和一个与门组成。 如 上 图所示。 5．逻辑符号 （ 二 ） 全加器 1．不仅考虑两个一位二进制数相加，而且还考虑来自低位进位数相加的运算电路，称为全加器。 如在第 i 位二进制数相加时，被加数、加数和来自低位的进位数分别为 Ai 、 Bi 、Ci1 ，输出本位和及向相邻高位的进位数为 Si、 Ci。 因此， 输入信号：加数 Ai 、被加数 Bi 、来自低位的进位 Ci1 四、 比较器 比较方法 1. 首先比较最高位，如比较的结果 a3b3,则可判定 AB 如比较的结果 a3b3,则可判定 AB 如比较的结果 a3=b3,需继续比较次高位。 2. 然后比较次高位，方法同上，这样依次进行下去，直到比较结束。 逻辑功能 五、 编码器 二进制编码原则：用 n 位二进制代码可以表示 个信号 则，对 N 个信号编码时，应由 来确定编码位数 n。 六 、译码器及应用 译码器 —— 能实现译码功能的电路称为译码器。 74LS247 是驱动发光二极管显示器，输出低电平有效，可驱动共阳极数码管。 CT74LS248 输出高电平有效，可驱动共阴极数码管。 例题：试画出 用３线 ８线译码器 74LS138 和门电路产生多输出逻辑函数的逻辑图（ 74LS138 逻辑图如图 所示，功能表如表 所示）。 CABCBYBCCBACBAYACY321 A S CO B (b) 符号 表 122 半加器真值表 A B S CO 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 A S B CO (a) 逻辑图 图 124 半加器 amp。 =1 ∑ CO [解 ] 令 A=A2， B=A1 ,C=AO。 将 Y1Y2Y3写成最小项之和形式，并变换成与非 与非形式。   751 Y Y)7 5i(miY 74312 Y Y Y Y )7,4,3,1j(mjY     6403 Y Y Y0 ,4 ,6 )m k ( kY 用外加与非门实现之，如图 所示。 七、 数据选择器 [] 试用 4 选 1 数据选择器 74LS153 产生逻辑函数 BCC AC BAY  [解 ] 4 选 1 数据选择器表达式为： 30120200101 0 DAADAADAADAAY  而所需的函数为 A B CBCA CBAC B AC BABCC AC BAY  CABCABBACB A  1 与 4 选 1 数据选择器逻辑表达 式比较，则令 01 ABAA  ， ， CDCDDCD  3210 1 ，， 接线图如图 所示。 例 .试用 8 选 1 数据选择器 74LS151 和适当的门电路实现下列逻辑函数。 CBCABAF )1( [] 有一水箱由大、小两台泵 ML和 MS供水，如图 所示。 水箱中设置了 3 个水位检测元件 A、 B、 C。 水面低于检测元件时，检测元件给出高电平；水面高于检测元件时，检测元件给出低电平。 现要求当水位超过 C 点时水泵停止工作；水位低于 C 点而高于B 点时 MS单独工作；水位低于 B 点而高于 A 点时 ML单独工作；水位低于 A 点时 ML和MS同时工作。 试用门电路设计一个控制两台水泵的逻辑电路，要求电路尽量简单。 [解 ] 题 的真值表如表 所示。 表 A B C MS ML 000 0 0 001 1 0 010 011 0 1 100 101 110 111 1 1 真值表中的 CBA 、 CBA 、 CBA 、 CAB 为约束项，利用卡诺图图 (a)化简后得到： CBAMS  ， BML  （ MS、 ML的 1 状态表示工作， 0 状态表示停止）。 逻辑图如图 (b)。 触发器 一、 基本触发器 基本触发器的逻辑结构如图 131所示。 它可由两个与非门交叉耦合构成，图 131(a)是其逻辑电路图和逻辑符号，也可以由两个或非门交叉耦合构成，如图 131(b)所示。 S A R Q Q S Q R Q R Q S Q R B Q S Q (a)与非门构成的触发器电路与逻辑符号 (b)或非门构成的触发器电路与逻辑符号 amp。 ≥ 1 ≥ 1 amp。 二、基本触发器功能的描述 1．状态转移真值表 为了表明触发器在输入信号作用下，触发器下一稳定状态（次态） Qn+1 与触发器稳定状态（现态） Qn 以及输入信号之间关系，可将上述对触发器分析的结论用表格形式来描述，如表 131 所示。 该表称为触发器状态转移真值表，表 132 为表 131 的简化表。 2．特征方程（状态方程）  11RS QRSQRSQnnn 其中， 1RS 称为约束条件。 3．状态转移图和激励表 三、 同步 RS 触发器 由与非门构成的同步RS 触发器如图 135(a)所示， 其逻辑符号如 图135(b)所示。 当 CP=1 时    01RS QRSQ nn 表 131 基本触发器状态转移真值表 现态 输入信号 次 态 功能 Qn R S Qn+1 0 1 0 1 0 1 0 0 置 0 0 1 1 0 1 0 1 1 置 1 0 1 1 1 1 1 0 1 保持 0 1 0 0 0 0 不确定 不正常 （不允许） 0 1 Qn 表 132 简化真值表 R S Qn+1 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn 0 0 不定 SR Qn 00 01 11 10 图 133 基本触发器卡诺图 01  SR 1S xR xSR1 10  SR 图 134 基本触发器状态转移图 0 1 表 133 基本触发器激励表 状态转移 激励输入 Qn Qn+1 R S 0 0 0 1 1 0 1 1 x 1 1 0 0 1 1 x 其中 x 表示任意， 0 或 1 S C S D A Q S Q CP CP (钟控端 ) R Q R E R D B Q (a) 逻辑图 (b) 逻辑符号 图 135 同步 RS 触发器 amp。 amp。 1S C1 1R amp。 amp。 四、 同步 D 触发器 由状态转移真值表可直接列出同步 D 触发器的状态方程 DQn 1 同步 D 触发器逻辑功能表明：只要向同步触发器送入一个 CP，即可将输入数据 D存入触发器。 CP过后，触发器将存储该数据，直到下一个 CP到来时为止，故可锁存数据。 这种触发器同样要求 CP=1时， D 保持不变。 同理可得同步 D触发器在 CP=1 时的激励表如表 137所示，状态转移图如图 139 所示。 五、 JK 触发器 JK 触发器的特性方程为： 10  SR 0S xR。