《数字逻辑与数字系统》期末考试试题

态，异或逻辑组态，单乘积项组态，多模式组态。其中单乘积项组态最快，多模式和异或逻辑组态最慢。 2．（5分）小型控制器的组成框图。

控制信号

T2 T1 ……

T2 T 控制信号译码电路

……

T1

若干触发器 清零

…… 激励方程逻辑电路

…

反馈输入信号 … 四、时序电路分析题（10分） 1、（2分）右图从左到右为A0 A1 A2 A3……A15 2、（4分）F?A0A1A2A3A4A5A6A7?A8A9A10A11A12A13A14A15

F?A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15

3、（4分）当变量A0 A1 A2 A3……A15全位0时，输出F=1,由打入信号打入标志触发器保存。F=1标志着三态门输出信号为全0。这是判别总线上代码全为0的电路。

五、组合电路设计（10分）

1、真值表（2分） Ai Bi Ci-1 Si 0 0 0 0 0 0 1 1 Ci 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 表达式：2分

Si?Ai?Bi?CiCi?AiBi?AiCi?1?BiCi?1i?1?AiBi?(Ai?Bi)C2、画图（3分）: C2 C1 S32 S2 S1 …… C31 B32A 32

C0 B1 A1 C1 B2 A2

3、（3分）32位加法器最长时间为：最低位异或门+31级进位+最高位异或门： t=40ns+(20+20)ns×31+40ns=1320ns

六、时序电路分析（12分）

1、写出状态方程 (3分)

Q0Q1n?1?D0?Q1Q2 ?D1?Q0

nnnn?1Q2n?1?D2?Q1

n2、 出状态转移表(3分)

Q2n 0 0 0 1 1 1 0 1 Q1n 0 0 1 1 1 0 1 0 Q0n 0 1 1 1 0 0 0 1 Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 6 5 6 3 2 6 7 3． 状态转移图（3分）

1 6

4

4、此电路是五进制计数器，可自启动（3分）

6

七、硬件描述语言设计（14分）

MODULE counter

TITLE '3-bit Gray code counter';

（3分） Clock, pin;

X pin;

Q2,Q1,Q0 node istype 'reg';

QSTATE=[Q3,Q2,Q0]; A=[0,0,0]; A=[0,0,1]; A=[0,1,1]; A=[0,1,0]; （3分） A=[1,1,0]; A=[1,1,1]; A=[1,0,1]; A=[1,0,0];

（2分） EQUATIONS

QSTATE.CLK=Clock;

State_diagram QSTATE State A;

CASE X==1:B; X==0:H; END CASE

State B;

CASE X==1:C;

（6分） X==0:A;

END CASE ……

State H;

CASE X==1:A; X==0:G; END CASE END

State_diagram QSTATE

State A: if X==1 then B else H;

State B: if X==1 then C else A; State C: if X==1 then D else B; 方案2

State D: if X==1 then E else C;

State E: if X==1 then F else D; State F: if X==1 then G else E; State G: if X==1 then H else F; State H: if X==1 then A else G; END

八、小型控制器设计（14分） 1、ASM流程图（3分）

2、 状态转移真值表（3分） PS NS QnQnn+1Qn+11 0 Q1 0 a 0 0 b 0 1 b 0 1 c 1 1 a (00) LDA b (01) LDB c (11) LDA d (10) ADD,LDB