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模拟和数字电路基础知识汇总

模拟和数字电路基础知识汇总
模拟和数字电路基础知识汇总

作为一位硬件工程师,必须面对的就是两个基本电路:模拟电路和数字电路。下面我们就来了解一下这两个电路的基本知识。

一、模拟电路与数字电路的定义及特点

模拟电路(电子电路)

处理模拟信号的电子电路。“模拟”二字主要指电压(或电流)对于真实信号成比例的再现。

其主要特点是:

a.函数的取值为无限多个。

b.当图像信息和声音信息改变时,信号的波形也改变,即模拟信号待传播的信息包

含在它的波形之中(信息变化规律直接反映在模拟信号的幅度、频率和相位的变化上)。

c.初级模拟电路主要解决两个大的方面:放大、信号源。

d.模拟信号具有连续性。

用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路,或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能,所以又称数字逻辑电路。

数字信号

其主要特点是:

a.同时具有算术运算和逻辑运算功能。

数字电路是以二进制逻辑代数为数学基础,使用二进制数字信号,既能进行算术运算又能方便地进行逻辑运算(与、或、非、判断、比较、处理等),因此极其适合于运算、比较、存储、传输、控制、决策等应用。

b.实现简单,系统可靠。

以二进制作为基础的数字逻辑电路,可靠性较强。电源电压的小的波动对其没有影响,温度和工艺偏差对其工作的可靠性影响也比模拟电路小得多。

c.集成度高,功能实现容易。

集成度高,体积小,功耗低是数字电路突出的优点之一。电路的设计、维修、维护灵活方便,随着集成电路技术的高速发展,数字逻辑电路的集成度越来越高,集成电路块的功能随着小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)的发展也从元件级、器件级、部件级、板卡级上升到系统级。电路的设计组成只需采用一些标准的集成电路块单元连接而成。对于非标准的特殊电路还可以使用可编程序逻辑阵列电路,通过编程的方法实现任意的逻辑功能。

二、模拟电路与数字电路之间的区别

模拟电路是处理模拟信号的电路;数字电路是处理数字信号的电路。

模拟信号是关于时间的函数,是一个连续变化的量,数字信号则是离散的量。因为所有的电子系统都是要以具体的电子器件,电子线路为载体的,在一个信号处理中,信号的采集,信号的恢复都是模拟信号,只有中间部分信号的处理是数字处理。具体的说模拟电路主要处理模拟信号,不随时间变化,时间域和值域上均连续的信号,如语音信号。而数字信号则相反,是变化的,数字信号的处理包括信号的采样,信号的量化,信号的编码。

举个简单的例子:要想从远方传过来一段由小变大的声音,用调幅、模拟信号进行传输(相应的应采用模拟电路),那么在传输过程中的信号的幅度就会越来越大,因为它是在用电信号的幅度特性来模拟声音的强弱特性。

但是如果采用数字信号传输,就要采用一种编码,每一级声音大小对应一种编码,在声音输入端,每采一次样,就将对应的编码传输出去。可见无论把声音分多少级,无论采样频率有多高,对于原始的声音来说,这种方式还是存在损失。不过,这种损失可以通过加高采样频率来弥补,理论上采样频率大于原始信号的频率的两倍就可以完全还原了。

数字电路的电平都是符合标准的,模拟电路就没有这样的要求了。

三、模拟电路和数字电路之间的联系

摸拟电路是为数字电路供给电源而又完成执行机构的执行。

在模拟电路和数字电路中,信号的表达方式不同。对模拟信号能够执行的操作,例如放大、滤波、限幅等,都可以对数字信号进行操作。事实上,所有的数字电路从根本上来说都是模拟电路,其基本电学原理,都与模拟电路相同。互补金属氧化物半导体就是由两个模拟的金属氧化物场效应管构成的,其对称、互补的结构,使它恰好能处理高低数字逻辑电平。不过,数字电路的设计目标是用来处理数字信号,如果强行引入任意模拟信号而不进行额外处理,则可能造成量化噪声。

在一组离散的时间下表示信号数值的函数称为离散时间信号。因为最常遇到的离散时间信号是模拟信号在时间上以均匀(有时也以非均匀)间隔的采样。而“离散时间”与“数字”也经常用来说明同一信号。离散时间信号的一些理论也适用于数字信号。

四、如何实现模拟和数字电路的功能

模拟电路和数字电路它们同样是信号变化的载体,模拟电路在电路中对信号的放大和削减是通过元器件的放大特性来实现操作的,而数字电路是对信号的传输是通过开关特性来实现操作的。

在模拟电路中,电压、电流、频率,周期的变化是互相制约的,而数字电路中电路中电压、电流、频率、周期的变化是离散的。

模拟电路可以在大电流高电压下工作,而数字电路只是在小电压,小电流底功耗下工作,完成或产生稳定的控制信号。

五、应用

模拟电路几乎覆盖整个电子领域,任何一个电子线路的功能实现都会涉及到模拟电路。

数字电路与数字电子技术广泛的应用于电视、雷达、通信、电子计算机、自动控制、航天等科学技术领域。

模拟电路的设计通常比数字电路更为困难,对设计人员的水平要求更高。这也是数字电路系统比模拟电路系统更加普及的原因之一。模拟电路通常需要更多的手工运算,其设计过程的自动化程度低于数字电路。

数字电子技术基础试题及答案

数字电子技术基础期末考试试卷 课程名称 数字电子技术基础 A 卷 考试形式 闭 卷 考核类型 考试 本试卷共 4 大题,卷面满分100分,答题时间120分钟。 一、填空题:(每小题2分,共10分) 1.二进制数(1011.1001)2转换为八进制数为 (13.41) ,转换为十六进为 B9 。 2.数字电路按照是否具有记忆功能通常可分为两类: 组合逻逻辑电路 、 时序逻辑电路 。 3.已知逻辑函数F =A ⊕B ,它的与非-与非表达式为 ,或与非表达式 为 。 4.5个变量可构成 32 个最小项,变量的每一种取值可使 1 个最小项的值为1。 5.555定时器构成的施密特触发器,若电源电压V CC =12V ,电压控制端经0.01μF 电容接地,则上触发电平U T+ = V ,下触发电平U T –= V 。 二、化简题:(每小题10分,共20分) 1.用代数法将下面的函数化为最简与或式:F=C ·[ABD BC BD A +++(B+C)D]

2. 用卡诺图法将下列函数化简为最简与或式: F(A 、B 、C 、D)=∑m (0,2,4,5,7,13)+∑d(8,9,10,11,14,15) 三、分析题:(每小题10分,共40分) 1.试分析题1图所示逻辑电路,写出逻辑表达式和真值表,表达式化简后再画出新的逻辑图。 题 1图 得分 评卷人

2.74161组成的电路如题 2 图所示,分析电路,并回答以下问题: (1)画出电路的状态转换图(Q 3Q 2Q 1Q 0); (2)说出电路的功能。(74161的功能见表) 题 2 图 …………………密……………………封…………………………装…………………订………………………线………………………

数字电路基础考试题9答案

A 卷 一.选择题(18) 1.以下式子中不正确的是( C ) a .1A =A b .A +A=A c . B A B A +=+ d .1+A =1 2.已知B A B B A Y ++=下列结果中正确的是( ) a .Y =A b .Y =B c .Y =A +B d .B A Y += 3.TTL 反相器输入为低电平时其静态输入电流为( ) a .-3mA b .+5mA c .-1mA d .-7mA 4.下列说法不正确的是( ) a .集电极开路的门称为OC 门 b .三态门输出端有可能出现三种状态(高阻态、高电平、低电平) c .O C 门输出端直接连接可以实现正逻辑的线或运算 d 利用三态门电路可实现双向传输 5.以下错误的是( ) a .数字比较器可以比较数字大小 b .实现两个一位二进制数相加的电路叫全加器 c .实现两个一位二进制数和来自低位的进位相加的电路叫全加器 d .编码器可分为普通全加器和优先编码器 6.下列描述不正确的是( ) a .触发器具有两种状态,当Q=1时触发器处于1态 6. A 7. B 8. A 9. B b .时序电路必然存在状态循环

c .异步时序电路的响应速度要比同步时序电路的响应速度慢 d .边沿触发器具有前沿触发和后沿触发两种方式,能有效克服同步触发器的空翻现象 7.电路如下图(图中为下降沿Jk 触发器),触发器当前状态Q 3 Q 2 Q 1为“011”,请问时钟作用下,触发器下一状态为( ) a .“110” b .“100” c .“010” d .“000” 8、下列描述不正确的是( ) a .时序逻辑电路某一时刻的电路状态取决于电路进入该时刻前所处的状态。 b .寄存器只能存储小量数据,存储器可存储大量数据。 c .主从JK 触发器主触发器具有一次翻转性 d .上面描述至少有一个不正确 9.下列描述不正确的是( ) a .EEPROM 具有数据长期保存的功能且比EPROM 使用方便 b .集成二—十进制计数器和集成二进制计数器均可方便扩展。 c .将移位寄存器首尾相连可构成环形计数器 d .上面描述至少有一个不正确 二.判断题(10分) 1.TTL 门电路在高电平输入时,其输入电流很小,74LS 系列每个输入端的输入电流在40uA 以下( ) 2.三态门输出为高阻时,其输出线上电压为高电平( ) 3.超前进位加法器比串行进位加法器速度慢( ) 4.译码器哪个输出信号有效取决于译码器的地址输入信号( ) 5.五进制计数器的有效状态为五个( ) 6. 施密特触发器的特点是电路具有两个稳态且每个稳态需要相应的输入条件维持。( ) 7. 当时序逻辑电路存在无效循环时该电路不能自启动() 8. RS 触发器、JK 触发器均具有状态翻转功能( ) 9. D/A 的含义是模数转换( ) 10.构成一个7进制计数器需要3个触发器( ) 三.计算题(5分) 如图所示电路在V i =和V i =5V 时输出电压 V 0分别为多少,三极管分别工作于什么区(放 大区、截止区、饱和区)。 V i 10k 3k GND +5V V 0

模拟数字电路基础知识

第九章 数字电路基础知识 一、 填空题 1、 模拟信号是在时间上和数值上都是 变化 的信号。 2、 脉冲信号则是指极短时间内的 电信号。 3、 广义地凡是 规律变化的,带有突变特点的电信号均称脉冲。 4、 数字信号是指在时间和数值上都是 的信号,是脉冲信号的一种。 5、 常见的脉冲波形有,矩形波、 、三角波、 、阶梯波。 6、 一个脉冲的参数主要有 Vm 、tr 、 Tf 、T P 、T 等。 7、 数字电路研究的对象是电路的输出与输入之间的逻辑关系。 8、 电容器两端的电压不能突变,即外加电压突变瞬间,电容器相当于 。 9、 电容充放电结束时,流过电容的电流为0,电容相当于 。 10、 通常规定,RC 充放电,当t = 时,即认为充放电过程结束。 11、 RC 充放电过程的快慢取决于电路本身的 ,与其它因素无关。 12、 RC 充放电过程中,电压,电流均按 规律变化。 13、 理想二极管正向导通时,其端电压为0,相当于开关的 。 14、 在脉冲与数字电路中,三极管主要工作在 和 。 15、 三极管输出响应输入的变化需要一定的时间,时间越短,开关特性 。 16、 选择题 2 若一个逻辑函数由三个变量组成,则最小项共有( )个。 A 、3 B 、4 C 、8 4 下列各式中哪个是三变量A 、B 、C 的最小项( ) A 、A B C ++ B 、A BC + C 、ABC 5、模拟电路与脉冲电路的不同在于( )。 A 、模拟电路的晶体管多工作在开关状态,脉冲电路的晶体管多工作在放大状态。 B 、模拟电路的晶体管多工作在放大状态,脉冲电路的晶体管多工作在开关状态。 C 、模拟电路的晶体管多工作在截止状态,脉冲电路的晶体管多工作在饱和状态。 D 、模拟电路的晶体管多工作在饱和状态,脉冲电路的晶体管多工作在截止状态。 6、己知一实际矩形脉冲,则其脉冲上升时间( )。 A 、.从0到Vm 所需时间 B 、从0到2 2Vm 所需时间 C 、从0.1Vm 到0.9Vm 所需时间 D 、从0.1Vm 到 22Vm 所需时间 7、硅二极管钳位电压为( ) A 、0.5V B 、0.2V C 、0.7V D 、0.3V 8、二极管限幅电路的限幅电压取决于( )。 A 、二极管的接法 B 、输入的直流电源的电压 C 、负载电阻的大小 D 、上述三项 9、在二极管限幅电路中,决定是上限幅还是下限幅的是( ) A 、二极管的正、反接法 B 、输入的直流电源极性 C 、负载电阻的大小 D 、上述三项 10、下列逻辑代数定律中,和普通代数相似是( ) A 、否定律 B 、反定律 C 、重迭律 D 、分配律

数字电子技术基础试题及答案

D C B A D C A B ++《数字电子技术》试卷 姓名:__ _______ 班级:__________ 考号:___________ 成绩:____________ 1.?有一数码10010011,作为自然二进制数时,它相当于十进制数(147),作为8421BCD 码时,它相当于十进制数(93 )。 2.三态门电路的输出有高电平、低电平和(高阻)3种状态。 3.TTL 与非门多余的输入端应接(高电平或悬空)。 4.TTL 集成JK 触发器正常工作时,其d R 和d S 端应接(高)电平。 5. 已知某函数?? ? ??+??? ??++=D C AB D C A B F ,该函数的反函数F = ( )。 6. 如果对键盘上108个符号进行二进制编码,则至少要( 7)位二进制数码。 7. 典型的TTL 与非门电路使用的电路为电源电压为(5 )V ,其输出高电平为(3.6)V ,输出低电平为(0.35)V , CMOS 电路的电源电压为( 3--18) V 。 8.74LS138是3线—8线译码器,译码为输出低电平有效,若输入为A 2A 1A 0=110时,输出 01234567Y Y Y Y Y Y Y Y 应为( )。 9.将一个包含有32768个基本存储单元的存储电路设计16位为一个字节的ROM 。该ROM 有( 11)根地址线,有(16)根数据读出线。 10. 两片中规模集成电路10进制计数器串联后,最大计数容量为( 100)位。 11. =(AB )。 12. 13 二、分) 1.?函数 A .F(A,B,C)=∑m (0,2,4) B. (A,B,C)=∑m (3,5,6,7) C .F(A,B,C)=∑m (0,2,3,4) D. F(A,B,C)=∑m (2,4,6,7) 2.8线—3线优先编码器的输入为I 0—I 7 ,当优先级别最高的I 7有效时,其输出012Y Y Y ??的值是( C )。 A .111 B. 010 C. 000 D. 101 3.十六路数据选择器的地址输入(选择控制)端有( C )个。 A .16 B.2 C.4 D.8

【VIP专享】电子技术习题解答.第6章.数字电路基础知识习题解答

第6章数字电路基础知识习题解答 6.1 什么是数字信号?什么是模拟信号? 解:模拟信号是在时间和数值上均作连续变化的电信号,如收音机、电视机通过天线接收到的音频信号、视频信号都是随时间作连续变化的物理量。数字信号是在数值和时间上都是离散的、突变的信号,常常被称作“离散”信号。 6.2 在数字逻辑电路中为什么采用二进制?它有哪些优点? 解:数字电路和模拟电路相比,主要具有如下特点: (1)电路结构简单,易集成化。电路只有两个状态“0”和“1”,对元件精度要求低。 (2)抗干扰能力强,工作可靠性高。 (3)数字信息便于长期保存和加密。 (4)数字集成电路产品系列全,通用性强,成本低。 (5)数字电路不仅能完成数值运算,而且还能进行逻辑判断。 6.3 逻辑函数式有哪几种表示形式? 解:逻辑函数的表示方法通常有以下四种:真值表、逻辑函数式、逻辑图和卡诺图。 6.4 试说明集电极开路门的逻辑功能,它有什么特点和用途? 解:集电极开路门的逻辑功能与普通与非门的逻辑功能基本相同,集电极门是将原TTL与非门电路中的T5管的集电极开路,并取消了集电极电阻。使用时,为保证集电极门的正常工作,必须在输出端与电源U CC之间串联一个电阻,该电阻称为上拉电阻。 将两个或多个集电极门输出端连在一起可实现线与逻辑。用集电极门可驱动发光二极管的电路。由集电极门可实现逻辑电平转换。 6.5 试说明三态门的逻辑功能,它有什么特点和用途? 解:三态门的逻辑功能与普通与非门的逻辑功能基本相同,逻辑门的输出除有高、低电平两种状态外,还有第三种状态——高阻状态(或称禁止状态)的门电路,简称TSL门。其电路组成是TTL与非门的输入级多了一个控制器件EN。 三态与非门可作为输入设备与数据总线之间的接口。可将输入设备的多组数据分时传

数字电子技术基础试题与答案

数字电子技术基础期末考试试卷 课程名称 数字电子技术基础 B 卷 考试形式 闭卷 考核类型 考试 本试卷共 3 大题,卷面满分100分,答题时间120分钟。 一、填空题:(每题2分,共10分) 1. 时序逻辑电路一般由 和 两分组成。 2. 十进制数(56)10转换为二进制数为 和十六进制数为 。 3. 串行进位加法器的缺点是 ,想速度高时应采用 加法器。 4. 多谐振荡器是一种波形 电路,它没有稳态,只有两个 。 5. 用6个D 触发器设计一个计数器,则该计数器的最大模值M= 。 二、化简、证明、分析综合题:(每小题10分,共70分) 1.写出函数F (A,B,C,D) =A B C D E ++++的反函数。 =F

2.证明逻辑函数式相等:()() ++++=+ BC D D B C AD B B D 3.已知逻辑函数F= ∑(3,5,8,9,10,12)+∑d(0,1,2) (1)化简该函数为最简与或式:

(2)画出用两级与非门实现的最简与或式电路图: 4.555定时器构成的多谐振动器图1所示,已知R1=1K Ω,R2=8.2KΩ,C=0.1μF。试求脉冲宽度T,振荡频率f 和占空比q。 图1

5.某地址译码电路如图2所示,当输入地址变量A7-A0的状态分别为什么状态 时,1Y 、6Y 分别才为低电平(被译中)。 图2 6.触发器电路就输入信号的波形如图3所示,试分别写出D 触发器的Q 和Q1的表达式,并画出其波形。 图3 ………………………密……………………封…………………………装…………………订………………………线………………………

数字电子技术基础--第一章练习题及参考答案

第一章数字电路基础 第一部分基础知识 一、选择题 1.以下代码中为无权码的为。 A. 8421BCD码 B. 5421BCD码 C.余三码 D.格雷码 2.以下代码中为恒权码的为。 A.8421BCD码 B. 5421BCD码 C.余三码 D.格雷码 3.一位十六进制数可以用位二进制数来表示。 A.1 B.2 C.4 D. 16 4.十进制数25用8421BCD码表示为。 A.10 101 B.0010 0101 C.100101 D.10101 5.在一个8位的存储单元中,能够存储的最大无符号整数是。 A.(256)10 B.(127)10 C.(FF)16 D.(255)10 6.与十进制数(53.5)10等值的数或代码为。 A.(0101 0011.0101)8421BCD B.(35.8)16 C.(110101.1)2 D.(65.4)8 7.矩形脉冲信号的参数有。 A.周期 B.占空比 C.脉宽 D.扫描期 8.与八进制数(47.3)8等值的数为: A. (100111.011)2 B.(27.6)16 C.(27.3 )16 D. (100111.11)2 9.常用的B C D码有。 A.奇偶校验码 B.格雷码 C.8421码 D.余三码 10.与模拟电路相比,数字电路主要的优点有。 A.容易设计 B.通用性强 C.保密性好 D.抗干扰能力强 二、判断题(正确打√,错误的打×) 1. 方波的占空比为0.5。() 2. 8421码1001比0001大。() 3. 数字电路中用“1”和“0”分别表示两种状态,二者无大小之分。() 4.格雷码具有任何相邻码只有一位码元不同的特性。() 5.八进制数(18)8比十进制数(18)10小。() 6.当传送十进制数5时,在8421奇校验码的校验位上值应为1。()

数字电子技术基础试题和答案

一、填空题:(每空3分,共15分) 1.逻辑函数有四种表示方法,它们分别是()、()、()和()。2.将2004个“1”异或起来得到的结果是()。 3.由555定时器构成的三种电路中,()和()是脉冲的整形电路。4.TTL器件输入脚悬空相当于输入()电平。 5.基本逻辑运算有: ()、()和()运算。 6.采用四位比较器对两个四位数比较时,先比较()位。 7.触发器按动作特点可分为基本型、()、()和边沿型; 8.如果要把一宽脉冲变换为窄脉冲应采用()触发器 9.目前我们所学的双极型集成电路和单极型集成电路的典型电路分别是()电路和()电路。 10.施密特触发器有()个稳定状态.,多谐振荡器有()个稳定状态。 11.数字系统按组成方式可分为、两种; 12.两二进制数相加时,不考虑低位的进位信号是()加器。 13.不仅考虑两个____________相加,而且还考虑来自__________相加的运算电路,称为全加器。 14.时序逻辑电路的输出不仅和_________有关,而且还与_____________有关。 15.计数器按CP脉冲的输入方式可分为___________和___________。 16.触发器根据逻辑功能的不同,可分为___________、___________、___________、___________、___________等。 17.根据不同需要,在集成计数器芯片的基础上,通过采用___________、___________、___________等方法可以实现任意进制的技术器。 18.4. 一个JK 触发器有个稳态,它可存储位二进制数。 19.若将一个正弦波电压信号转换成同一频率的矩形波,应采用电路。 20.把JK触发器改成T触发器的方法是。 二.数制转换(5分): 1、(11.001)2=()16=()10 2、(8F.FF)16=()2=()10 3、(25.7)10=()2=()16 4、(+1011B)原码=()反码=( )补码 5、(-101010B)原码=()反码=( )补码

数字电子技术基础第五版期末知识点总结 (1)

数电课程各章重点 第一、二章 逻辑代数基础知识要点 各种进制间的转换,逻辑函数的化简。 一、二进制、十进制、十六进制数之间的转换;二进制数的原码、反码和补码 .8421码 二、逻辑代数的三种基本运算以及5种复合运算的图形符号、表达式和真值表:与、或、非 三、逻辑代数的基本公式和常用公式、基本规则 逻辑代数的基本公式 逻辑代数常用公式: 吸收律:A AB A =+ 消去律:B A B A A +=+ A B A AB =+ 多余项定律:C A AB BC C A AB +=++ 反演定律:B A AB += B A B A ?=+ 基本规则:反演规则和对偶规则,例1-5 四、逻辑函数的三种表示方法及其互相转换 逻辑函数的三种表示方法为:真值表、函数式、逻辑图 会从这三种中任一种推出其它二种,详见例1-7 五、逻辑函数的最小项表示法:最小项的性质;例1-8 六、逻辑函数的化简:要求按步骤解答 1、 利用公式法对逻辑函数进行化简 2、 利用卡诺图对逻辑函数化简 3、 具有约束条件的逻辑函数化简 例1.1 利用公式法化简 BD C D A B A C B A ABCD F ++++=)( 解:BD C D A B A C B A ABCD F ++++=)( 例 利用卡诺图化简逻辑函数 ∑=)107653()(、、、、 m ABCD Y 约束条件为 ∑8)4210(、、、、 m 解:函数Y 的卡诺图如下:

第三章 门电路知识要点 各种门的符号,逻辑功能。 一、三极管开、关状态 1、饱和、截止条件:截止:T be V V <, 饱和:β CS BS B I I i => 2、反相器饱和、截止判断 二、基本门电路及其逻辑符号 与门、或非门、非门、与非门、OC 门、三态门、异或; 传输门、OC/OD 门及三态门的应用 三、门电路的外特性 1、输入端电阻特性:对TTL 门电路而言,输入端通过电阻接地或低电平时,由于输入电流流过该电阻,会在电阻上产生压降,当电阻大于开门电阻时,相当于逻辑高电平。 习题2-7 5、输出低电平负载电流I OL 6、扇出系数N O 一个门电路驱动同类门的最大数目 第四章 组合逻辑电路知识要点 组合逻辑电路的分析、设计,利用集成芯片实现逻辑函数。 (74138, 74151等) 一、组合逻辑电路:任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入,与电路原来的状态无关 二、 组合逻辑电路的分析方法(按步骤解题) 三、 若干常用组合逻辑电路 译码器(74LS138) 全加器(真值表分析) 数据选择器(74151和74153) 四、 组合逻辑电路设计方法(按步骤解题) 1、 用门电路设计 2、 用译码器、数据选择器实现 例3.1 试设计一个三位多数表决电路

数字电子技术基础试题及答案

数字电子技术基础期末考试试卷 课程名称 数字电子技术基础 B 卷 考试形式 闭卷 考核类型 考试 本试卷共 3 大题,卷面满分100分,答题时间120分钟。 一、填空题:(每题2分,共10分) 1. 时序逻辑电路一般由 和 两分组成。 2. 十进制数(56)10转换为二进制数为 和十六进制数为 。 3. 串行进位加法器的缺点是 ,想速度高时应采用 加法器。 4. 多谐振荡器是一种波形 电路,它没有稳态,只有两个 。 5. 用6个D 触发器设计一个计数器,则该计数器的最大模值M= 。 二、化简、证明、分析综合题:(每小题10分,共70分) 1.写出函数F (A,B,C,D) =A B C D E ++++的反函数。 =F 2.证明逻辑函数式相等:()()BC D D B C AD B B D ++++=+

3.已知逻辑函数F= ∑(3,5,8,9,10,12)+∑d(0,1,2) (1)化简该函数为最简与或式: (2)画出用两级与非门实现的最简与或式电路图: 4.555定时器构成的多谐振动器图1所示,已知R1=1KΩ,R2=8.2KΩ,C=0.1μF。试求脉冲宽度T,振荡频率f和占空比q。 图1 5.某地址译码电路如图2所示,当输入地址变量A7-A0的状态分别为什么状态

时,1Y 、6Y 分别才为低电平(被译中)。 图2 6.触发器电路就输入信号的波形如图3所示,试分别写出D 触发器的Q 和Q1的表达式,并画出其波形。 图3 D= Q n+1= Q 1= 7. 已知电路如图4所示,试写出:

①驱动方程; ②状态方程; ③输出方程; ④状态表; ⑤电路功能。图4

数字电子技术基础第三版第一章答案

第一章数字逻辑基础 第一节重点与难点 一、重点: 1.数制 2.编码 (1) 二—十进制码(BCD码) 在这种编码中,用四位二进制数表示十进制数中的0~9十个数码。常用的编码有8421BCD 码、5421BCD码和余3码。 8421BCD码是由四位二进制数0000到1111十六种组合中前十种组合,即0000~1001来代表十进制数0~9十个数码,每位二进制码具有固定的权值8、4、2、1,称有权码。 余3码是由8421BCD码加3(0011)得来,是一种无权码。 (2)格雷码 格雷码是一种常见的无权码。这种码的特点是相邻的两个码组之间仅有一位不同,因而其可靠性较高,广泛应用于计数和数字系统的输入、输出等场合。 3.逻辑代数基础 (1)逻辑代数的基本公式与基本规则 逻辑代数的基本公式反映了二值逻辑的基本思想,是逻辑运算的重要工具,也是学习数字电路的必备基础。 逻辑代数有三个基本规则,利用代入规则、反演规则和对偶规则使逻辑函数的公式数目倍增。 (2)逻辑问题的描述 逻辑问题的描述可用真值表、函数式、逻辑图、卡诺图和时序图,它们各具特点又相互关联,可按需选用。 (3)图形法化简逻辑函数 图形法比较适合于具有三、四变量的逻辑函数的简化。 二、难点: 1.给定逻辑函数,将逻辑函数化为最简 用代数法化简逻辑函数,要求熟练掌握逻辑代数的基本公式和规则,熟练运用四个基本方法—并项法、消项法、消元法及配项法对逻辑函数进行化简。 用图形法化简逻辑函数时,一定要注意卡诺图的循环邻接的特点,画包围圈时应把每个包围圈尽可能画大。 2.卡诺图的灵活应用 卡诺图除用于简化函数外,还可以用来检验化简结果是否最简、判断函数间的关系、求函数的反函数和逻辑运算等。 3.电路的设计 在工程实际中,往往给出逻辑命题,如何正确分析命题,设计出逻辑电路呢?通常的步骤如下:

数字电路基础试题及答案

陕西理工学院成教学生考试试卷姓名:年级:专业: 科目:数字电路学历层次: 一、填空:(25分) 1、(10110)2=( )10=( ) 16 ( 28 ) 10=( ) 2 =( ) 16 (56) 10=() 8421BCD 2、最基本的门电路是:、、。3、有N个变量组成的最小项有个。 4、基本RS触发器的特征方程为_______ ,约束条件是__. 5、若存储器的容量是256×4 RAM,该RAM有 ___存储单元,有字,字长 _____位,地址线根。 6、用N位移位寄存器构成的扭环形计数器的模是________. 7、若令JK触发器的J=K=T则构成的触发器为_______. 7、如图所示,Y= 。9、如图所示逻辑电路的输出Y= 。 10、已知 Y=D AC BC B A+ +,则 Y= , Y/=。 11、组合逻辑电路的特点是_________、___________;与组合逻辑 电路相比,时序逻辑电路的输出不仅仅取决于此刻 的_______;还与电路有关。 二、化简(20分) 1、公式化简 (1)Y=ABC ABC BC BC A ++++ (2)Y ABC A B C =+++ 2、用卡诺图法化简下列逻辑函数 (1)Y BCD BC ACD ABD =+++ — — 下 — — — — — — — — — — 装 — — — — — — — — — — 订 — — — — — — — — — — 线 — — — — — — — — — — —

(2)(1,3,4,9,11,12,14,15)(5,6,7,13)m d Y =∑+∑ 三、设下列各触发器初始状态为0,试画出在CP 作用下触发器的输出波 形(10分 ) 四、用74LS161四位二进制计数器实现十进制计数器。(15分) 五、试分析如图电路的逻辑功能,设各触发器的初始状态为0。(15分) r C Q A 、Q B 、Q C 、Q A 、B 、C 、 D :数 P 、T :计数选通端r C :异步复位端CP :时钟控制输入D L :同步并置数 C :位输出端;

数字电路基础教案

第7章数字电路基础 【课题】 7.1 概述 【教学目的】 1.让学生了解数字电子技术对于认知数码世界的重要现实意义,培养学生学习该科目的浓厚兴趣。 2.明确该科目的学习重点和学习方法。 【教学重点】 1.电信号的种类和各自的特点。 2.数字信号的表示方法。 3.脉冲波形主要参数的含义及常见脉冲波形。 4.数字电路的特点和优越性。 【教学难点】 数字信号在日常生活中的应用。 【教学方法】 讲授法,讨论法 【参考教学课时】 1课时 【教学过程】 一、新授内容 7.1.1 数字信号与模拟信号 1. 模拟信号:在时间和数值上是连续变化的信号称为模拟信号。 2. 数字信号:在时间和数值上是离散的信号称为数字信号。 讨论:请同学们列举几种常见的数字信号和模拟信号。 7.1.2 脉冲信号及其参数 1. 脉冲信号的定义:在瞬间突然变化、作用时间极短的电压或电流信号。 2.脉冲的主要参数:脉冲幅值V m 、脉冲上升时间t r 、脉冲下降时间t f 、脉冲宽度t W 、脉冲周期T及占空比D。 7.1.3 数字电路的特点及应用 特点:1.电路结构简单,便于实现数字电路集成化。

2.抗干扰能力强,可靠性高。(例如手机) 3.数字电路实际上是一种逻辑运算电路,电路分析与设计方法简单、方便。 4.数字电路可以方便地保存、传输、处理数字信号。(例如计算机) 5.精度高、功能完备、智能化。(例如数字电视和数码照相机) 应用:数字电路在家电产品、测量仪器、通信设备、控制装置等领域得到广泛的应用,数字化的发展前景非常宽阔。 讨论:1.你用过哪些数字电路产品,请列出1~2个较为典型的例子,并就其中一个产品说明它的功能及优点和缺点。 二、课堂小结 1. 数字信号与模拟信号的概念 2. 脉冲信号及其参数 3. 数字电路的特点及应用 三、课堂思考 讨论:谈谈如何才能学好数字电路课程? 四、课后练习 P143思考与练习题:1、 2、3。 【课题】 7.2 常用数制与编码 【教学目的】 1.掌握二进制、十进制、十六进制数的表示方法及数制间的相互转换。 2.了解8421BCD码的表示形式。 【教学重点】 1.二进制、十六进制数的表示方法。 2.数字电路中为什么广泛采用二、十六进制数。 3.为什么要进行不同数制之间的转换。 4.进行二进制、十进制数、十六进制之间的相互转换。 5. 8421BCD码。 【教学难点】

数字电路第一章数字电路习题集和答案

第一章绪论练习题 一、选择题 1.以下代码中为无权码的为。 A. 8421BCD码 B. 5421BCD码 C. 余三码 D. 格雷码 2.以下代码中为恒权码的为。 码 B. 5421BCD码 C. 余三码 D. 格雷码 3.一位十六进制数可以用位二进制数来表示。 A. 1 B. 2 C. 4 D. 16 4.十进制数25用8421BCD码表示为。 101 0101 C.100101 、 5.在一个8位的存储单元中,能够存储的最大无符号整数是。 A.(256)10 B.(127)10 C.(FF)16 D.(255)10 6.与十进制数()10等值的数或代码为。 A.(0101 8421BCD B.16 C.2 D.8 7.矩形脉冲信号的参数有。 A.周期 B.占空比 C.脉宽 D.扫描期 8.与八进制数8等值的数为: A. 2 B.16 C. )16 D.2 9. 常用的B CD码有。 A.奇偶校验码 B.格雷码 C.8421码 D.余三码 ( 10.与模拟电路相比,数字电路主要的优点有。 A.容易设计 B.通用性强 C.保密性好 D.抗干扰能力强11.把B二进制数转换成十进制数为() A. 150 B. 96 C.82 D. 159 12.将4FBH转换为十进制数( ) A. 0B B. 0B C. 0 D. 13.将数转换为十六进制数为() B.

C. D. ! 14.将十进制数130转换为对应的八进制数: B. 82 C. 120 D. 230 15.分别用842lBCD码表示()2为() B. 98 C. 980 D. 120 二、判断题(正确打√,错误的打×) 1. 方波的占空比为。() 2. 8421码1001比0001大。() 3. 数字电路中用“1”和“0”分别表示两种状态,二者无大小之分。()4.格雷码具有任何相邻码只有一位码元不同的特性。() 5.八进制数(18)8比十进制数(18)10小。() : 6.当传送十进制数5时,在8421奇校验码的校验位上值应为1。() 7.在时间和幅度上都断续变化的信号是数字信号,语音信号不是数字信号。() 8.占空比的公式为:q = t w / T,则周期T越大占空比q越小。() 9.十进制数(9)10比十六进制数(9)16小。() 10.当8421奇校验码在传送十进制数(8)10时,在校验位上出现了1时,表明在传送过程中出现了错误。() 三、填空题 1.描述脉冲波形的主要参数 有、、、、、、。 2.数字信号的特点是在上和上都是断续变化的,其高电平和低 电平常用和来表示。 3.分析数字电路的主要工具是,数字电路又称作。 4.在数字电路中,常用的计数制除十进制外,还有、 ) 、。 5.常用的BCD码有、、、等。常用的

数字电路基础知识

第九章 数字电路基础知识 一、填空题 1、 模拟信号是在时间上和数值上都是 连续 的信号。 2、 脉冲信号则是指极短时间内的 突变 电信号。 3、 广义地凡是 非正弦 规律变化的,带有突变特点的电信号均称脉冲。 4、 数字信号是指在时间和数值上都是 离散 的信号,是脉冲信号的一种。 5、 常见的脉冲波形有,矩形波、 锯齿波 、三角波、 尖脉冲 、阶梯波。 6、 一个脉冲的参数主要有 Vm 、tr 、 Tf 、T P 、T 等。 7、 数字电路研究的对象是电路的 输出与输入 之间的逻辑关系。 8、 电容器两端的电压不能突变,即外加电压突变瞬间,电容器相当于 短路 。 9、 电容充放电结束时,流过电容的电流为0,电容相当于 开路 。 10、 通常规定,RC 充放电,当t = (3-5)τ 时,即认为充放电过程结束。 11、 RC 充放电过程的快慢取决于电路本身的 时间常数 ,与其它因素无关。 12、 RC 充放电过程中,电压,电流均按 指数 规律变化。 13、 理想二极管正向导通时,其端电压为0,相当于开关的 闭合 。 14、 在脉冲与数字电路中,三极管主要工作在 截止区 和 饱和区 。 15、 三极管输出响应输入的变化需要一定的时间,时间越短,开关特性 越好 。 二、选择题 1 若逻辑表达式F A B =+,则下列表达式中与F 相同的是( A ) A 、F A B = B 、F AB = C 、F A B =+ 2 若一个逻辑函数由三个变量组成,则最小项共有( C )个。 A 、3 B 、4 C 、8 3 图9-1所示是三个变量的卡诺图,则最简的“与或式”表达式为( A ) A 、A B A C BC ++ B 、AB B C AC ++ C 、AB BC AC ++ 4 下列各式中哪个是三变量A 、B 、C 的最小项( C ) A 、A B C ++ B 、A BC + C 、ABC 5、模拟电路与脉冲电路的不同在于( B )。 A 、模拟电路的晶体管多工作在开关状态,脉冲电路的晶体管多工作在放大状态。 B 、模拟电路的晶体管多工作在放大状态,脉冲电路的晶体管多工作在开关状态。 C 、模拟电路的晶体管多工作在截止状态,脉冲电路的晶体管多工作在饱和状态。 D 、模拟电路的晶体管多工作在饱和状态,脉冲电路的晶体管多工作在截止状态。 14 B 15 C 16 D 17 B 18 B 19 C 20A 6、己知一实际矩形脉冲,则其脉冲上升时间( C )。 A 、.从0到Vm 所需时间 B 、从0到 2 2Vm 所需时间

数字电路基础试题及答案2

《数字电路》试卷二 一、填空:(20分) 1、(1001101)2=()10=()8=( )16;(27)10=()8421BCD 。 2、客观事物的最基本的逻辑关系有____逻辑____ 逻辑和_____逻辑三种。3、函数1F AB BC =+的反演式1F =;函数2F A BC =+的对偶式 '2F =。 4、51个“1”连续进行异或运算,其结果是。 5、基本R-S 触发器的特征方程为_______;约束条件是。 6、按照逻辑功能的不同特点,数字电路可分为______________、_____________两大类。 7、J-K 触发器,当J=K=0时,触发器处于_________状态;J=0、K=1时,触发器状态为________;K=0、 J=1时,触发器状态为_________;J=K=1时,触发器状态__________。 8、某中规模寄存器内有3个触发器,用它构成的扭环型计数器模长为;构成最长模计数器模长为。 二、化简:(20分) 1、用公式法化简下列逻辑函数。1)()F A B AB AB AB =?+2)F AB AD BD BCE =+++2、用卡诺图法化简下列逻辑函数。 1)F m =?(0,2,3,4,8,10,11)

2)F m +?(2,3,6,10,11,14) =?(0,1,4,9,12,)d 三、设计一个三变量判偶电路,当输入变量A,B,C中有偶数个1时,其输出为1;否则输出为0。并用3/8线译码器(74LS138)和适当门电路实现。(16分) 四、如下图所示维持阻塞D触发器,设初态为0。根据CP脉冲及A输入波形画出Q波形。(8分)

数字电子技术基础课程教学大纲简介

数字电子技术基础课程教学大纲 英文名称:Digital Electronic Technology Fundamentals 课程编码:04119630 学时:64/12学分:4 课程性质:专业基础课课程类别:理论课 先修课程:高等数学、普通物理、电路理论、模拟电子技术基础 开课学期:第4学期 适用专业:自动化、电气工程及其自动化、工业自动化仪表 一、课程教学目标 通过本课程的理论教学和实验训练,能够运用数字电子技术的基本概念、基本理论与分析方法和设计方法,解决较复杂的数字电路系统相关的工程问题,使学生具备下列能力: 1、使用逻辑代数解决逻辑问题; 1、正确使用数字集成电路; 1、分析和设计数字逻辑电路; 2、正确使用数字逻辑电路系统的辅助电路。 三、课程的基本内容 3.1 理论教学 1、数字逻辑基础(支撑教学目标1) 教学目标:使学生掌握逻辑代数的三种基本运算、三项基本定理、基本公式和常用公式。了解二进制的算术运算与逻辑运算的不同之处。掌握逻辑函数的四种表示方法(真值表法、逻辑式法、卡诺图法及逻辑图法)及其相互之间的转换。理解最小项的概念及其在逻辑函数表示中的应用。掌握逻辑函数的公式化简法和图形化简法。掌握约束项的概念及其在逻辑函数化简中的应用。

本章主要内容: (1)数字信号与数字电路 (2)逻辑代数 (3)逻辑函数及其表示方法 (4)逻辑函数的化简 2、逻辑门电路(支撑教学目标2) 教学目标:使学生了解门电路的定义及分类方法。二极管、三极管的开关特性,及分立元件组成的与、或、非门的工作原理。理解TTL 反相器的工作原理,掌握其静态特性,了解动态特性。了解其它类型TTL门的工作原理及TTL集成门的系列分类。 本章主要内容: (1)半导体二极管门电路 (2)半导体三极管门电路 (3)TTL集成门电路 3、组合逻辑电路(支撑教学目标3) 教学目标:使学生掌握组合逻辑电路的设计与分析方法。理解常用组合逻辑电路,即编码器、译码器和数据选择器的基本概念、工作原理及应用。掌握译码器和数据选择器在组合电路设计中的应用。 本章主要内容: (1)概述 (2)组合逻辑电路的分析与设计 (3)常用组合逻辑电路 (4)用中规模集成电路设计组合逻辑电路 4、触发器(支撑教学目标3) 教学目标:使学生理解触发器的定义。掌握基本SR触发器、同步触发器、主从触发器、边沿 触发的触发器的动作特点。掌握触发器的各种逻辑功能(DFF,JKFF,SRFF,TFF,T’FF)。掌握触发器 逻辑功能与触发方式的区别。掌握画触发器工作波形的方法。 本章主要内容: (1)概述 (2)基本SR触发器(SR锁存器)和同步触发器(电平触发) (3)主从触发器(脉冲触发)和边沿触发器(边沿触发) (4)触发器的逻辑功能及描述方法 5、时序逻辑电路(支撑教学目标3) 教学目标:使学生掌握时序逻辑电路的定义及同步时序电路的分析与设计方法。了解异步时序电路的概念。理解时序电路各方程组(输出方程组、驱动方程组、状态方程组),状态转换表、状态转换图及时序图在分析和设计时序电路中的重要作用。了解常用时序电路(计数器、移位寄存器)的组成及工作原理及其应用。 本章主要内容: (1)时序电路的基本概念

北航数字电路期末试题及答案知识讲解

北航数字电路期末试 题及答案

北航数字电路期末试题及答案数字电子技术基础(A卷)

一. 解答下列问题(共40分,每小题5分) 1. 十进制数 X = 117,其ASCII 码表示为: 。 在8位机器中,[X]补 = ,[-X]补 = 。 2. 已知逻辑函数:()F A C BC A B CD =+++,直接用反演规则写出其反函数和对偶函数。 3. 用卡诺图化简逻辑函数∑∑+=)15,1013,8,2,1()14,12,7,6,0(44d m F 4. 用OC 门驱动发光二极管电路如图,若V F =2V ,I F =20mA ,试完善电路并计算电阻R=? 5. 画出图示电路的输出波形 A B C Y Y A B C & E n

6. 主-从JK 触发器,已知CP 、J 、K 信号波形如图示,画出输出波形(初始状态为0)。 7. 分析函数 F AB ABC =+ 所组成的电路存在何种险象。 8. 图示电路中触发器: 建立时间 t su = 20ns , 保持时间 t h = 5ns , 传输迟延时间t pdcp-Q,/Q = 30ns , 门G 迟延t pd G = 10ns , 时钟脉冲F max = ? 二. 逻辑函数 (,,)F A B C ABC BC AC =++(本题共14分,每小题7分) 1. 用3-8译码器及适当门电路实现。

2.用“四选一”数据选择器及适当门电路实现。 三.分析下列电路所实现的逻辑功能(本题共16分,每小题8分) 1.由2-5-10进制异步计数器构成的电路。 2.由74LS163构成计数器电路。

数字电子技术基础试题及答案(一)

数字电子技术基础期末考试试卷 1. 时序逻辑电路一般由 和 两分组成。 2. 十进制数(56)10转换为二进制数为 和十六进制数为 。 3. 串行进位加法器的缺点是 ,想速度高时应采用 加法器。 4. 多谐振荡器是一种波形 电路,它没有稳态,只有两个 。 5. 用6个D 触发器设计一个计数器,则该计数器的最大模值M= 。 1.写出函数F (A,B,C,D) =A B C D E ++++的反函数。 =F 2.证明逻辑函数式相等:()()BC D D B C AD B B D ++++=+ 3.已知逻辑函数F= ∑(3,5,8,9,10,12)+∑d(0,1,2) (1)化简该函数为最简与或式: (2)画出用两级与非门实现的最简与或式电路图: 4.555定时器构成的多谐振动器图1所示,已知R 1=1K Ω,R 2=8.2K Ω,C=0.1μF 。试求脉冲宽度T ,振荡频率f 和占空比q 。 图1 5.某地址译码电路如图2所示,当输入地址变量A7-A0的状态分别为什么状态 ………………………密……………………封…………………………装…………………订………………………线……………………… 学院 专业(班级) 姓名 学号 …………………

时,1Y 、6Y 分别才为低电平(被译中)。 6.触发器电路就输入信号的波形如图3所示,试分别写出D 触发器的Q 和Q1的表达式,并画出其波形。 图 D= Q n+1= Q 1= 7. 已知电路如图4所示,试写出: ①驱动方程; ②状态方程; ③输出方程; ④状态表; ⑤电路功能。 图4 1.设计一个三变量偶检验逻辑电路。当三变量A 、B 、C 输入组合中的“1” 的个数为偶数时F=1,否则F=0。选用8选1数选器或门电路实现该逻辑电路。 要求: (1)列出该电路F(A,B,C)的真值表和表达式; (2)画出逻辑电路图。

数字电子技术基础知识总结

数字电子技术基础知识总结引导语:数字电子技术基础知识有哪些呢?接下来是小编为你带来收集整理的文章,欢迎阅读! 处理模拟信号的电子电路。“模拟”二字主要指电压(或电流)对于真实信号成比例的再现。 其主要特点是: 1、函数的取值为无限多个; 2、当图像信息和声音信息改变时,信号的波形也改变,即模拟信号待传播的信息包含在它的波形之中(信息变化规律直接反映在模拟信号的幅度、频率和相位的变化上)。 3.初级模拟电路主要解决两个大的方面:1放大、2信号源。 4、模拟信号具有连续性。 用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路,或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能,所以又称数字逻辑电路。 其主要特点是: 1、同时具有算术运算和逻辑运算功能 数字电路是以二进制逻辑代数为数学基础,使用二进制数字信号,既能进行算术运算又能方便地进行逻辑运算(与、或、非、判断、比较、处理等),因此极其适合于运算、比较、存储、传输、控制、决策等应用。

2、实现简单,系统可靠 以二进制作为基础的数字逻辑电路,可靠性较强。电源电压的小的波动对其没有影响,温度和工艺偏差对其工作的可靠性影响也比模拟电路小得多。 3、集成度高,功能实现容易 集成度高,体积小,功耗低是数字电路突出的优点之一。电路的设计、维修、维护灵活方便,随着集成电路技术的高速发展,数字逻辑电路的集成度越来越高,集成电路块的功能随着小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)的发展也从元件级、器件级、部件级、板卡级上升到系统级。电路的设计组成只需采用一些标准的集成电路块单元连接而成。对于非标准的特殊电路还可以使用可编程序逻辑阵列电路,通过编程的方法实现任意的逻辑功能。 模拟电路是处理模拟信号的电路;数字电路是处理数字信号的电路。 模拟信号是关于时间的函数,是一个连续变化的量,数字信号则是离散的量。因为所有的电子系统都是要以具体的电子器件,电子线路为载体的,在一个信号处理中,信号的采集,信号的恢复都是模拟信号,只有中间部分信号的处理是数字处理。具体的说模拟电路主要处理模拟信号,不随时间变化,时间域和值域上均连续的信号,如语音信号。而数

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