2021年计算机电路基础平时作业华南理工大学网络教育学院一、简答题（6小题）1、共射极放大电路如图1-1所示，已知，晶体管的电流放大系数 =50，欲满足，的要求，试问、的值应分别为多少？ 图1-1答：2、写出如图1-2所示电路中门电路的类型，并写出输出端Y1、Y2、Y的表达式。图1-2答：电路Y1的结果（A或B）；Y2的结果是（C或D）；最后的结果是Y1Y2。3、写出如图1-3所示电路中门电路的类型，并分别写出图1-3中当控制信号EN=0和EN=1时输出端Y1、Y2、Y的表达式或逻辑状态。图1-3答：三态和非门，上为低电平有效，下为高电平有效；EN=0，Y1=(AB),Y=(AB)；EN=1,Y1=高阻抗，Y2=（CD），Y=（CD）4、电路如图1-4所示，写出触发器输入端D的表达式、是CP的上升沿或下降沿触发、触发时次态Qn+1的表达式，并说明该电路对于输入信号A来讲相当于哪种逻辑功能的触发器。图1-4答：D=A异或Q；上升沿触发；Q(n+1)=D=A或Q(n)；T是触发器。5、电路如图1-5所示，写出触发器输入端J、K的表达式、是CP的上升沿或下降沿触发、触发时输出次态Qn+1的表达式，并说明该电路对于输入信号A来讲相当于哪种逻辑功能的触发器。图1-5答:当A=0,K=(01)，有效cp时如Qn=0，Qn+1=0不变,如Qn=1，Qn+1=0；当A=1，JK=(10)有效cp时如Qn=0，Qn+1=1，如Qn=1，On+1=1不变；对A相当一个缓冲器。6、由555定时器组成的电路分别如图1-6、1-7、1-8所示，555定时器的功能表如图1-9所示。问：（1）哪个电路构成单稳态触发器？试定性画出单稳态触发器的输入、输出的电压波形图；并写出单稳态触发器的暂稳态持续时间的计算式；（2）哪个电路构成多谐振荡器？试定性画出多谐振荡器电压和的波形图，并写出多谐振荡器输出的周期T和频率f的计算式；（3）哪个电路构成施密特触发器？若，则其正向阈值电压、负向阈值电压、回差电压分别为多少？ 图1-6 图1-7 图1-8 图1-9答:(1)图1-8是单稳态触发器；(2) 图1-6是多谐振汤器；(3)图1-7是施密特触发器。Vcc=12v,Vt-=Vcc/3=4v,Vt=Vt+-t-=4v二、直流电路计算（2小题）1、用基尔霍夫电流定律求图2-1所示电路中的电流I1、I2、I3。 图2-1解：1. R左边复结点电流定律制有：1A-3A-I1=0 计算得I1=-2A2. 由6与bai12电du阻环路电压定律有：12*I3-6I=0 计算得 6电阻的电流I=2I3 3. 由R与6电阻中间结点电流定律： -1-I3-2-2I3=0 计算得I3=-1A 4. 由12电阻左边结点电流定律：-1+1-I2=0 计算得I2=0A所以：I1=-2A，I2=0、I3=-1A2、电路如图2-2所示，试用结点电压法或支路电流法计算电压U。图2-2解：用结点电压法求解得，三、逻辑函数化简与变换（2小题）1、用公式法将逻辑函数化为最简与或式，并进一步将该最简与或式变换为与非-与非式。2、已知，给定约束条件为，利用卡诺图（按图3-1所示排列）将化简为最简与或式，并进一步将该最简与或式变换为与非-与非式。图3-1答：非-与非式： Y=A(BC)+(AB)+A B+BC)=A(B+C)+(A+B+A B+BC)=AB+AC+(A+B)=AB+ACY=A(B+C）Y=(BC)四、组合逻辑电路设计（3小题）1、设计一个全加器，设输入为A、B、C，输出为S（和）、CO（进位）。（1）列出真值表；（2）写出输出S和CO的最小项之和表达式；（3）利用卡诺图分别将S和CO化为最简与或表达式；（4）画出用门电路构成的最简的逻辑电路图，假设各类型门电路齐备。2、8选1数据选择器74LS151的功能表和逻辑符号分别如图4-1、4-2所示，试用74LS151实现组合逻辑函数，画出相应的连线图。 图4-1 图4-2答：以CBAD从高位到低位排列最小项为m(1,2,3,6,8,11,13,14),逻辑表达式打不出来，你自己画画卡诺图就能写出来了。做法就是先写出3输入8行真值表把Y表示为D的函数，然后分D=0,1扩展成16行真值表即可。F=m(0,2,3,4,6)=ABC+ABC+ABC+ABC+ABC=(ABC+ABC+ABC+ABC)+(ABC+ABC) 【 ABC用了2次】=C+AB3、试用3线-8线译码器74LS138和少量门电路，实现逻辑函数和。74LS138的功能表和逻辑符号分别如图4-3、4-4所示。 图4-3 图4-4 答：依题意可得：（1）与以下74ls152的函数式进行对比可以得到若是令:A2=S1 A1 =S0 A0=A 则D0=D6=1,D2=D3=D4=D7=BD1=D5=0,有F=Y（2） 电路图如下：五、时序逻辑电路分析和设计（3小题）1、逻辑电路如图5-1所示，各触发器的初始状态均为“0”。试分析：（1）该计数器是同步计数器还是异步计数器？（2）写出各触发器的驱动方程和状态方程；（3）按Q2Q1Q0顺序列出完整的状态转换表或画出完整的状态转换图；（4）说明是几进制计数器，能否自启动。 图5-1答:(1)该计数器是同步电路(2)然后各个输出如下:q=(q0)&(q2)；ql=q0异或ql；q2=q0&q1新的q,q1,q2都是在时钟的上升沿来进行更新(3)状态转换是000到001到010到011到100然后回到0。(4) 是一个2进制的计数器2、由十六进制计数器74LS161和门电路构成的电路如图5-2所示，74LS161的功能表和逻辑符号分别如图5-3、5-4所示。（1）画出电路在N=0时的状态转换图，并说明电路在N=0时是多少进制的计数器；（2）画出电路在N=1时的状态转换图，并说明电路在N=1时是多少进制的计数器。 图5-2 图5-3 图5-43、试用同步4位二进制计数器74LS161和尽量少的门电路设计一个12进制计数器，已知输入时钟为CLK。要求：采用反馈清零法，并写出的表达式，有关引脚不允许悬空。74LS161的功能表和逻辑符号分别如图5-5、图5-6所示。 图5-5 图5-6 答： 计数是一种复最简单基本的运算，计数器就是实现这种运算的逻辑电路，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时兼有分频功能，计数器是由基本的计数单元和一些控制门所组成，计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类触发器构成，这些触发器有制RS触发器、T触发器、D触发器及JK触发器等。 74LS161是4位二进制同步加法计数器，除了有二进制加法计数功能外，还道具有异步清零、同步置数、保持等功能。RD非=Q3和Q2相与后再取反，即计数到12（即1100）时，计数器输出端清零，开始重新计数。