Примерни задачи по ЦИФРОВА СХЕМОТЕХНИКА

Примерни задачи по ЦИФРОВА СХЕМОТЕХНИКА

МОДУЛ 1: Основни понятия в цифровата схемотехника. Булеви функции и логически елементи. Ключове и логически схеми

Линейно формиране на импулсни сигнали. Електронни ключове.1.1. Дадена е интегрираща верига с два елемента R=15 кΩ и кондензатор С=470 nF. На входа на веригата се подава със скок напрежение 5 V. След колко време изходното напрежение ще стане 4V.

1.2. Дадена е диференцираща верига с два елемента R=22 кΩ и кондензатор С=2,2 μF. На входа на веригата се подава със скок напрежение 5 V. След колко време изходното напрежение ще стане 1.3V.

1.3. Даден е таранзисторен ключ в схема общ емитер. Захранващото напрежение на колектора е 12V. Да се изчислят колекторният и базовият резистори при входно напрежение 0 V и 5 V и колекторен ток на насищане 2,8 mA. Коефициент на усилване на транзистора β = 80.

Бройни системи

1.4. Преобразувайте следните двоични числа в десетични:а) 10110;б) 10001101;в) 100100001001;г) 01011011;

д) 11111111;е) 01110111;ж) 1111010111;з) 10111111.

1.5. Преобразувайте следните десетични числа в двоични:а) 37б) 14в) 189г) 1024

д) 77е) 405ж) 205з) 2313

1.6. Преобразувайте следните осмични числа в десетични:а) 743б) 36в) 3777г) 2000

д) 165е) 5ж) 257з) 1204

1.7. Преобразувайте следните десетични числа в осмични:а) 59б) 375в) 919г) 1024

д) 771е) 2313ж) 65536з) 255

1.8. Преобразувайте следните осмични числа в двоични:а) 743б) 36

д) 165е) 5

Задачи по ЦИФРОВА СХЕМОТЕХНИКА – СЪСТАВИЛИ доц.Н.Нечев, гл.ас.О.Бойчинов

в) 3777г) 2000

ж) 257з) 1204

1.9. Преобразувайте следните двоични числа в осмични:а) 10110;б) 10001101;в) 100100001001;г) 01011011;

д) 11111111;е) 01110111;ж) 1111010111;з) 10111111.

1.10. Запишете подред всички осмични числа от 1658 до 2008

1.11. Преобразувайте следните шестнадесетични числа в десетични:а) 92;б) 1А6;в) 37FD;г) АBCD;

д) 000F;е) 55 ;ж) 2C0;з) 7FF

1.12. Преобразувайте следните десетични числа в шестнадесетични:а) 75;б) 314; в) 2048г) 14

д) 7245;е) 389;ж) 25619;з) 4095.

1.13. Преобразувайте следните двоични числа в шестнадесетични:а) 10110;б) 10001101;в) 100100001001;г) 01011011;

д) 11111111;е) 01110111;ж) 1111010111;з) 10111111.

1.14. Преобразувайте следните шестнадесетични числа в двоични:а) 92;б) 1А6;в) 37FD;г) АBCD;

д) 000F;е) 55 ;ж) 2C0;з) 7FF

1.15. Запишете подред всички шестнадесетични числа от 28016 до 2А016

1.16. Преобразувайте следните десетични числа в двоично-десетичен BCD код:а) 47;б) 962;в) 187;г) 6727;

д) 13;е) 888ж) 42689627;з) 1204.

1.17. Преобразувайте следните числа в двоично-десетичен BCD код в десетични числа:а) 1001011101010010;б) 000110000100;в) 011010010101;

г) 0111011101110101;д) 010010010010;е) 010101010101;

1.18. Какво максимално шестнадесетично число може да бъде представено с 4 байта?1.19. Какво максимално десетично число, кодирано чрез двоично-десетичен BCD код, може да се представи с 3 байта?1.20. Напишете двоичните числа, които се получават, ако увеличим даденото


2

число с единица и като извадим от него единица!а) 0111;б) 010000;в) 1110.

1.21. Напишете числата, които се получават, ако увеличим даденото число с единица и като извадим от него единица!а) 77778;б) 777716;в) 20008;

г) 200016;д) 9FF16;e)100016.

Булеви функции, логически елементи1.22. а)Изобразете изходната времедиаграма за логически елемент “ИЛИ”, който е изобразен на фиг.1.1;б) Изобразете изходната времедиаграма за логически елемент “ИЛИ”, изобразен на фиг.1.1, ако входа А=0;в) Изобразете изходната времедиаграма за логически елемент “ИЛИ”, изобразен на фиг.1.1, ако входа А=1;

фиг.1.1

1.23. а)Изобразете изходната времедиаграма за логически елемент “И”, който е изобразен на фиг.1.2;б) Изобразете изходната времедиаграма за логически елемент “И”, изобразен на фиг.1.2, ако входа А=0;в) Изобразете изходната времедиаграма за логически елемент “И”, изобразен на фиг.1.2, ако входа А=1;

фиг.1.21.24. Да се запише в СДНФ булевата функция на логическата функция на 3 променливи със следната таблица на истинност:

X3 X2 X1 Y X3 X2 X1 Y0 0 0 0 0 4 1 0 0 11 0 0 1 1 5 1 0 1 02 0 1 0 0 6 1 1 0 13 0 1 1 1 7 1 1 1 0

1.25. Да се запише в СKНФ булевата функция на логическата функция на 3 променливи със следната таблица на истинност:

X3 X2 X1 Y X3 X2 X1 Y


3

0 0 0 0 0 4 1 0 0 11 0 0 1 1 5 1 0 1 02 0 1 0 0 6 1 1 0 13 0 1 1 1 7 1 1 1 0

1.26. Да се запише в СДНФ булевата функция на логическата функция на 4 променливи със следната таблица на истинност:

X4 X3 X2 X1 Y X4 X3 X2 X1 Y0 0 0 0 0 0 8 1 0 0 0 01 0 0 0 1 1 9 1 0 0 1 02 0 0 1 0 1 10 1 0 1 0 03 0 0 1 1 1 11 1 0 1 1 14 0 1 0 0 0 12 1 1 0 0 05 0 1 0 1 1 13 1 1 0 1 16 0 1 1 0 0 14 1 1 1 0 07 0 1 1 1 1 15 1 1 1 1 0

1.27. Дадена е логическата функция чрез следната таблица на истинност:

a.)Да са опише аналитично функцията и да се минимизира с помощта на логическите закони. б.)Да се състави принципна схема с логически елементи.

X2 X1 X0 Y0 0 0 10 0 1 00 1 0 10 1 1 11 0 0 01 0 1 01 1 0 01 1 1 1

1.28. Дадена е логическата функция чрез следната таблица на истинност:

a.)Да са опише аналитично функцията и да се минимизира с помощта на карти на Карно. б.)Да се състави принципна схема с логически елементи.

X2 X1 X0 Y0 0 0 10 0 1 00 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1

МОДУЛ 2: Kомбинационни схеми

Съставяне на комбинационни схеми(КС)2.1. Начертайте логическа КС съгласно следната таблица на истинност!

А B C X0 0 0 10 0 1 00 1 0 10 1 1 11 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1

2.2. Да се съставят КС при зададени Булеви функции:


4

2.3. Определете минималните булеви изрази за следните карти на Карно и постройте КС: а) б) в)

2.4. Да се състави комбинационна логическа схема в базис И-НЕ по зададената в СДНФ логическа функция .

2.5. Да се състави комбинационна лог.схема в базис И-НЕ по зададената в СДНФ логическа функция .

2.6. Да се построи в базис И-НЕ структурната схема на логическата функция .

2.7. Да се построи в базис ИЛИ-НЕ структурната схема на логическата функция .

2.8. Да се построи структурната схема, съответстваща на логическата функция като се използват само логически елементи И и НЕ2.9. Да се построи структурната схема, съответстваща на логическата функция като се използват само логически елементи ИЛИ и НЕ

2.10. Да се състави принципната схема на компаратор на две 8 битови числа и да се опишат управляващите сигнали.


zwxy00011110001111011100110001100011

zwxy00011110001011011001110000101011

zxy01001101001110101Х

5

МОДУЛ 3: Последователностни схеми на елементи, възли и блокове

Тригери4.1. Да се подадат на синхронния RS-тригер от схемата a.) сигналите показани на времедиаграмата и се определи формата на сигнала на изхода Q. Повторете процедурата за тригера от схемата б.). Нека в началния момент от време Q=0.

4.2. Подайте сигналите приведени на времедиаграмата на два различни тригера: а.) JK-тригер, управляван от положителния фронт на тактовия импулс; и б.) JK-тригер, управляван от отрицателния вход на тактовия импулс. Определете формата на сигнала на изходите Q за всеки от тригерите, предполагайки, че в началния момент от време Q=0.

4.3. Подайте сигналите приведени на времедиаграмата на входовете D и CLK на D-тригер. Определете формата на сигнала на изхода Q.

Броячи и делители на честота4.4. Да се състави принципната схема на делител на честота с входна честота 420 kHz и коефициент на деление 96.

4.5. Да се свърже схемата на 4-битовия брояч на JK-тригери и логическия елемент, включен към входовете CLR на тригерите , така че да брой: а.) до 11, б.) до 13, в.) до 14 г.) до 15. Какво лог.ниво е необходимо да се подаде на входовете J и K на тригерите?


6

4.6. Да се състави принципната схема на делител на честота с входна честота 60 kHz и коефициент на деление 60.

Необходимо е да се измерва интервал от време с точност 0.1%. Колко бита трябва да бъде таймера за да осигури необходимата точност?

МОДУЛ 4: Импулсни схеми.

4.7. По каква формула се определя периода на повторение Т на импулсите на симетричен мултивибратор с времеконстанта =RC? Определете Т , ако резисторът R и кондензаторът С имат стойности: а.) R=5 кΩ, С=20 pF; б.) R=40 кΩ, С=200 pF в.) R=500Ω, С=20 nF г.) R=5 кΩ, С=2 μF

4.8. Начертайте времедиаграмите на работа на автогенератора с два инвертора от схемата:

4.9. Начертайте времедиаграмите на работа на чакащ мултивибратор с лог.елементи И-НЕ от схемата:


7

4.10. Начертайте времедиаграмите на работа на чакащ мултивибратор с лог.елементи ИЛИ-НЕ от схемата:

МОДУЛ 5: Цифро-аналогови преобразуватели (ЦАП) и аналого-цифрови преобразователи (АЦП)

5.1. Даден е датчик за температура от тип LM335 с изход 10mV/°K. Колко бита трябва да АЦП, ако Uoп=5,12V, че да се снема температурата с точност 1°К?

5.2. Трябва да се формира изходно напрежение в диапазона 4,5 V до 4,8 V с точност 0,2%. Колко разряда трябва да има ЦАП при опорно напрежение 5,12V за да се осигури необходимата точност.

5.3. Каква най-голяма стойност на изходното напрежение може да бъде формирано от 8-битов ЦАП, ако е известно, че при постъпване на входа му на двоичен код 00110010 изходното напрежение е 1,0 V?

5.4. Определете напреженията съответстващи на старши значещия разряд (СЗР) и на младши значещия разряд (МЗР) на ЦАП с еталонно напрежение UET=12 V при: а.) 5-битов ЦАП; б.) 8-битов ЦАП; в.) 12-битов ЦАП

5.5. Определете разрешаващата способност (стъпката на квантоване) и процентната разрешаваща способност на ЦАП с максимално изходно напрежение 10 V за: а.) 6-битов ЦАП; б.) 3-битов ЦАП; в.) 10-битов ЦАП

5.6. Какъв вид АЦП е представен на схемата? Опишете принципа на действие и пояснете с времедиаграми!

5.7. Дочертайте схемата на ЦАП с резисторна матрица R-2R на входа. От


8

какво се определя положението на ключовете свързани към съпротивленията 2R?

5.8. Какъв вид АЦП е представен на схемата? Пояснете с времедиаграми принципа на работа!

5.9. Начертайте схема , поясняваща принципа на работа на преобразувател “честота-цифров код” ! Как се модифицира схемата при преобразуване и измерване на ниски и много ниски честоти?

5.10. Даден е датчик за температура от тип LM335 с изход 10mV/°K. Колко бита трябва да e АЦП, ако Uoп=5,12V, че да се снема температурата с точност 1°К?

ЛИТЕРАТУРА:1. Р.Точи, Н.Уидмер-“Цифровые системы. Теория и

преактика”, М, Вилямс, 20042. С.Тодорова, Й.Русева, Д.Григорова, Синтез и анализ на

логически схеми, РУ, Русе, 1998.3. Р.Токхайм, Цифрова електроника, Техника, С., 1999.4. Оскар, Х.М., Функционални устройства за обработка на

информацията, ТУ-София, С., 1998

4.11.


9

Примерни задачи по ЦИФРОВА СХЕМОТЕХНИКА

Documents