數(shù)字電子技術(shù)期末復(fù)習(xí)習(xí)題集同學(xué)們，大家好！期末考試的腳步漸漸臨近，數(shù)字電子技術(shù)作為一門邏輯性強(qiáng)、應(yīng)用性廣的專業(yè)基礎(chǔ)課，需要我們投入足夠的精力去復(fù)習(xí)和鞏固。這份習(xí)題集旨在幫助大家梳理核心知識點(diǎn)，通過練習(xí)加深理解，熟悉解題思路，從而在考試中取得理想的成績。請大家務(wù)必在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上完成習(xí)題，遇到困難時(shí)多回顧課本和課堂筆記，真正做到知其然更知其所以然。一、數(shù)制與碼制數(shù)字電子技術(shù)的世界，是從“0”和“1”開始的。數(shù)制與碼制是我們認(rèn)識數(shù)字系統(tǒng)的第一道門檻，也是后續(xù)學(xué)習(xí)的基石。（一）基礎(chǔ)知識回顧*常用數(shù)制：二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換。*碼制：BCD碼（尤其是8421碼）、格雷碼、ASCII碼的概念及特點(diǎn)。（二）習(xí)題1.填空題：將十進(jìn)制數(shù)(X)分別轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)（要求寫出轉(zhuǎn)換過程，假設(shè)X為一個(gè)兩位數(shù)的十進(jìn)制數(shù)）。若(X)的8421BCD碼為(abcdefgh)，則其對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)是多少？2.選擇題：以下關(guān)于格雷碼的描述，正確的是（）A.是一種有權(quán)碼B.任意兩個(gè)相鄰碼組之間只有一位不同C.比8421BCD碼表示的數(shù)范圍更廣D.主要用于算術(shù)運(yùn)算3.判斷題：ASCII碼是一種用于表示十進(jìn)制數(shù)字的編碼方式。（）二、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)邏輯代數(shù)是分析和設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯電路的數(shù)學(xué)工具，掌握好邏輯代數(shù)的基本定律、規(guī)則和化簡方法至關(guān)重要。（一）基礎(chǔ)知識回顧*基本邏輯運(yùn)算：與、或、非、與非、或非、異或、同或。*邏輯代數(shù)的基本定律和規(guī)則：交換律、結(jié)合律、分配律、摩根定律、代入規(guī)則、反演規(guī)則、對偶規(guī)則。*邏輯函數(shù)的表示方法：真值表、邏輯表達(dá)式、邏輯圖、卡諾圖。*邏輯函數(shù)的化簡：公式化簡法、卡諾圖化簡法（含無關(guān)項(xiàng)的處理）。（二）習(xí)題1.證明題：試用邏輯代數(shù)的基本定律證明等式：A+BC=(A+B)(A+C)。2.化簡題：試用公式法化簡邏輯函數(shù)F=A'B'C+A'BC'+AB'C'+ABC。3.化簡題：已知邏輯函數(shù)F(A,B,C,D)=Σm(0,2,4,6,8)+Σd(10,11,12,13,14,15)，請用卡諾圖法化簡該函數(shù)，并寫出最簡與或表達(dá)式。4.分析題：已知某邏輯函數(shù)的真值表如下表所示（此處省略表格，實(shí)際出題時(shí)需給出），試寫出該函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與或表達(dá)式和最簡與或表達(dá)式。三、門電路門電路是構(gòu)成數(shù)字電路的基本單元，理解各種門電路的邏輯功能、電氣特性是進(jìn)行電路分析和設(shè)計(jì)的前提。（一）基礎(chǔ)知識回顧*半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性：二極管、三極管（BJT）、MOS管的開關(guān)工作狀態(tài)。*基本邏輯門：與門、或門、非門的電路結(jié)構(gòu)、工作原理及邏輯功能。*復(fù)合邏輯門：與非門、或非門、異或門、同或門的邏輯功能及符號。*TTL門電路：主要參數(shù)（輸入輸出高/低電平、噪聲容限、扇入扇出系數(shù)、傳輸延遲時(shí)間），OC門、三態(tài)門的特點(diǎn)及應(yīng)用。*CMOS門電路：主要特點(diǎn)，CMOS傳輸門的工作原理，CMOS電路的正確使用方法。（二）習(xí)題1.填空題：TTL與非門的輸入端懸空時(shí)，相當(dāng)于輸入______電平；CMOS門電路的輸入端______（能/不能）懸空。2.選擇題：為實(shí)現(xiàn)“線與”邏輯功能，應(yīng)選用（）A.TTL與非門B.TTL或非門C.TTLOC門D.CMOS異或門3.分析題：如圖所示（此處省略電路圖，實(shí)際出題時(shí)需給出，例如一個(gè)由二極管構(gòu)成的簡單門電路或TTL/CMOS門電路的組合），已知輸入A、B的波形，試畫出輸出F的波形。4.簡答題：簡述三態(tài)門的三種工作狀態(tài)，并舉例說明其在總線傳輸中的應(yīng)用。四、組合邏輯電路組合邏輯電路的特點(diǎn)是輸出僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入，而與電路的歷史狀態(tài)無關(guān)。其分析與設(shè)計(jì)是數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。（一）基礎(chǔ)知識回顧*組合邏輯電路的分析方法：由電路寫出邏輯表達(dá)式，化簡，列出真值表，描述邏輯功能。*組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法：根據(jù)需求列出真值表，寫出邏輯表達(dá)式，化簡，畫出邏輯圖。*常用組合邏輯電路：編碼器（普通編碼器、優(yōu)先編碼器）、譯碼器（二進(jìn)制譯碼器、二-十進(jìn)制譯碼器、顯示譯碼器）、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器、加法器（半加器、全加器、超前進(jìn)位加法器）、比較器。*組合邏輯電路中的競爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象：產(chǎn)生原因、判斷方法、消除措施。（二）習(xí)題1.分析題：分析如圖所示組合邏輯電路（此處省略電路圖，實(shí)際出題時(shí)需給出，例如由與非門構(gòu)成的電路）的邏輯功能，要求寫出邏輯表達(dá)式，列出真值表，并說明其功能。2.設(shè)計(jì)題：試用與非門設(shè)計(jì)一個(gè)三變量的多數(shù)表決電路，即當(dāng)輸入A、B、C中有兩個(gè)或三個(gè)為1時(shí)，輸出F為1，否則為0。3.應(yīng)用題：試用一片3線-8線譯碼器74LS138和必要的門電路實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)F(A,B,C)=AB+BC。4.應(yīng)用題：試用數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)上題中的邏輯函數(shù)F(A,B,C)=AB+BC。5.判斷題：組合邏輯電路中存在競爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象，一定會(huì)導(dǎo)致輸出錯(cuò)誤。（）五、時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路與組合邏輯電路的最大區(qū)別在于其輸出不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入，還與電路的原狀態(tài)有關(guān)，因此包含記憶元件。（一）基礎(chǔ)知識回顧*時(shí)序邏輯電路的基本概念：特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)模型（組合電路+存儲(chǔ)電路）、分類（同步、異步）。*觸發(fā)器：*基本RS觸發(fā)器：電路結(jié)構(gòu)、工作原理、特性方程、約束條件、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。*同步觸發(fā)器：同步RS觸發(fā)器、同步D觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)、工作原理、特性方程。*邊沿觸發(fā)器：邊沿JK觸發(fā)器、邊沿D觸發(fā)器、邊沿T觸發(fā)器、邊沿T'觸發(fā)器的邏輯符號、特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、功能表。*時(shí)序邏輯電路的分析方法：同步時(shí)序電路分析步驟（寫方程：驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程、輸出方程；列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表；畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖/時(shí)序圖；描述邏輯功能），異步時(shí)序電路分析特點(diǎn)。*常用時(shí)序邏輯電路：寄存器、移位寄存器（單向、雙向）、計(jì)數(shù)器（同步、異步；加法、減法、可逆；二進(jìn)制、十進(jìn)制）。*時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法：同步時(shí)序電路的一般設(shè)計(jì)步驟。（二）習(xí)題1.填空題：觸發(fā)器具有______個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，它能存儲(chǔ)______位二進(jìn)制信息。對于邊沿D觸發(fā)器，當(dāng)CP脈沖的______（上升沿/下降沿）到來時(shí)，輸出Q的值等于輸入D的值。2.分析題：已知下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器的CP、J、K端波形如圖所示（此處省略波形圖，實(shí)際出題時(shí)需給出），設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0，試畫出輸出端Q的波形。3.分析題：試分析如圖所示同步時(shí)序電路（此處省略電路圖，實(shí)際出題時(shí)需給出，例如由幾個(gè)觸發(fā)器和門電路構(gòu)成的計(jì)數(shù)器）的邏輯功能，要求寫出各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程、輸出方程，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并說明電路是否具有自啟動(dòng)能力。4.設(shè)計(jì)題：試用上升沿觸發(fā)的D觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)同步三進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。5.應(yīng)用題：試用移位寄存器實(shí)現(xiàn)一個(gè)8位串行輸入、并行輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路，并簡述其工作過程。六、脈沖波形的產(chǎn)生與整形電路在數(shù)字系統(tǒng)中，常常需要各種脈沖信號作為時(shí)鐘或控制信號，這些信號的產(chǎn)生與整形由專門的電路完成。（一）基礎(chǔ)知識回顧*脈沖信號的基本參數(shù)：脈沖幅度、脈沖周期、脈沖頻率、脈沖寬度、上升時(shí)間、下降時(shí)間。*單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器：工作原理、特點(diǎn)（一個(gè)穩(wěn)態(tài)，一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)）、主要參數(shù)（暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間）、集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及其應(yīng)用（定時(shí)、延時(shí)、整形）。*多諧振蕩器：工作原理、特點(diǎn)（無穩(wěn)態(tài)，兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)交替）、RC多諧振蕩器、石英晶體多諧振蕩器（頻率穩(wěn)定性高）。*施密特觸發(fā)器：工作原理、特點(diǎn)（滯回特性）、主要參數(shù)（正向閾值電壓、負(fù)向閾值電壓、回差電壓）、集成施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用（波形整形、幅度鑒別、構(gòu)成多諧振蕩器）。（二）習(xí)題1.填空題：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有______個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)和______個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)；多諧振蕩器有______個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。施密特觸發(fā)器的核心特性是______。2.選擇題：欲將一個(gè)正弦波信號轉(zhuǎn)換為同頻率的矩形波信號，應(yīng)選用（）A.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器B.多諧振蕩器C.施密特觸發(fā)器D.D觸發(fā)器3.分析題：如圖所示為由555定時(shí)器構(gòu)成的某類電路（此處省略電路圖，實(shí)際出題時(shí)需給出，例如單穩(wěn)態(tài)、多諧振蕩器或施密特觸發(fā)器電路），試指出該電路的名稱，并估算其主要參數(shù)（如暫穩(wěn)時(shí)間、振蕩頻率等，需給出元件參數(shù)值）。4.簡答題：簡述石英晶體多諧振蕩器與RC多諧振蕩器相比，有何優(yōu)點(diǎn)？其振蕩頻率主要由什么決定？復(fù)習(xí)建議1.回歸課本，夯實(shí)基礎(chǔ)：習(xí)題訓(xùn)練固然重要，但前提是對基本概念、基本原理和基本方法的熟練掌握。務(wù)必仔細(xì)回顧教材中的重點(diǎn)章節(jié)和課堂筆記。2.勤于思考，總結(jié)歸納：對于每一種電路（組合、時(shí)序），每一種器件（門電路、觸發(fā)器），要理解其核心功能和工作特點(diǎn)，并嘗試總結(jié)其分析和設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。3.動(dòng)手實(shí)踐，強(qiáng)化訓(xùn)練：“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。通過做習(xí)題來檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，鞏固所學(xué)知識。不僅要會(huì)做，還要理解為什么這么做，嘗試一題多解。4.重視實(shí)驗(yàn)，聯(lián)系實(shí)際：如果課程包含實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，務(wù)必認(rèn)真對待。實(shí)驗(yàn)?zāi)軒椭愀庇^地理解電路的工作原理，培養(yǎng)動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力。5.