哈尔滨工业大学数字电路考研真题和答案
2009年哈尔滨工业大学信息与系统、数字电路考研试题 七、概念题
1.写出(321)十进制的5421BCD 码,说明5421BCD 码的特点。
解:(321)十进制=([1**********]1)5421。5421码是有权码,权值分别为5、4、2、1。显著特点是最高位连续5个0后连续5个1。
2.试说明TTL 门电路的高、低电平输出驱动能力哪个更大一些,为什么?
解:低电平驱动能力更大些,因为灌电流远大于拉电流。
3.试说明最小项的特性?
解:每个最小项包含了所有的输入变量,这些变量要么以原变量要么以反变量形式出现,同一输入变量的原变量和反变量不同时出现在同一乘积项中。最小项是输入变量组合中,取值为1只有一种可能的乘积项。 4.试说明由翻转触发器级联构成的异步分频器的缺点? 解:转换速度慢,抗干扰能力差。
5.某系统要求模数转换部分的精度为1%,应选多少位的模数转换器? 解:根据分辨率=2−1>0.01,得出n >6.6。因此应选7位以上的数模转换器。 八、简答题
1.试用一片74138和与非门设计一个三变量全等电路。 解:写出真值表如下,其中输出F 当三变量全等时输出为1:
1
B +ABC = m(0,7) C F =A
实现电路如下:
2.试将一个上升沿触发的T 触发器转换下降沿触发的JK 触发器。 解:写出两种触发器转换关系表
n +KQ n 就可将T 触发器转换为JK 触发器。电路图如下:
可以得出:T =JQ
九、设计题
1.试用一片八选一数据选择器和与非门设计一个组合逻辑电路,用来判断4位二进制数ABCD 能否被三整除。
解:根据题意写出最小项表达式F = m(0,3,6,9,12,15)。 真值表如下:
利用真值表降维可以得到:
D 1=D, D 2=0, D 3=D , D4=D, D 5=0, D 6=D , D 7=D D 0=D,
电路图如下:
2.试用集成计数器74161设计一个余3码计数器。 解:计数器计数状态转换图如下
电路图如下图所示:
CP
十、试分析图所示时序逻辑电路,说明其功能,能否自启动。要求分析步骤完整。
x
解:写出两个JK 触发器的驱动方程
J 2=x Q n Q n 1,K 2=1;J 1=x ,K 1=x 2
输出方程
Z =xQ n 2
根据驱动方程和输出方程填写状态转换表:
状态转换图为:
该电路能够自启动,功能为序列101检测。
十一、某系统为了提高采样速率,采用4片模数(全并行AD )转换器构成并行交替式数据采集系统,原理框图如下。系统信号源为30MHz 的方波,时钟信号CLK 为10MHz (要求占空比为1:1)。并行交替式数据采集系统利用4片ADC 轮流对同一个模拟输入信号进行采样,分别存入各路对应的64单元的存储器中,其对应各路AD 所需的采样信号波形如图所示,脉冲分配电路可用计数器+译码器构成。试根据系统设计参数要求,完成各部分电路的设计,器件任选。 1. 分频电路
2. 脉冲分配电路 3. 地址发生器电路设计
4. 说明每个地址发生器所使用的时钟信号分别是什么?
CLK CP 1CP 2CP 3CP 4
解:设计三分频占空比为50%的电路如图
CP
脉冲分配电路由4进制计数器和译码器构成,电路如图
CP
1234
地址发生器是设计64进制计数器,电路如图
地址发生器使用的时钟信号分别为CP1,CP2,CP3,CP4。
CP