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:数字电子技术基础习题册答案(7-11)

4. 是由FFa、FFb、FFc组成的十六进制计数器。 【7-3】在二进制异步计数器中,请填写下表中正确的进位端或借位端(Q 或)。 触发模式。 计数器类型。 加法计数器。 减法计数器。 上升沿触发。 从 ( ) 端子引出。 从 ( ) 终端携带。 借位由下降沿触发,进位由( )端子触发。 借位由 ( ) 端子触发。 解:表7-3 [7-4] 电路如图(a)所示,假设初始状态=000。 1、尝试分析由FF1和FF0组成的基址计数器; 2.说明整个电路是一个基数计数器。 列出状态转换表并绘制完整的状态转换图和CP作用下的波形图。 (a) (b) 说明: 1. 是由 FF1 和 FF0 组成的三进制加法计数器(过程略) 2. 整个电路是一个十六进制计数器。 状态转换表(略)、完整的状态转换图以及CP作用下的波形图如下。 【7-5】某移位寄存器型计数器的状态转换表如表所示。 请完成图中计数器的逻辑图并添加必要的门电路。 要求:写出求解步骤并画出完整的状态转移图。 (Q3为高位) 表图:根据状态转移表绘制子状态卡诺图,并求出状态方程。 ; ; ;根据状态方程写出驱动方程。 ; ; ; 验证自动启动并绘制完整的状态转换图。 该电路是自启动的。 电路图如下所示。 [7-6]图(a)所示电路中,D触发器组成的六位移位寄存器输出Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1的初始状态为,触发器FF的初始状态为0 ,串行输入端子DSR=0。

请画出图(b)中A、Q、B的波形。 (a) (b) 说明:波形图如图(b)所示。 图(b) [7-7]分析图中所示电路并解释它们有多少个基址计数器? (a) (b)说明:图(a),状态转换序列[]=0?1?2?3?4?5?6?0,为7基计数器; 图(b)中,[]=6?7?8?9?10?11?12?13?14?15?6为十进制计数器; [7-8]分析如图所示电路的工作过程,画出CP 图输出对应的波形和状态(二进制代码形式,Qa为高位位)。 2.时序电路给出的代码是什么? 3、时序电路给出的代码是什么样的? 说明: 1、状态转换图为2、时序电路给出5421代码。 3、时序电路给出代码如下: 0000→0010→0100→0110→1000→0001→0011→0101→0111→1001→0000【7 -10】尝试用两个4位二进制计数器实现一个31位添加计数器分别采用清零法和设置法。 解决方案:答案已缩写。 [7-9]如图所示为集成异步计数器和计数器组成的电路。 请解释一下它们是什么基本计数器。

(a) (b) (c) 说明:图(a),状态转换序列[]=0?1?2?0,是一个三进制计数器; 图(b),状态转换序列[]=0?1?2?3?0是一个4基计数器; 图(c)是一个37碱基的计数器。 【7-11】该图显示了可变基址计数器。 其中有3线/8线解码器。 当S1=1时,进行译码操作,即从000变为111时,依次选择并输出低电平。 选择四个数据选择器之一。 我们看一下MN图:4个JK触发器组成一个二进制加法计数器。 当计数到[] = 10000时,满足使能条件,对[]的状态进行译码,通过4对1数据选择选择译码器的输出Y 在[MN]的控制下,选择的Y信号以低电平形式清零计数器。 不同的[MN]可以改变图中所示电路的计数系统。 详细信息请参见下表。 MN基 0 0 8 0 1 9 1 0 14 1 1 15 第八章存储器 [8-1] 填空 1. 根据构成材料的不同,存储器可分为磁芯存储器和半导体存储器两种类型。 磁芯存储器用于存储数据; 半导体存储器用于存储数据。 两者相比,前者一般容量较大; 而后者则具有速度快的特点。

2、半导体存储器按功能分为两种。 3. ROM主要由两部分组成: 和 。 按照不同的工作方式分类,ROM可分为三种类型: 、 、 。 4、一个EPROM有8条数据线和13条地址线,因此存储容量为。 5. DRAM 高速SRAM、集成SRAM。 6. DRAM即RAM,工作时刷新电路(需要、不需要); SRAM就是RAM,工作时刷新电路(需要、不需要)。 7. FIFO的中文意思是。 解决办法:1、正、负剩磁,器件的切换状态大且快。 2. 只读存储器、随机存储器。 3、有地址译码器、存储矩阵、固定内容ROM、PROM、EPROM三种。 4.213×8。 5. 低于上述。 6. 动态,需要; 静态的,不需要。 7. 先进先出数据存储。 [8-2]图中是一个16×4位的ROM,是地址输入,数据输出。 试分别写出 D3、D2、D 的图: [8-3] 用 16×4 位 ROM 进行两个 2 位二进制数相乘(A1A0×B1B0 解:图 [8-4] 电路由三位二进制加法计数器和ROM组成如图(a) 1. 写出F1、F2、F3的输出表达式; 2.画出F1、F2、F3在CP作用下的波形(计数器的初始状态为“0”) (a) (b) 图:1.2. 图(b) [8-5] 使用ROM 实现全加器。

解:图第9章可编程逻辑器件和语言【9-1】简述CPLD和FPGA的结构特点? 解决方案:CPLD采用AND-OR逻辑阵列加输出逻辑单元的结构形式; 而FPGA的电路结构是由多个独立的可编程逻辑模块组成,用户可以通过编程将这些模块连接成所需的数字系统。 CPLD具有粗粒度结构,FPGA具有细粒度结构。 CPLD是一种基于乘积术语的可编程结构,而在FPGA中,其基本逻辑单元LE由可编程查找表(LUT,Look-Up Table)组成。 LUT 本质上是一个 RAM。 【9-2】简述一下手工设计和PLD设计的流程? 答: 答:手工设计:第一步设计电路,画逻辑图; 第二步是选择逻辑元件。 第三步是进行正确的连接。 PLD的设计流程:首先根据设计要求编写相应的逻辑表达式并绘制设计草图。 然后利用计算机上的PLD软件通过原理图输入法或硬件描述语言(HDL)输入法输入逻辑设计描述。 经过仿真验证后,下载到PLD器件中,最后通过外部实际输入输出对设计进行验证。 【9-3】利用PLD器件实现的电路的仿真结果如图所示。 请指出该电路的功能。 (a) (b) (c) 图示:图(a)为二选一数据选择器,图(b)为边沿型D触发器,图(c)为电平触发D触发器-翻牌。

【9-4】语言节目列表如下。 写出电路的逻辑函数并进行仿真。 计数(输出,数据,负载,复位,时钟);[7:0]输出;输入[7:0]数据;输入负载,时钟,复位;reg[7:0]输出; @( clk) (!reset ) out = 8'h00;else if (load) out = data;else out = out - 1; 解:语言程序清单如下,写出电路的逻辑函数,并进行仿真。 计数(输出,数据,负载,复位,时钟);[7:0]输出;输入[7:0]数据;输入负载,时钟,复位;reg[7:0]输出; @( clk) (!reset ) out = 8'h00; 否则如果(加载)输出=数据; 否则输出 = 输出 - 1; [9-5]语言程序列表如下。 写出电路的逻辑功能表并进行仿真。

伊玛(A,EN,Y); [7:0] Y;输入 [2:0] A;输入 EN;reg[7:0] Y;电线 [3:0] temp={A,EN}; (临时)4'b0001 : Y=8' 4'b1001 : Y=8' 4'b0101 : Y=8' 4'b1101 : Y=8' 4'b0011 : Y=8' 4'b1011 : Y=8 ' 4'b0111 : Y=8' 4'b1111 : Y=8'b; :Y=8'b; 解决方案:3输入8输出解码器。 仿真波形图参见(a),仿真电路图参见(b)。 (a) 仿真波形图 (b) 仿真电路图 [9-6] 语言程序列表如下。 写出电路的逻辑功能表并进行仿真。 (Y,A); [2:0] A;输入 [7:0] Y;reg [2:0] A;电线 [7:0] temp=Y; 情况(温度)8' A=3'b000 ;8' A=3'b100;8' A=3'b010;8' A=3'b110;8' A=3'b001;8' A=3' b101;8' A=3'b011;8'b: A=3'b111;=3'b000; 解决方案:8个输入和3个输出编码器。

仿真波形图参见(a),仿真电路图参见(b)。 (a) 仿真波形图 (b) 仿真电路图 [9-7] 使用程序编写一个十六进制计数器并进行仿真。 第10章脉冲产生与转换电路 [10-1]试计算图中单稳态触发器的瞬态稳态时间,Rext=10k?,Cext=100nF。 说明:根据图中给出的参数,暂态稳定时间twtw==?10?103?100?10-9=[10-2] 图(a)是555定时器组成的单稳态触发电路。 1、简述其工作原理; 2. 计算临时稳态维持时间tw3。 画出uC和uO在输入ui作用下的波形如图(b)所示。 4、如果ui低电平维持时间为15ms,要求临时稳态维持时间tw保持不变,应采取什么措施? (a) (b) 说明: 1. 工作原理(略); 2、暂稳态维持时间tw==10ms; 3、uc、uo波形如下: 4、若ui低电平维持时间为15ms,要求暂稳态维持时间tw不变,可加微分电路[10-3] 】 图(a)是由555定时器和D触发器组成的电路。 请问:1、555定时器构成什么样的脉冲电路? ? 2、画出图(b)中uc、u01、u02的波形; 3. 计算u01和u02的频率。 (a) (b) 说明: 1. 555 定时器构成多谐振荡器 2. uc、uo1、uo2 的波形 3. uo1 的频率 f1 = uo2 的频率 f2 = 158Hz [10-4]是由 555 定时器组成的电路如图(a)所示,其中, .

回答下列问题: 1. 说出由 555 定时器组成的电路的名称。 2、若输入信号ui如图(b)所示,画出电路输出uo的波形。 (a) (b) 电路图: 1、本电路是由555定时器组成的施密特触发器。 …………………………(3分) 2、从电路图中可以看出,电路的阈值电压为。 在给定输入ui信号条件下,电路输出uo的波形如图(b)所示。 …………(3分) 图(b) [10-5] 由555定时器组成的施密特触发器如图(a)所示。 1、画出图(b)电路的电压传输特性曲线; 2、若输入ui为图(c)波形; 所示信号对应于输出uO的波形; 3. 应该怎样做才能使电路能够识别 ui 中的第二个尖峰? 4、555定时器的哪个引脚可以得到与引脚3相同的信号,如何连接? (a) (b) (c) 图(b) 解: 1.见图(b)。 2.见图(c)。 3. 为了使电路识别 uI 中的第二个尖峰,引脚 5 应连接到约 3V 的控制电压以降低阈值。 4、7脚,7脚与电源之间接上拉电阻。 [10-6]由555定时器组成的电子门铃电路如图所示。 按开关S使门铃Y响,举手后会持续一段时间。 1、计算门铃的响铃频率; 2、在电源电压VCC不变的情况下,为了延长门铃的响铃时间,可以改变电路中哪些元件参数? 3、电路中电容C2、C3的作用是什么? 说明:1、已知555定时器组成多谐振荡器,门铃振荡频率为2。R3和C4组成放电电路,增加这两个参数,延长放电时间常数。

3、电容C2起滤波作用,抑制电源中的高频干扰; 电容C3具有“通交流、隔直流”的功能。 [10-7]图为两个555定时器连接的延时报警器。 当开关S断开时,经过一定的延迟时间td后扬声器开始发声。 如果在延迟时间内开关闭合,扬声器将停止发声。 根据图中给出的参数,计算延迟时间td和扬声器发出声音的频率。 图:延迟时间内扬声器发出声音的频率 第十一章数模与模数转换器 [11-1] 填空 1. 8 位 D/A 转换器的输出电压为 5V当只有输入数字量的最高位为高电平时。 如果只有最低位为高,则输出电压为高。 如果输入为 ,则输出电压为 。 2. A/D 转换的一般步骤包括、、、、。 3、已知转换信号的上限频率为10kHZ,因此A/D转换器的采样频率应较高。 完成转换所需的时间应小于 。 4. 衡量A/D 转换器性能的两个主要指标是A 和D。 5. 逐次逼近型和双积分型两种A/D转换器具有抗干扰能力强、转换速度快的特点。 解决方法: 1. 40mV,。 2. 采样、保持、量化、编码。 3. 20kHz,. 4.准确、速度。 5. 双积分型、逐次逼近型。 【11-2】对于8位D/A转换器,如果最小输出电压增量为,则输入代码时输出电压uo为多少伏? 如果其分辨率用百分比表示,则输出电压Uo=多少; 分辨率为1/(28-1)。

[11-3]如图所示为由四位二进制加法计数器、D/A转换器、电压比较器和控制门组成的数字峰值采样电路。 如果检测到的信号是三角波,尽量解释一下电路的工作原理(测量前在端子上加一个负脉冲,以清零计数器)。 电路正常工作对输出信号有哪些限制? 说明:首先将二进制计数器清零,使uO=0。 添加输入信号(Ui>0),比较器A输出高电平,打开与门G,计数器开始计数,uO增加。 同时,uI也增加。 如果uI>uO,则继续计数,否则停止计数。 但只要uO没有达到输入信号的峰值,它就会增加。 只有当uO=uImax时,与门G才会关闭,从而得以维持。 【11-4】双积分A/D转换器如图所示。 请简述其工作原理,并回答下列问题: 1、若检测到的电压UI(max)=2V,可区分的最小电压为,则二进制计数器的容量应大于二进制计数器的个数必需的。 2. 若时钟频率fCP=,则采样时间T1=τ3。 如果fCP=,UI