吉林大学24级数字逻辑电路(软件学院)期末极限速成_吉林大学《数字电路与逻辑设计》2021-2022学年期末试卷-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/mifanandpeicai/article/details/144316245

F11之主会平等的保佑每个吉大学子——BV1cz411v7gt，有基础刷完包满绩；

期末卷子构成：

根据最新情报，没有选择题，没有选择题，没有选择题！

一、填空题（共30分，15个空，2分/每空）

任意进制转换
- 无论是整数还是小数，是什么进制，只需要理解“位数对应”（权重）就好了。
数的原、反、补码
- 原码：原始数值的二进制表示，加上一位符号位——正数是0，负数是1；
- 反码：原码的所有位取反，不包含符号位；
- 补码：补码 = 原码+1；
- 特别注意：对于正数而言，三种码是相等的，这是规定！这是规定！这是规定！
特殊码制的转换

这里的码制只针对二进制了，十进制之类的可以被抛弃了
1. 8421BCD码：
- 定义：最普通的四位二进制数(8421)。
- 特性：
1. 余3码：
- 定义：每个十进制数字先加3，再转换为对应的四位二进制数(8421)。
  
  注意——是十进制先加3，而不是转换成二进制再加3；
- 特性：
1. 2421BCD码：
- 定义：每个四位二进制数的权值分别为2、4、2、1
- 特性：要求0-4的首位不能是1,5-9的必须是1；
1. 码制之间的转换：
2. 特殊码制的应用场景：
一个小小的tips——什么是BCD码？

BCD码（Binary-Coded Decimal，二-十进制码），一种将十进制数的每一位用对应的二进制数表示的编码方式

上面这三种都属于BCD码——是的，余三码也是BCD码；
格雷码，海明码（极小概率奇偶校验码）
1. 格雷码：
  - 定义：相邻两个数的二进制表示仅有一位不同
  - 特性：
  - 相互转换：把X转换成Y，则把X写在上面一行，Y在下面一行；
    1. 格雷码转二进制码：
      1. 格雷码写在第一行，二进制写在第二行；第一行已知
      2. 从左到右逐位进行转换，最左位保持不变；
      3. 其余的每一位二进制码，等于前一位的二进制位，与当前格雷码位的异或；
    2. 二进制码转格雷码：
2. 海明码
  - 定义：
  - 特性：
  - 相互转换：
    1. 海明码转二进制码：
      1. 从左到右逐位进行转换，最左位保持不变；
    2. 二进制码转海明码：
- 奇偶校验码
布尔代数
- 最小项及其表达式及转换
- 求反函数、反演式与对偶式
编码变换，加法器283相关填空内容
4种常见触发器的基础知识（次态方程、给定输入的次态、约束条件等）
1. RS触发器：重点是记住他有两种
2. D触发器：
3. JK触发器：
4. T触发器：
同步与异步时序逻辑电路相关内容
其他适合填空的内容
其他适合填空的内容
其他适合填空的内容

二、简答题（共25分，每题5分）

把逻辑函数化简为最简与或表达式&或与表达式
1. 用逻辑代数硬算：这是一种常识，现在还不会也来不及了，直接看卡诺图；
2. 使用卡诺图化简
  1. 求最简与或：卡诺图化简的结果；
  2. 求最简或与：本质上是先求出 $\overline{F}$ 的与或表达式，然后对他取反。
3. 计算方法：
  1. 第一步——无论给的是什么，统一变成最小项；
  2. 第二步——使用最小项，计算目标函数F的最小项；
  3. 第三步——绘制F的最小项的卡诺图；
  4. 第四步——根据卡诺图化简；
竞争冒险判断和消除
1. 冒险的判断：
  1. 代数方法——代入可能的数值，看能否出现A·A' 或 A + A'
    1. 步骤i——观察整个F，每个变量ABCD逐一——看表达式中是否存在A和A̅；
    2. 步骤ii——对于每个存在的——代入具体的其他变量的值，看能否出现A·A' 或 A + A'；
  2. 卡诺图——画圈，有相切的就是冒险
    1. 步骤i——函数F的值画卡诺图，原始函数中有多少个积项，就画多少个圈；
      
      注意——这里不是画最大圈！
    2. 步骤ii——如果有两个圈相切，那么就是存在险象；
      注意——有一个小问题：什么是相切呢？
      
      答案是无论是横着还是竖着，都属于相切，如下：
      
      这种一个横着一个竖着的情况，显然属于相切；
      
      这种一个方向的也叫做“相切”，你可以通过把卡诺圈看成一个长方形，把相切看成“长方形有相交的地方”来进行判断；
2. 冒险的消除：本质上都是在电路中增加冗余项（还有其他方法，不用管）；
  1. 代数方法——谁爱看谁看，我不想动脑子学代数（根据定理8引入冗余项）；
  2. 卡诺图——在卡诺图中引入新的卡诺圈，消除相切：
    1. 步骤i——看有哪些地方是相切的；
    2. 步骤ii——相切的地方，相邻的两项之间，画出一个圈，就可消除相切；
    3. 步骤iii——根据最新的卡诺图，写函数式；
使用给定芯片，实现逻辑电路
1. 使用译码器138：
2. 使用双路四选一数据选择器153：
  
  注意给定的电路元件是什么——任意门电路、与非门、或非门
  
  148和253在真题里面没见过
触发器进阶：
1. 触发器X转换为触发器Y：
  1. 题型：
  2. 解题方法：
2. 复杂触发器的状态方程
状态图的化简
1. 完全给定状态图
2. 不完全给定状态图
其他适合简答题的内容

三、组合逻辑电路设计（15分）

题型：
- 使用与非门、或非门实现最简组合逻辑电路
要求：
1. 给出真值表或卡诺图
2. 给出最简逻辑函数表达式、与非与非式、或者是或非或非式；
3. 给出逻辑图
解题方法：详见优快云

四、同步时序逻辑电路设计（15分）

题型：
- 任意进制计数器（有特定输出）
- 序列信号发生器
- 串行输入序列检测器
要求：
1. 给出最简二进制状态表
2. 给出触发器激励和外部输出（如果有的话）
3. 讨论挂起现象（如果有冗余状态）
解题方法：详见

五、异步时序逻辑电路分析（15分）

题型：
- 任意进制异步计数器
- 脉冲输入序列检测器
- 经典时序电路芯片局部
要求：
1. 给出触发器激励和外部输出（如有）的逻辑函数表达式
2. 给出状态转移真值表或是状态方程与状态转移表
3. 给出状态图，并讨论挂起现象（如果有冗余状态）/是否自启动
解题方法：详见