数字电路与逻辑设计考试题及解答

"大学数字电路与逻辑设计考试题.doc" 这篇文档是关于大学数字电路与逻辑设计课程的一份考试试题，涵盖了数字逻辑的基础概念及其应用。试题涉及到一致性判别电路的设计和三相步进电机的控制，以及逻辑电路设计用于显示设备故障情况的问题。 在试题中，首先提出了一致性判别电路的题目。这种电路的目标是，当输入的三位二进制数A、B、C相同时，输出P1为1，表示一致；反之，如果输入不相同，则P2为1，表示不一致。这个问题可以通过简单的逻辑门组合来解决，例如使用异或门和与门的组合。 接着，试题转向了三相步进电机的正转控制。步进电机通过不同相位的电流激发实现旋转，这里的任务是设计一个使用边沿D触发器的脉冲分配电路来控制电机的顺序通电。设计过程包括绘制状态转换表或状态转换图，制作次态卡诺图，写出状态方程和驱动方程，并验证电路是否能自启动。考生需要理解D触发器的工作原理，掌握状态机的设计方法，以及如何从状态转换图推导出驱动方程。 然后，试题要求考生修改状态方程以实现自启动功能。这通常意味着调整电路的初始状态或逻辑条件，使得系统能够从某个特定状态开始，经过一系列转换后回到自身，形成一个闭合循环。 最后，试题提出了一个实际应用问题，即设计一个逻辑电路来显示三台设备的故障情况。黄灯亮表示至少有一台设备故障，红灯亮表示至少有两台设备故障，同时亮则表示所有设备都有故障。解决这个问题需要构建一个逻辑表达式，基于输入变量A、B、C来决定输出变量L1（黄灯）和L2（红灯）的状态。考生需要列出真值表，然后利用布尔代数简化逻辑表达式，最终实现所需的逻辑功能。 这份考试题覆盖了数字逻辑设计中的基础理论和实际应用，旨在测试学生对逻辑门、触发器、状态机设计、故障检测逻辑等知识的理解和应用能力。