中南大学数电期末试题与解答
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"中南大学数电期末四套试卷与详细答案.pdf包含了中南大学信息科学与工程学院《数字电子技术》课程的四套期末考试试卷及其对应的详细解答。试卷内容涉及逻辑函数、半导体存储器、D/A和A/D转换器、555定时器的应用、脉冲整形电路、GAL器件、数据选择器、逻辑设计以及触发器的应用等多个核心知识点。"
本文将详细解析这些关键知识点:
1. **逻辑函数**:逻辑函数是数字电路的基础,常见的标准形式有与或非表达式(AND-OR-NOT)和与或非门等。在填空题中提到了逻辑函数的两种标准形式,通常指的就是这两种。
2. **异或运算**:异或运算具有交换律和结合律,对于大量相同信号异或,如果数量是偶数,结果为0;如果是奇数,结果为1。题目中提到2004个“1”异或,因为2004是偶数,所以结果为0。
3. **半导体存储器**:存储器主要由地址译码器、存储矩阵和输出缓冲器组成。地址译码器负责选择特定存储单元,存储矩阵用于存储数据,输出缓冲器则将存储单元的数据放大后输出。
4. **D/A转换器**(数模转换器):8位D/A转换器表示最大可以有256种不同的电压等级。当输入数字量为5v,如果只有最低位为高电平,即00000001,对应的电压是5v/256=0.0196v。而输入全1时,即11111111,输出电压为5v。
5. **A/D转换器**:逐次逼近型A/D转换器抗干扰能力强,但速度较慢;双积分型A/D转换器转换速度快,但抗干扰能力相对较弱。
6. **555定时器**:555定时器能构成多种电路,如单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器,都是脉冲整形电路的例子。
7. **GAL器件**:与传统的PAL(可编程阵列逻辑)相比,GAL(通用阵列逻辑)具有可编程的输出结构,通过编程可以设定不同输出的工作模式。GAL采用EPLD(可编程逻辑器件)工艺,可以重复编程,增加了灵活性。
8. **数据选择器**(如74LS151):这是一种多路复用器,可以基于地址信号选择多个输入中的一个,用于实现复杂的逻辑功能。
9. **十进制数的四舍五入电路**:设计这类电路通常需要考虑进位和舍弃规则,用与非门实现时,需要构建一个比较器和加法器结构。
10. **触发器**:题目中提到了T触发器和JK触发器,它们是数字电路中的基本存储元件,可以保持和改变状态。通过分析触发器的波形,可以确定其连接方式和工作状态。
11. **555定时器的应用**:555定时器在电路中可以形成各种定时或振荡电路,例如多谐振荡器或单稳态触发器。题目中提到的电路可能是其中一个。
12. **计数器电路**:计数器通常由触发器和逻辑门构成,可以对输入脉冲进行计数。题目中要求分析其驱动方程、状态方程、状态转换表和状态转换图,这些都是理解计数器工作原理的关键。
总结:这份资料全面覆盖了数字电子技术的基础概念和应用,包括逻辑操作、模拟-数字转换、存储器、逻辑门电路、触发器以及定时器的使用,对于学习和复习数字电子技术的学生来说非常有价值。
2022-07-09 上传
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