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一、简答题

1． 如图 （a ）所示为具有电平偏移二极管的施密特触发器电路，试分析它的工作原理，并画出电压传输特性。均为TTL 电路。

图

【答案】设初始为低电平，则输出为1, 输人为0, 于是

此时D 导通，上升，直到则电路状态发生转换，

因此

当由高电平下降时，一旦小于

，且此时二极管D 仍截止，故输出状态不变，直至

的输出状态改变。因此，二极管的作用是让正向阈值电压

电压传输特性如图 （b ）所示。

2． 试用4位并行加法器74LS283设计一个加/减运算电路，当控制信号M=0时它将两个输入4位二进制数相加，而M=1时，它将两个4位二进制数相减。允许附加必要的门电路。74LS283如图（a ）所示。

=负向阈值电压 进一步升高，及D 截止。，则输出由0变为1，

因为转换前

图（a ）

【答案】

为被加数或被减数， 为加数或者减数。当作加法运算时，

为原值；作减法运算时，相当于心皂

（如下表所列）。 和

表 的补码相加。根据题意，写出真值表

根据真值表以及74LS283的功能表，令

而M=1

时，将

为减数输入，输出值为和输入M ，当M=0时将和 直接相加，分别异或作相减，在此采用补码相加的方法，用M 与，输出进位为，则可得电路图如图（b ）所示。

图（b ）

3． 设计一个新型的RS 触发器，已知触发器的R 和S 都为低电平触发；该触发器在R 和S 都为低电平时能保持原状态，其他的状态转换与基本RS 触发器相同。要求：

（1）写出设计过程，列出逻辑表达式；（2）画出逻辑电路图。

【答案】（1）根据题意，列真值表如表所示。

表

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图

可画出卡诺图如图（a ）所示，用圈1法化简得

用画圈0法化简得

（2）用与非门实现时，对式①两次求反，得

电路实现如图（b ）所示。

用或非门实现时，对式②两次求反，得

电路实现如图（c ）所示。

4． 一个数字系统的数据处理单元由触发器E 和F 、4位二进制计数器A 以及必要的门电路组成。计数器的各位为

系统操作停止。

当

当系统开始处于初始状态，当信号S=0时，系统保持在初始状态；的值决定了系统的操作顺序。 时，继续计数；当时，触发器F 置1，并当信号S=1时，计数器A 和触发器F 清零。从下一个时钟脉冲开始，计数器进行加1计数，直到时，触发器E 清零，计数器继续计数。 时，触发器E 置1，并检测到

停止计数，回到系统初始状态。

（1）试画出该系统的ASM 图。

（2）画出该系统控制单元的状态图，并用D 触发器及必要的门电路设计控制单元。

【答案】（1）该系统的ASM 图如图1所示。