数字电子技术基础(华北电力大学)1465168455 中国大学MOOC作业答案
1、
评分规则: 每个小题1分
作业第2课 逻辑代数 第2课 单元作业
1、
评分规则: 步骤要详细,如果只是结果正确,给1分
2、
评分规则: 每问1分
3、
评分规则: 每问1分
作业第3课 以三人表决组合逻辑电路设计_PROJECT_1为依托给出组合逻辑电路几乎所有的概念 第3课 单元作业
小提示:本节包含奇怪的同名章节内容
1、
评分规则: 全部正确得满分,一个最小项错误得1分,两个或者以上最小项错误得0分
2、 研究真值表与VHDL描述的对应关系,体会其中的关系。照葫芦画瓢,修改上面的VHDL程序,用来描述下面的真值表
评分规则:
3、 研究真值表与VHDL描述的对应关系,体会其中的关系。照葫芦画瓢,修改上面的VHDL程序,用来描述下面的真值表
评分规则: 错0分,对2分
4、 研究真值表与Verilog-HDL描述的对应关系,体会其中的关系。照葫芦画瓢,修改上面的VHDL程序,用来描述下面的真值表
评分规则:
5、
评分规则:
作业第4课 逻辑代数法化简和卡诺图法化简 第4课 单元作业
1、
评分规则: 每题2分
2、
评分规则: 每题2分
3、 试分析如图所示的组合逻辑电路。要求:(1)写出输出逻辑表达式(4分);(2)列出真值表(4分);(3)说明逻辑功能(2分)。
评分规则:
4、 试用与非门设计一个供电控制电路,某工厂有A、B、C三个车间,各需电力11kW,由厂变电所的X、Y两台变压器供电。其中X变压器的功率为16kW,Y变压器的功率为28kW。为合理供电,试用门电路设计一个供电控制电路。要求:(1)做约定(2分);(2)列真值表(4分);(3)卡诺图化简(2分);(4)用与非门实现电路(2分)。
评分规则:
5、
评分规则:
作业第5课 PROJECT_1—三人表决组合逻辑电路的设计 第5课 单元作业
1、 按照项目指导书,完成PROJECT_1的10项任务。硬件实际操作部分在此不计分,可自行在自己的实验室完成。
评分规则: 每项任务的仿真、综合、约束、实现、生成数据流的步骤各提供一张照片即可表示已经完成该项任务。每项任务完成得2分。
2、 按照如下约束,重新完成第3项任务,上传VIDADO软件的scalar ports 的图片。
评分规则: 正确得2分,错误不得分。
3、 研究真值表与VHDL描述的对应关系,体会其中的关系。照葫芦画瓢,修改上面的VHDL程序,用来描述下面的真值表
评分规则: 错0分,对2分
4、 研究真值表与VHDL描述的对应关系,体会其中的关系。照葫芦画瓢,修改上面的VHDL程序,用来描述下面的真值表
评分规则: 错0分,对2分
5、 研究真值表与Verilog-HDL描述的对应关系,体会其中的关系。照葫芦画瓢,修改上面的VHDL程序,用来描述下面的真值表
评分规则: 错0分,对2分
作业第6课 半导体器件的静态开关特性、动态开关特性 第6课 单元作业
1、
评分规则: 每小题2分
2、
评分规则: 每个输入组合的计算给2分
3、
评分规则: 2分
4、 当A1A0=00时,标识出每个半导体器件的状态,计算MNOP的值。半导体器件均工作在开关状态。
评分规则: 二极管的状态,全对2分,只要有一个错误给0分;FET的状态,全对2分,只要有一个错误给0分。MNOP的值,每个值1分。
作业第7课 TTL门电路 和MOS门电路 第7课 单元作业
1、 7-1 通过集成电路手册,查找74LS83、74LS32、7486集成电路的下列参数及取值。①高电平输出最小值;②高电平输入最小值;③低电平输出最大值;④低电平输入最大值;⑤从电压源获得的最大电流值;⑥低电平——高电平传播延迟最大值;⑦高电平—低电平传播延迟最大值;⑧低电平输出电流最大值;⑨低电平输入电流。
评分规则: 每个芯片3分。在7.1节中有这三个芯片的数据手册。
2、
评分规则: 每个点的波形1分。
作业第8课 编码器和译码器 第8课 单元作业
1、
评分规则: 全部正确得满分,一个最小项错误得1分,两个或者以上最小项错误得0分
2、
评分规则: 约定2分,真值表4分,卡诺图4分,逻辑电路图2分。
3、 设计一个三路报警电路,七段数码管和配套的显示译码器电路已经准备好,要求使用数码管显示哪路有报警信号。当第一路有报警信号时,数码管显示1,当第二路有报警信号时,数码管显示2,当第三路有报警信号时,数码管显示3,当两路或者两路以上有报警信号时,数码管显示4,当无报警信号时,数码管显示0。(1)约定(2分);(2)列出真值表(2分);(3)卡诺图化简得到最简与或式(3分);(4)用门电路实现(2分);(5)用74X138和与非门实现(要求有推导过程,画出逻辑电路图)(5分)。
评分规则:
4、
评分规则: 每问3分。答案在8.4节中的富文本中下载。HDL程序下载:链接:https://pan.baidu.com/s/1XLFU7fUc_eXkr6CPyoHfHQ 提取码:wjra
作业第9课 数据分配器和数据选择器 第9课 单元作业
1、 已知8选1数据选择器74LS151芯片的选择输入端A2的引脚折断,无法输入信号,但芯片内部功能完好。试问如何用它来实现函数:给出推导过程,画出逻辑电路图。
评分规则:
2、 分析这个电路的工作原理,当M=0时数码管显示何值?
评分规则: 显示1。
3、 分析这个电路的功能。
评分规则: 逻辑表达式、功能 ,各2分。这是四选一数据选择器。
4、
评分规则:
5、 在一个化工厂,化学液体存放在三个不同的罐中,每个罐有一个固定在某位置的传感器来监测液体的液面高度,若液面浸没传感器,则传感器输出高电平。若其中任意的两个罐中的液体低于某个液面高度,则系统就要告警,设计这个化学液体监测测系统,按如下要求来实现:(1)约定(2分);(2)列出真值表(2分);(3)写出最简与或式(2分);(4)用最少个数的与非门实现(2分);(5)用74X138加必要的门电路实现(要求有推导过程,画出逻辑电路图)(4分);(6)用74X151实现(要求有推导过程,画出逻辑电路图)(4分);
评分规则: 按答案中的要求给分。
6、 按照下面这个图的设计思路,设计一个8位数码管的动态显示电路,显示自己学号的后8位。提示:数码管显示译码器部分不用修改。再添加4个数码管,数据选择器部分应该扩展成八选一数据选择器,二进制译码器换成3线-8线的74X138。可以手画出电路原理图,也可以复制下面的图,然后用画笔绘图软件来画电路,建议用后者,这样画出的图比较清晰。思考:如果用HDL语言描述这个电路,扩展起来是不是更容易些?
评分规则: 数据选择器部分2分,二进制译码器部分2分,数码管部分2分,绘制完整的电路图2分。思考HDL语言的描述方法2分。
7、 按照下面这个图的设计思路,数码管使用共阳数码管,设计一个4位数码管的动态显示电路,显示自己学号的后4位。可以手画出电路原理图,也可以复制下面的图,然后用画笔绘图软件来画电路,建议用后者。提示:需要修改二进制译码器部分、显示译码器部分,数据选择器部分不需要修改。
评分规则: 修改二进制译码器部分2分,修改显示译码器部分2分,画出完整电路图2
8、 设计一个2选1数据选择器,X和Y是两个数据输入端,A为选择信号,F为输出。当A=0时,输出F=X,当A=1时,输出F=Y。要求:(1)用二级与或电路实现(2分);(2)用二级或与电路实现(2分)。
评分规则:
9、
评分规则:
10、 用2线-4线二进制译码器芯片74X139实现1路-4路的数据分配器。要求给出逻辑表达式的推导,画出逻辑电路图,简单描述自己的设计思路,说明下面两个图信号的对应关系。
评分规则: 逻辑表达式的推导2分,逻辑电路图2分,简单描述2分
作业第10课 二进制加法器,二进制数值比较器,组合逻辑电路的竞争冒险 第10课 单元作业
1、
评分规则:
2、 设计一个能实现两个1位二进制数的全加运算和全减运算的组合逻辑电路,加减控制信号用M表示,当M=0时为全加运算,M=1时为全减运算。要求:(1)用最少个数的与非门实现(约定,真值表,卡诺图化简,画出逻辑电路图)(10分)。(2)74X151国标符号如图所示,用74X151实现(要求有推导过程,画出逻辑电路图)(5分)。(3)74X138国标符号如图所示,用74X138加必要的门电路实现(要求有推导过程,画出逻辑电路图)(5分)。
评分规则: 约定2分,真值表4分,卡诺图化简2分,画出逻辑电路图2分;74X151实现表达式推导3分,画出逻辑电路图2分;74X138实现表达式推导3分,画出逻辑电路图2分;
3、 设计一个组合逻辑电路,要求当X=0时实现一位二进制数的半加功能,X=1时实现一位二进制数的半减功能。设计要求:(1)约定(2分);(2)写出真值表(4分);(3)卡诺图化简,写出最简与或式(2分);(4)用与非门实现,画出逻辑图(2分);(5)74X138芯片的国标符号如图所示,用74X138芯片实现该电路(5分)。(6)74X153芯片的国标符号如图所示,用74X153芯片实现该电路(5分)。
评分规则: 按题目中的给分标准
作业第11课 基本RS锁存器 第11课 单元作业
1、 两个二输入与非门构成的基本RS锁存器电路如下:两个二输入与非门构成的基本RS锁存器的输入信号的波形如下,画出输出Q和Q非的波形。
评分规则:
作业第12课 边沿触发器 第12课 单元作业
1、
评分规则: 每问2分。
2、 设计实现如下信号的电路。CP信号为已知。
评分规则: CP1、CP2, 每个2分
3、
评分规则:
4、
评分规则:
5、
评分规则:
6、 设计实现如下信号的电路。CP信号为已知。
评分规则: CP1、CP2, 每个2分
7、
评分规则:
作业第13课 PROJECT_2—数码管的动态显示电路的设计 第13课 单元作业
1、 电路如图所示。(1)当CP1=0时, 74X157的四个输出DCBA是多少?74X138的输出Y0是多少?右边数码管的显示值是多少?(6分)(2)画出CP信号作用下CP1的波形以及两个数码管对应显示的数值。图中JK触发器的初态是0。(3分)(3)下面的VHDL程序与图中的哪个芯片功能是一样的?(1分)
评分规则: 按照题目中的要求给分。
2、 电路如图所示。(1)当CP2CP1=11时, 74X153构成的MUX模块的四个输出A3A2A1A0是多少(2分)?74X139的输出1Y3是多少(2分)?最左边数码管的显示值是多少(2分)? (2)画出CP信号作用下CP2CP1的波形以及四个数码管对应显示的数值。假定上图中D触发器的初态是0。(6分)(3)第35行到第42行的Verilog-HDL程序与电路图中的哪部分电路对应(1分)? 第44行到第48行的Verilog-HDL程序与电路图中的哪部分电路对应(1分)? 第50行到第57行的Verilog-HDL程序与电路图中的哪部分电路对应(1分)? 第58行到第77行的Verilog-HDL程序与电路图中的哪部分电路对应(1分)?
评分规则: 按题目要求给分。
3、 这是8位数码管的动态显示电路。读程序,找到计数器、MUX、二进制译码器、显示译码器这四个模块的描述,用左侧数字表示的行来指明。
评分规则:
4、
评分规则:
5、
评分规则:
作业第14课 时序逻辑电路的分析 第14课 单元作业
1、 电路如图所示,要求(1)写出各触发器的驱动方程(6分);(2)写出状态方程(3分);(3)写出电路的状态表(2分);(4)画出状态图(2分);(5)说明电路是几进制计数器(1分);(6)能否自启动(1分)?
评分规则: 按题目要求给分。
2、 电路如图所示,要求(1)写出各触发器的驱动方程(4分);(2)写出状态方程(2分);(3)写出电路的状态表(2分);(4)画出状态图(2分);(5)说明电路是几进制计数器(1分);(6)能否自启动(1分)?
评分规则: 按题目要求给分。
3、
评分规则: 按题目的要求给分。
4、 试分析如图所示的时序逻辑电路,要求:(1)列出驱动方程(6分);(2)列出状态方程(3分);(3)列出状态表(2分);(4)画出状态图(2分);(5)画出在CP脉冲作用下三个触发器的Q2Q1Q0和74X138八个输出的波形图,设三个触发器的初态均为0。(2分)
评分规则: 按题目要求给分。
5、 试分析如图所示的时序逻辑电路,要求:(1)列出驱动方程(6分);(2)列出状态方程(3分);(3)列出状态表(2分);(4)画出状态图(2分);(5)设三个触发器的初态均为0,画出在CP脉冲作用下三个触发器的Q2Q1Q0和Z的波形图(2分);(6)说明电路的功能。(2分)
评分规则: 按题目要求给分。
6、 试分析图所示时序逻辑电路的逻辑功能。(1)同步电路还是异步电路(1分)?(2)写出输出方程(1分),Mealy还是 Moore电路(1分)?(3)写出驱动方程(6分)。(4)写出状态方程(3分)。(5)列出状态表(2分)。(6)画出状态图(2分)。
评分规则: 按题目要求给分。
7、
评分规则: 注意:这道题是有输入信号但是Moore型电路的例题,大家仔细体会。
8、 在前面VHDL描述可逆三进制计数器的基础上,修改程序,使之描述可逆八进制计数器。体会HDL描述的优越性。
评分规则: 链接:https://pan.baidu.com/s/1U_Ramqhp6OsEbfijTzb75Q 提取码:ew1r
作业第15课 同步时序逻辑电路的设计之一–计数器的设计 第15课 单元作业
1、 用边沿JK触发器设计一个同步三进制减计数器,计数器的状态图如图所示。要求:(1)最少用几个触发器(1分)?(2)列出状态表(2分);(3)列出求驱动方程的真值表(4分);(4)使用卡诺图法化简求出驱动方程的最简与或式(4分);(5)画出逻辑电路图(2分);(6)检查电路能否自启动。如果不能自启动,修改电路(2分)。
评分规则: 按题目要求给分。
2、 用边沿D触发器设计一个同步计数器,计数器的状态图如图所示。要求:(1)列出状态表(2分);(2)列出加了驱动信号的状态表(2分);(3)列出求驱动方程的真值表(2分);(4)使用卡诺图法化简求出驱动方程的最简与或式(3分);(5)画出逻辑电路图(2分);(6)检查电路能否自启动。如果不能自启动,修改电路(2分)。
评分规则: 按题目要求给分。
3、
评分规则:
4、 用异步时序逻辑电路设计CP1信号、CP2信号产生电路。
评分规则: CP1信号2分,CP2信号2分。 这是一个4分频电路。
5、 用边沿JK触发器设计一个同步可逆8进制加减计数器,计满时输出高电平有效。(1)约定;(2)画出状态图;(3)列出状态表;(4)列出包含驱动信号的状态表;(5)列出求驱动方程和输出方程的真值表;(6)卡诺图化简,求驱动信号和输出信号的最简与或式;(7)画出逻辑电路图;(8)检查能否自启动;(9)用VHDL语言描述状态图。
评分规则: 每问2分(9)用VHDL语言描述状态图:下载地址如下:链接:http://pan.baidu.com/s/1U_Ramqhp6OsEbfijTzb75Q 提取码:ew1r
6、 设计同步可控4进制加计数器,可对CP脉冲进行计数,计满时给出输出信号。使用米里型电路,边沿JK触发器。(1)约定;(2)画出状态图;(3)列出状态表;(4)列出包含驱动信号的状态表;(5)列出求驱动方程和输出方程的真值表;(6)卡诺图化简,求驱动信号和输出信号的最简与或式;(7)画出逻辑电路图;(8)检查能否自启动。
评分规则:
7、
评分规则:
作业第16课 同步时序逻辑电路的设计之二–序列检测器的设计 第16课 单元作业
1、 设计011序列检测器,要求使用Mealy电路,使用边沿D触发器,输出高电平有效。
评分规则:
2、 设计011序列检测器,要求使用Moore电路,使用边沿D触发器,输出高电平有效。
评分规则:
3、 设计0011序列检测器,要求使用Mealy电路,使用边沿D触发器,输出低电平有效。
评分规则:
4、 设计1101序列检测器,要求使用Mealy电路,使用边沿D触发器,输出高电平有效。最后的1不可重叠使用.
评分规则:
5、 设计110序列检测器,要求使用Mealy电路,使用边沿D触发器,输出低电平有效。
评分规则:
6、
评分规则:
作业第17课 集成计数器芯片及其应用 第17课 单元作业
1、 试分析该电路并画出状态图,说明计数器的模是多少。
评分规则: 状态图3分,计数器的模2分。
2、 试分析该电路并画出状态图,说明计数器的模是多少。
评分规则: 状态图3分,计数器的模2分。
3、 试分析该电路并画出状态图,说明计数器的模是多少。
评分规则: 状态图3分,计数器的模2分。
4、 试分析该电路并画出状态图,说明计数器的模是多少。
评分规则: 状态图3分,计数器的模2分。
5、 试分析该电路并画出状态图,说明计数器的模是多少。
评分规则: 状态图3分,计数器的模2分。
6、
评分规则:
7、
评分规则:
8、
评分规则:
9、
评分规则:
10、 分析计数器的模是多少?(5分)
评分规则:
11、
评分规则:
作业第18课 集成移位寄存器芯片及其应用 第18课 单元作业
1、 序列码发生器电路如图所示。(1)画出该电路的状态图;(2)画出Z的输出序列,时钟画出8个周期。S0输入端有个按钮,按下时送给S0高电平。
评分规则:
2、 由74X138和74X194构成的电路如图所示,(1)给出74X194构成的时序电路的状态图。(2)设初态Q0 Q1 Q2 Q3=1000,画出M和N在CP作用下的波形图,时钟画出8个周期。
评分规则:
3、 设计74X194芯片内部的2线-4线的二进制译码器,输入是S1、S0,输出是LD、EN、左移控制端、右移控制端。要求:(1)约定;(2)列出真值表;(3)写出标准与或式。
评分规则: (1)约定2分;(2)真值表2分;(3)标准与或式2分。
作业第19课 脉冲波形的产生与变换 第19课 单元作业
1、
评分规则:
2、
评分规则:
3、
评分规则:
4、
评分规则:
5、
评分规则:
作业第20课 PROJECT_3– 数字系统设计之一—汽车尾灯控制系统的设计 第20课 单元作业
1、
评分规则:
2、
评分规则:
3、
评分规则:
作业第21课 半导体存储器 第21课 单元作业
1、
评分规则:
2、
评分规则:
3、
评分规则:
4、
评分规则:
5、
评分规则:
6、
评分规则:
7、
评分规则:
8、
评分规则:
作业第22课 数模转换 第22课 单元作业
1、
评分规则:
2、 推导输出电压的表达式。
评分规则: 错误0分,正确5分
3、
评分规则:
4、 电路如图所示。(1)两个74X161芯片构成的计数器的模是多少?(2分)(2)写出输出电压uo相对于D3 D2 D1 D0的表达式(2分)。(3)求输出电压uo的最大值(2分)。
评分规则: 首先要把状态图先画出来,60个状态,比较多。利用波形图来分析更不易出错。画出关键时刻点左右的波形即可,没必要全部画出来。两个芯片的级联需要深刻理解一个芯片的应用作为支撑,所以建议大家先把一个芯片的应用理解透彻。然后把74X161(2)片的Q值得可能找出来,也就是是下面模拟电路的控制单刀双掷开关输入的信号D3D2D1D0,若输入为0,则开关打在左边。运放引入负反馈,按照模拟电路中学习过的方法,利用虚短和虚断,列写KCL方程、欧姆定律的方程,进行推导。
5、
评分规则: 计数器状态的分析要分层次,按照不同颜色的线来分层次。这个比较难,必要的时候画出对应的局部波形以帮助分析。
6、
评分规则:
作业第23课 模数转换 第23课 单元作业
1、 电路如图所示。输入模拟电压范围ui=0~15V,UREF=15V。(1)所有的电阻R之间是否是串联的关系?为什么?(2)运放工作在线性区还是非线性区?(3)触发器的时钟是上升沿有效还是下降沿有效?(4)74X148优先编码器的输入是高电平有效还是低电平有效?(5)74X148优先编码器的哪个输入优先级别最高?(6)当ui=0.5V时,A2 A1A0的值为多少?(7)当ui=1.5V时,A2 A1A0的值为多少?(8)当ui=15V时,A2 A1A0的值为多少?
评分规则: 每问2分
2、
评分规则:
作业第24课 PROJECT_4–数字系统设计之二—基于FPGA的 Reed-Solomon编码及显示 第24课 单元作业
1、 按照下面这个图的设计思路,数码管使用共阳数码管,设计一个4位数码管的动态显示电路,显示自己学号的后4位。可以手画出电路原理图,也可以复制下面的图,然后用画笔绘图软件来画电路,建议用后者。提示:需要修改:(1)数据选择器部分;(2)数据选择器的输入为自己学号的后4位;(3)二进制译码器部分;(4)计数器修改为2位二进制计数器;请在旁边写出自己的姓名、班级、学号。以方便核对学号与图中的输入是否一致。
评分规则: (1)数据选择器部分,2分;(2)数据选择器的输入为自己学号的后4位,2分;(3)二进制译码器部分,2分;(4)计数器修改为2位二进制计数器,2分;(5)整体连线是否正确,2分;
2、 按照下面这个图的设计思路,设计一个8位数码管的动态显示电路,显示自己学号的后8位。提示:数码管显示译码器部分不用修改。(1)数据选择器的扩展;(2)数据选择器的输入为自己的学号后8位;(3)3线-8线二进制译码器;(4)数码管再添加4个;(5)3位二进制计数器;(6)整体连线。可以手画电路原理图,也可以复制下面的图,然后用画笔绘图软件来画电路。建议用后者,这样画出的图比较清晰,便于同学之间互评。
评分规则: (1)数据选择器的扩展,2分;(2)数据选择器的输入为自己的学号后8位,2分;(3)3线-8线二进制译码器,2分;(4)数码管再添加4个,2分;(5)3位二进制计数器,2分;(6)整体连线是否正确,2分。
3、 按照下面这个图的设计思路,数码管使用共阳数码管,设计一个8位数码管的动态显示电路,显示自己学号的后8位。可以手画出电路原理图,也可以复制下面的图,然后用画笔绘图软件来画电路,建议用后者。提示:需要修改:(1)计数器修改为3位二进制计数器;(2)数据选择器部分使用八选一数据选择器74LS151;(3)数据选择器的输入为自己学号的后8位;(4)二进制译码器部分;(5)添加6个共阳数码管;(6)整体连线;请在旁边写出资的姓名、班级、学号。以方便核对学号与图中的输入是否一致。
评分规则: (1)计数器修改为3位二进制计数器,3分;(2)数据选择器部分使用八选一数据选择器74LS151,3分;(3)数据选择器的输入为自己学号的后8位,3分;(4)二进制译码器部分,3分;(5)添加6个共阳数码管,3分;(6)整体连线,3分。
4、 求出这个域元素在本原多项式定义的有限域中的二进制形式。要求写出多项式相除的过程。
评分规则: 过程5分,二进制形式5分
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