2025年數(shù)字電子技術(shù)模擬考試題含參考答案一、單項選擇題（每小題2分，共20分）1.十進制數(shù)2023轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)是（）A.7E7HB.7D7HC.7F7HD.7C7H2.邏輯函數(shù)F=AB+AC+BC的最簡與或表達式為（）A.AB+ACB.A+B+CC.AB+BCD.AC+BC3.下列關(guān)于CMOS門電路的描述中，錯誤的是（）A.輸入阻抗高，靜態(tài)功耗低B.電源電壓范圍寬（3-18V）C.輸出高電平約為VDD，低電平約為0VD.輸入端懸空時相當于邏輯“1”4.若JK觸發(fā)器的J=K=1，CP脈沖為方波（周期T），則輸出Q的頻率為（）A.fCPB.2fCPC.fCP/2D.fCP/45.某4位二進制計數(shù)器的最大計數(shù)模值為（）A.15B.16C.31D.326.組合邏輯電路的競爭-冒險現(xiàn)象是由于（）引起的A.電路存在延遲B.輸入信號突變C.輸出負載過重D.電源電壓波動7.用555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中，輸出脈沖寬度主要取決于（）A.輸入觸發(fā)信號的寬度B.電源電壓VCCC.外接電阻R和電容CD.放電管的導(dǎo)通電阻8.8位D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率為（）A.1/256B.1/128C.1/64D.1/5129.若存儲容量為8K×8位的RAM芯片，其地址線和數(shù)據(jù)線的數(shù)量分別為（）A.13根地址線，8根數(shù)據(jù)線B.12根地址線，8根數(shù)據(jù)線C.13根地址線，16根數(shù)據(jù)線D.12根地址線，16根數(shù)據(jù)線10.同步時序邏輯電路和異步時序邏輯電路的主要區(qū)別是（）A.同步電路有統(tǒng)一時鐘，異步電路沒有B.同步電路使用觸發(fā)器，異步電路使用門電路C.同步電路輸出只與當前狀態(tài)有關(guān)，異步電路與輸入有關(guān)D.同步電路速度快，異步電路速度慢二、填空題（每空2分，共20分）1.二進制數(shù)101101.11轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)是（）。2.邏輯函數(shù)F=A⊕B⊕C的最小項表達式為（）（用m表示）。3.TTL與非門的關(guān)門電平UOFF是指輸出電壓下降到（）時對應(yīng)的輸入電平。4.主從JK觸發(fā)器在CP=1期間，若輸入信號發(fā)生多次翻轉(zhuǎn)，可能導(dǎo)致（）現(xiàn)象。5.一個4位環(huán)形計數(shù)器的有效狀態(tài)數(shù)為（）。6.用3線-8線譯碼器74LS138實現(xiàn)邏輯函數(shù)F=ABC+ABC?+AB?C，需要將使能端接（）電平（填“高”或“低”）。7.555定時器構(gòu)成多諧振蕩器時，其振蕩頻率f≈（）（用R1、R2、C表示）。8.若A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率為8位，輸入電壓范圍為0-5V，則其最小量化單位Δ=（）V。9.時序邏輯電路的次態(tài)不僅取決于（），還取決于（）。三、分析題（共30分）1.（8分）分析圖1所示組合邏輯電路的功能。要求寫出邏輯表達式，列出真值表，并說明電路功能。（圖1：輸入A、B、C，經(jīng)三個與非門：G1輸入A、B，輸出Y1；G2輸入B、C，輸出Y2；G3輸入A、C，輸出Y3；G4輸入Y1、Y2、Y3，輸出F）2.（10分）分析圖2所示時序邏輯電路的邏輯功能。要求寫出各觸發(fā)器的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并說明是幾進制計數(shù)器，是否自啟動。（圖2：由兩個JK觸發(fā)器FF0、FF1組成，CP同時接兩個觸發(fā)器的時鐘端；FF0的J0=K0=1，F(xiàn)F1的J1=K1=Q0；初始狀態(tài)Q1Q0=00）3.（12分）圖3為555定時器構(gòu)成的電路，已知R1=10kΩ，R2=20kΩ，C=0.1μF，VCC=12V。（1）判斷該電路的名稱；（2）計算輸出信號的頻率和占空比；（3）若將二極管D短路（即D被導(dǎo)線代替），分析占空比的變化。四、設(shè)計題（共30分）1.（10分）設(shè)計一個3人表決電路，當多數(shù)人（2人或3人）同意時，表決通過（輸出F=1），否則不通過（F=0）。要求：（1）列出真值表；（2）寫出最簡與或表達式；（3）用與非門實現(xiàn)，畫出邏輯圖。2.（10分）用4位同步二進制計數(shù)器74LS161（邏輯符號：CP、CR?、LD?、EP、ET、D3-D0、Q3-Q0、RCO）設(shè)計一個模12計數(shù)器。要求：（1）說明設(shè)計方法（同步置數(shù)法或同步清零法）；（2）畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；（3）寫出置數(shù)/清零邏輯表達式；（4）畫出連線圖。3.（10分）用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151（邏輯符號：A2-A0、D0-D7、ST?、Y）實現(xiàn)邏輯函數(shù)F=AB?C+A?BC?+AB?C?+A?B?C?。要求：（1）寫出F的最小項表達式；（2）確定地址變量；（3）列出數(shù)據(jù)輸入端D0-D7的取值；（4）畫出連線圖。參考答案一、單項選擇題1.A（2023÷16=126余7，126÷16=7余14（E），7÷16=0余7，故為7E7H）2.A（F=AB+AC+BC=AB+AC+C(B)，利用冗余律AB+AC+BC=AB+AC，當B或C為1時，AB或AC已覆蓋BC項）3.D（CMOS輸入端懸空時易受干擾，不能視為邏輯“1”，需接高/低電平或通過電阻上拉/下拉）4.C（JK=1時，觸發(fā)器每來一個CP脈沖翻轉(zhuǎn)一次，輸出頻率為CP的1/2）5.B（4位二進制計數(shù)器模值為2?=16）6.A（競爭冒險是由于門電路延遲導(dǎo)致輸入信號變化時，輸出出現(xiàn)短暫錯誤脈沖）7.C（單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈寬tW≈1.1RC）8.A（8位D/A分辨率=1/(2?-1)≈1/256）9.A（8K=213，故地址線13根；8位數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)線8根）10.A（同步時序電路所有觸發(fā)器由同一時鐘觸發(fā)，異步電路無統(tǒng)一時鐘）二、填空題1.45.75（1×32+0×16+1×8+1×4+0×2+1×1+1×0.5+1×0.25=32+8+4+1+0.5+0.25=45.75）2.m1+m2+m4+m7（A⊕B⊕C=ABC?+AB?C+A?BC+A?B?C?，對應(yīng)m1=001,m2=010,m4=100,m7=111）3.標準低電平（通常為0.4V，此時輸出剛達到低電平規(guī)范值）4.一次翻轉(zhuǎn)（主從觸發(fā)器在CP=1期間輸入變化會導(dǎo)致主觸發(fā)器狀態(tài)僅翻轉(zhuǎn)一次）5.4（環(huán)形計數(shù)器有效狀態(tài)數(shù)=觸發(fā)器個數(shù)）6.低（74LS138使能端G1=1，G2A?=G2B?=0時工作，需接低電平）7.1/[0.7(R1+2R2)C]（多諧振蕩器周期T≈0.7(R1+2R2)C，頻率f=1/T）8.5/255≈0.0196（Δ=VREF/(2?-1)=5/255≈0.0196V）9.輸入信號；電路當前狀態(tài)三、分析題1.（1）邏輯表達式：Y1=AB?，Y2=BC?，Y3=AC?（注：原圖應(yīng)為與非門，故Y1=(AB)?，Y2=(BC)?，Y3=(AC)?；F=(Y1Y2Y3)?=Y1?+Y2?+Y3?=AB+BC+AC）（2）真值表：ABC|F000|0001|0010|0011|1（BC=1）100|0101|1（AC=1）110|1（AB=1）111|1（AB+BC+AC=1）（3）功能：3變量多數(shù)表決電路（當至少兩個輸入為1時，輸出F=1）2.（1）驅(qū)動方程：J0=K0=1；J1=K1=Q0（2）狀態(tài)方程（JK觸發(fā)器特性方程Q??1=JQ??+K?Q?）：Q0??1=Q0??（J0=K0=1，翻轉(zhuǎn)）Q1??1=Q0?Q1??+Q0??Q1?=Q0?⊕Q1?（J1=K1=Q0，故Q1??1=Q0?Q1??+Q0??Q1?）（3）狀態(tài)轉(zhuǎn)換表（初始Q1Q0=00）：現(xiàn)態(tài)Q1Q0|次態(tài)Q1??1Q0??100→01（Q0翻轉(zhuǎn)，Q1=0⊕0=0？修正：Q1??1=Q0?Q1??+Q0??Q1?=0×1+1×0=0，Q0??1=1→次態(tài)01）01→10（Q0翻轉(zhuǎn)=0，Q1=1×0+0×1=1→次態(tài)10）10→11（Q0翻轉(zhuǎn)=1，Q1=1×0+0×1=1→次態(tài)11）11→00（Q0翻轉(zhuǎn)=0，Q1=0×0+1×1=1？修正：Q1??1=Q0?Q1??+Q0??Q1?=1×0+0×1=0→次態(tài)00）（4）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：00→01→10→11→00（循環(huán)）（5）模4計數(shù)器（4個有效狀態(tài)），無無效狀態(tài)（2位觸發(fā)器共4個狀態(tài)），故自啟動。3.（1）多諧振蕩器（555接成無穩(wěn)態(tài)電路，電容C充放電產(chǎn)生矩形波）（2）充電時間t1=0.7(R1+R2)C=0.7×(10k+20k)×0.1μ=0.7×30k×0.1μ=2.1ms放電時間t2=0.7R2C=0.7×20k×0.1μ=1.4ms周期T=t1+t2=3.5ms，頻率f=1/T≈285.7Hz占空比D=t1/T=2.1/3.5=60%（3）若D短路，放電時電容通過R2和D放電（原D隔離放電回路，僅R2放電）；短路后，充電和放電均通過R1+R2（D導(dǎo)通時無阻礙），則t1=t2=0.7(R1+R2)C，占空比D=50%四、設(shè)計題1.（1）真值表（輸入A、B、C為表決者，1同意；輸出F）：ABC|F000|0001|0010|0011|1100|0101|1110|1111|1（2）最簡與或式：F=AB+AC+BC（由卡諾圖化簡）（3）用與非門實現(xiàn)：F=(AB+AC+BC)=(AB?·AC?·BC?)?（兩次取反），邏輯圖：三個與非門分別輸入AB、AC、BC，輸出接與非門總輸出。2.（1）采用同步置數(shù)法（74LS161為同步置數(shù)，異步清零）。模12需從0000到1011（11），下一個狀態(tài)置數(shù)0000。（2）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：0000→0001→…→1011→0000（循環(huán)）（3）置數(shù)條件：當Q3Q2Q1Q0=1011（11）時，LD?=0（同步置數(shù)）。故LD?=Q3Q2Q1?Q0（或直接LD?=Q3Q2Q0，因1011的二進制為Q3=1,Q2=0,Q1=1,Q0=1？修正：1011對應(yīng)Q3=1,Q2=0,Q1=1,Q0=1，故LD?=Q3Q2?Q1Q0?？不，直接判斷數(shù)值為11時，LD?=(Q3Q2Q1Q0=1011)?=(Q3·Q2?·Q1·Q0)?，即LD?=Q3·Q2?·Q1·Q0（當Q3=1,Q2=0,Q1=1,Q0=1時，LD?=1·0·1·1=0，觸發(fā)置數(shù)）。（4）連線圖：CP接時鐘，CR?=1（異步清零無效），EP=ET=1（計數(shù)使能），D3-D0=0000（置數(shù)0000），LD?接Q3、Q2?、Q1、Q0的與門輸出（即LD?=Q3·Q2?·Q1·Q0）。3.（1）