华南农业大学《数字电路与逻辑设计》期末考试试卷（含答案）.pdf

根据给定的文件信息，我们可以总结出以下相关的IT知识点： ### 1. 二进制解码器（Binary Decoder） **知识点：** - **74x138 二进制解码器**：这是一种常用的8输出二进制译码器，具有3个输入端口C、B、A，用于接收3位二进制信号，并有8个输出端口Y0至Y7。 - **输入输出关系**：当输入端口CBA为110时，输出端口Y5应被激活为低电平（active LOW），因为该解码器遵循二进制编码规则。 ### 2. 有限状态机（Finite State Machine, FSM） **知识点：** - **最小化方法**：在设计有限状态机时，未使用的状态可以标记为“don’t care”，即“无关项”。这种方法有助于简化状态转换表或状态图，从而减少硬件资源的需求，提高效率。这种设计方法被称为最小化（minimization）方法。 ### 3. 计数器（Counter） **知识点：** - **74x169 四位计数器**：这是一个可编程的同步计数器，能够进行加法或减法计数操作。 - **RCO_L 输出**：RCO_L 表示计数器的借位输出（Borrow）或者进位输出（Carry）。当计数器处于递减模式且计数值到达0000时，RCO_L 会变为高电平（active HIGH）。 ### 4. 序列发生器（Sequence Generator） **知识点：** - **移位寄存器（Shift Register）**：一种基本的数字电路组件，能够实现串行数据到并行数据的转换，也可用作序列发生器。 - **序列生成原理**：为了生成特定的序列（如“001010”），需要确定序列中最长重复周期，然后使用相应长度的移位寄存器来实现。对于“001010”序列，至少需要4位移位寄存器才能正确生成。 ### 5. 最小项和最大项 **知识点：** - **最小项（minterm）与最大项（maxterm）**：在布尔代数中，最小项是使函数值为1的所有变量组合之一，而最大项则是使函数值为0的所有变量组合之一。 - **最小项和最大项的关系**：最小项mi和最大项Mi之间存在互补关系，即当最小项mi为1时，相应的最大项Mi为0；反之亦然。 ### 6. 计数器的状态 **知识点：** - **二进制计数器的正常状态数量**：一个n位二进制计数器可以表示的最大正常状态数量为2^n。因此，4位二进制计数器最多可以有16种正常状态。 - **约翰逊计数器（Johnson Counter）**：一种特殊的计数器，通过将相邻触发器的输出反馈给下一个触发器的输入来实现计数功能。 - **约翰逊计数器的正常状态**：对于没有自修正机制的4位约翰逊计数器来说，由于可能会出现无效状态，所以它的正常状态少于16种。 ### 7. ROM 构造的编码转换器 **知识点：** - **只读存储器（ROM）**：一种预先编程的存储设备，用于存储固定的二进制数据。 - **编码转换器**：利用ROM可以实现二进制编码到格雷码（Gray Code）的转换。 - **格雷码输出**：当ROM的地址输入为1001时，输出将是对应的4位格雷码。 ### 8. 模块计数器的设计 **知识点：** - **74161 计数器**：一个可预置的4位二进制计数器，可以用于构建更大规模的计数器。 - **模块计数器**：为了构建模2016的计数器，需要考虑如何将多个74161计数器连接起来。具体数量取决于所需的最大计数值。 ### 9. 补码表示 **知识点：** - **补码表示**：一种用于表示带符号整数的方法，特别是在计算机科学中广泛使用。 - **8位补码**：若给定的数表示为（001101）2，其带符号表示为正数，则8位补码表示需要在最高位添加0作为符号位，得到（000001101）2。若要得到8位的二进制补码，则需要先对原始值进行扩展到8位（00001101），再求反加1得到结果。 ### 选择题解析 **知识点：** 1. **74x85 大小比较器**： - 当ALTBIN=1，AGTBIN=0，AEQBIN=0时，说明A小于B。 - 输入A3A2A1A0=1101，B3B2B1B0=0111，显然A>B。 - 正确答案是D) ALTBOUT=0, AEQBOUT=0, AGTBOUT=1。 2. **4位加法器**： - 给定条件A3A2A1A0=0100，B3B2B1B0=1110，S/A=1。 - S/A=1表示加法操作。 - 加法结果为0100+1110=10010。 - C4=0表示无进位，S3S2S1S0=0010。 - 正确答案是A) C4=1, S3S2S1S0=0010。 3. **锁存器和触发器的特性**： - AD锁存器是边沿触发的，只有当控制输入C处于活动低电平时才会跟随输入变化。 - AD触发器也是边沿触发的，但输出不会改变直到控制信号CLK的边沿到来。 - S-R锁存器如果S和R同时从11变到00，则可能会进入不确定状态。 - 正确答案是A) AD锁存器是边沿触发的，并且只要控制输入C处于活动低电平就会跟随输入变化。 以上就是从给定文件的标题、描述、标签及部分内容中提取的相关IT知识点，包括但不限于二进制解码器、有限状态机、计数器、序列发生器、编码转换器以及补码表示等方面的内容。