中南大学信息院《数字电子技术》期末考试试题解析

"中南大学信息院《数字电子技术基础》期末考试试题涵盖了数字电子技术的基础概念和应用，包括逻辑函数、异或运算、半导体存储器、D/A和A/D转换器、555定时器、GAL器件、数据选择器、十进制数处理、触发器以及ROM和计数器的电路分析。" 该试卷主要测试学生对以下知识点的掌握： 1. **逻辑函数**：逻辑函数有两种标准形式，即与或非表达式（AND-OR-NOT）和卡诺图（Karnaugh Maps）。学生需熟悉这两种表示方式，并能进行转换。 2. **异或运算**：2012个“1”异或起来的结果是“0”，因为任何数与自己异或都得0。 3. **半导体存储器**：通常由存储矩阵、地址解码器和读/写控制电路三部分组成。这些部件协同工作，实现数据的存取。 4. **D/A转换器**：8位D/A转换器，输入数字量10000000对应5V。若只有最低位为高电平，输出为1/2的满量程，即2.5V；输入为10001000时，输出为(1/2 + 1/256) * 5V。 5. **A/D转换器**：逐次逼近型A/D转换器具有较好的抗干扰能力，而双积分型A/D转换器则转换速度较快。 6. **555定时器**：在脉冲整形电路中，555定时器常被用于构成单稳态触发器和多谐振荡器。 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LE（逻辑元素）和OL（输出逻辑）来设定工作模式。采用EPROM（可擦除可编程只读存储器）工艺，GAL可以重复编程，适应性更强。 8. **逻辑表达式和电路实现**：学生需要将逻辑函数P=AB+AC转化为“与或非”表达式，并用集电极开路与非门实现。 9. **数据选择器**：8选1数据选择器的输出函数式与地址输入有关，学生需要根据地址输入变化分析输出Y的波形并解释其逻辑功能。 10. **D/A转换器和计数器**：理解ROM数据对D/A转换器输出的影响，以及同步十六进制加法计数器74LS161的工作原理，分析D3-D0输出与CP信号的频率关系。 11. **触发器和电路分析**：识别T触发器和异或门构成的电路，根据波形推断电路连接和T的取值。 12. **ROM电路应用**：了解ROM在脉冲分频电路中的作用，分析ROM数据对输出电压波形的影响，并计算输出电压与输入CP信号的频率比。 13. **综合应用**：涉及555定时器的电路类型，74LS160构成的计数器进制，RAM的工作状态及其在电路中的作用，以及D/A转换器的输出表达式和波形图绘制。 这个期末考试综合考察了学生对数字电子技术多个核心概念的理解和应用能力，涵盖从基本逻辑门到复杂数字系统设计的多个层次。