中南大学信息院《数字电子技术基础》测试样卷

"这是一份来自中南大学信息院的《数字电子技术基础》测试样卷，涵盖了数字电路中的逻辑函数、半导体存储器、D/A转换器、A/D转换器、555定时器的应用、逻辑电路设计、触发器工作原理、计数器电路以及ROM与计数器结合的脉冲分频电路等多个知识点。试卷包含填空题、作图题和分析题，全面检验学生对数字电子技术基础理论和实践应用的理解。" 1. **逻辑函数标准形式**： - 逻辑函数[pic]的两种标准形式分别是卡诺图表示和真值表表示。卡诺图是一种图形化表示方法，通过最小项的组合来简化逻辑函数；真值表则列出所有输入变量的所有可能组合及其对应的输出结果。 2. **异或运算性质**： - 异或运算具有交换律和结合律，但不具有分配律。2004个“1”异或起来，由于任意数与1异或两次等于其本身，因此最后的结果是1。 3. **半导体存储器结构**： - 半导体存储器主要由存储矩阵、地址译码器和读/写控制电路三部分组成。存储矩阵存储数据，地址译码器确定数据的位置，读/写控制电路负责数据的读取和写入操作。 4. **D/A转换器**： - 8位D/A转换器中，10000000代表二进制的128，对应于5V。当只有最低位为高电平时，相当于二进制的1，对应0.0625V；输入为10001000时，相当于二进制的136，对应于约6.3125V。 5. **A/D转换器类型**： - 逐次逼近型A/D转换器具有较快的转换速度，但抗干扰能力相对较弱；而双积分型A/D转换器则具有更强的抗干扰能力，但转换速度较慢。 6. **555定时器的应用**： - 555定时器可以构成多谐振荡器和单稳态触发器等脉冲整形电路。在这份试卷中提到了脉冲的整形电路，包括多谐振荡器和单稳态触发器。 7. **逻辑电路分析与设计**： - 题目要求将逻辑函数转化为与或非型表达式，并用集电极开路门实现，涉及到逻辑函数的等效变换和CMOS门电路的工作原理。 - 图3电路中使用了8选1数据选择器74LS151，需要分析F1和F2的逻辑表达式，并说明电路的逻辑功能，这涉及数据选择器的使用和逻辑功能的推导。 - 设计一位十进制数的四舍五入电路，需要理解BCD码并用最简与非门实现，体现了逻辑电路设计的基本原则。 8. **触发器与计数器**： - 题目中给出了CP和A的波形，要求画出输出B和C的波形，这涉及到D触发器和JK触发器的工作特性，以及触发器在不同脉冲下如何改变状态。 - 图6(a)和(b)展示了T触发器和异或门构成的电路，需要分析电路连接方式，这是对触发器工作状态和电路连接规则的考察。 9. **脉冲分频电路**： - 图7电路中555定时器形成特定频率的脉冲，同时JK触发器构成了计数器。需要计算输出频率、写出驱动方程和状态方程，列出状态转换表，并画出状态转换图。 - 在图8的脉冲分频电路中，结合16*4位ROM和74LS161计数器，需要分析ROM中的数据并画出D3、D2、D1、D0的输出电压波形，说明与CP信号频率的关系。 这份试卷全面覆盖了数字电路的基础理论和实际应用，旨在评估学生对数字逻辑、存储器、转换器、计数器、脉冲电路等核心概念的理解和应用能力。