内容正文:
专题九 常见的组合逻辑电路
一、单项选择题
1. 二-十进制编码器输入I5有效时,输出的 8421 BCD 码是( )
A. 0101
B. 1010
C. 0110
D. 1001
2. 七段数码显示译码电路的输出端数量应为( )
A. 4 个
B. 7 个
C. 8 个
D. 16 个
3. 驱动共阴极 LED 数码管的译码器输出电平特性是( )
A. 高电平有效
B. 低电平有效
C. 三态输出
D. 任意有效
4. 74LS147 优先编码器,当 I3和 I5同时有效(低电平)时,输出 BCD 码为( )
A. 0011
B. 0101
C. 1010
D. 0110
5. 数据分配器(DEMUX)的功能由( )决定
A. 输入数据
B. 控制信号
C. 使能端
D. 电源电压
6. 二-十进制译码器的别名是( )
A. 3-8 译码器
B. 4-10 译码器
C. 7 段译码器
D. 优先译码器
7. 共阳极数码管显示数字 “3” 时,译码器输出 abcdefg 应为( )(1 为亮)
A. 0000110
B. 1001111
C. 1111001
D. 1011011
8. 二-十进制编码器(BCD 编码器)的功能是( )
A. 将十进制数转换为二进制数
B. 将二进制数转换为十进制数
C. 将十进制数转换为 4 位 BCD 码
D. 将模拟信号转换为数字信号
9. 显示译码器的主要作用是( )
A. 将二进制代码转换为十进制数
B. 驱动显示器件
C. 将模拟信号转换为数字信号
D. 放大电信号
10. 发光二极管(LED)的工作电压通常为( )
A. 1.5~3V
B. 3~5V
C. 5~7V
D. 7~9V
11. 数据选择器(MUX)的功能是从多个输入通道中选择( )通道的数据传送到输出通道
A. 1个
B. 2个
C. 多个
D. 全部
12. 在共阳极LED数码管中,要使某段发亮,该段应接( )
A. 高电平
B. 低电平
C. 悬空
D. 任意电平
13. 下列关于数据选择器应用的说法,错误的是( )
A. 数据选择器可以用于芯片扩展
B. 数据选择器可以实现组合逻辑函数
C. 数据选择器的输入信号个数不能多于其选择通道数
D. 数据选择器可以代替小规模电路
14. 74LS151是( )
A. 3线-8线译码器
B. 8选1数据选择器
C. 4位二进制编码器
D. 七段显示译码器
15. 用译码器实现逻辑函数 F=∑m(0,2,5)F=∑m(0,2,5) 时,应选用( )
A. 2线-4线译码器
B. 3线-8线译码器
C. 4线-16线译码器
D. 七段译码器
二、填空题
16. 组合逻辑电路的输出仅取决于该时刻的________,与电路历史状态无关。
17. 74LS147是________编码器,输入低电平有效,优先级最高的是________。
18. 数据选择器(MUX)的功能是________,而数据分配器(DEMUX)的功能是________。
19. 显示译码器74LS48驱动共阴极数码管时,输出端需外接________电阻以防止LED过流损坏。
20. 当多个输入信号同时请求编码时,普通编码器会产生冲突,而________编码器会按优先级处理。
三、简答题
21. 简述优先编码器与普通编码器的区别。
四、判断题
22. 共阳极数码管的公共端应接高电平。 ( )
23. 普通编码器允许同时多个输入信号有效。( )
24. 二进制译码器的每个输入代码对应唯一一个有效输出端。( )
25. 数据分配器的输入信号与控制信号可共用。( )
26. 七段数码管显示译码器的输入是 4 位二进制码,输出是 7 位字段控制信号。( )
五、计算题
27. 用 8 选 1 MUX(74LS151)实现三人表决电路(多数通过)。
要求:
(1) 写出真值表;
(2) 确定地址端与数据端连接。
28. 共阳极数码管连接译码器,若显示数字 “2”,译码器输出 abcdefg = ?
29. 74LS151 数据选择器地址端 A2A1A0=101,数据端 D0~D7=11001001,求输出 Y。
30. 试用74HC138设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。正常情况下,红、黄、绿灯只有一个亮,否则视为故障状态,发出报警信号,提醒有关人员修理。
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专题九 常见的组合逻辑电路
一、单项选择题
1. 二-十进制编码器输入I5有效时,输出的 8421 BCD 码是( )
A. 0101
B. 1010
C. 0110
D. 1001
【答案】A
【解析】二-十进制编码器将十进制数转换为 4 位 BCD 码,I₅ 对应十进制数 5,8421 码为 0101。
2. 七段数码显示译码电路的输出端数量应为( )
A. 4 个
B. 7 个
C. 8 个
D. 16 个
【答案】B
【解析】七段数码管由 a~g 共 7 个发光段组成,译码器需独立控制每段,故输出端为 7 个。
3. 驱动共阴极 LED 数码管的译码器输出电平特性是( )
A. 高电平有效
B. 低电平有效
C. 三态输出
D. 任意有效
【答案】A
【解析】共阴极数码管公共端接地,段码输入端需 高电平 才能点亮 LED。
4. 74LS147 优先编码器,当 I3和 I5同时有效(低电平)时,输出 BCD 码为( )
A. 0011
B. 0101
C. 1010
D. 0110
【答案】B
【解析】74LS147 中 I9优先级最高,I5优先级高于 I3,输出 I5的编码 0101(对应十进制 5)。
5. 数据分配器(DEMUX)的功能由( )决定
A. 输入数据
B. 控制信号
C. 使能端
D. 电源电压
【答案】B
【解析】数据分配器将 1 路输入分配到多路输出,目标输出由 控制信号(地址码) 选择。
6. 二-十进制译码器的别名是( )
A. 3-8 译码器
B. 4-10 译码器
C. 7 段译码器
D. 优先译码器
【答案】B
【解析】二-十进制译码器输入 4 位 BCD 码,输出 10 个信号(对应 0~9),故称 4 线-10 线译码器。
7. 共阳极数码管显示数字 “3” 时,译码器输出 abcdefg 应为( )(1 为亮)
A. 0000110
B. 1001111
C. 1111001
D. 1011011
【答案】C
【解析】数字 “3” 需点亮段 a,b,c,d,g(共阳极段码输入低电平有效),故译码器输出应为0110001(低有效)或等价表示为1001111(高有效映射),选 C(高有效输出模式)。
8. 二-十进制编码器(BCD 编码器)的功能是( )
A. 将十进制数转换为二进制数
B. 将二进制数转换为十进制数
C. 将十进制数转换为 4 位 BCD 码
D. 将模拟信号转换为数字信号
【答案】C
【解析】BCD 编码器输入为 0~9 的十进制信号,输出对应 4 位二进制码(如 8421BCD)。
9. 显示译码器的主要作用是( )
A. 将二进制代码转换为十进制数
B. 驱动显示器件
C. 将模拟信号转换为数字信号
D. 放大电信号
【答案】B
【解析】显示译码器是用来驱动显示器件的,将输入的二进制代码转换为显示器件能够理解的信号。
10. 发光二极管(LED)的工作电压通常为( )
A. 1.5~3V
B. 3~5V
C. 5~7V
D. 7~9V
【答案】A
【解析】发光二极管的工作电压一般为1.5~3V。
11. 数据选择器(MUX)的功能是从多个输入通道中选择( )通道的数据传送到输出通道
A. 1个
B. 2个
C. 多个
D. 全部
【答案】A
【解析】数据选择器的功能是从多个输入通道中选择一个通道的数据传送到输出通道。
12. 在共阳极LED数码管中,要使某段发亮,该段应接( )
A. 高电平
B. 低电平
C. 悬空
D. 任意电平
【答案】B
【解析】在共阳极LED数码管中,要使某段发亮,该段应接低电平,因为共阳极数码管的阳极是接电源正极的,只有当某段接低电平时,该段才会发亮。
13. 下列关于数据选择器应用的说法,错误的是( )
A. 数据选择器可以用于芯片扩展
B. 数据选择器可以实现组合逻辑函数
C. 数据选择器的输入信号个数不能多于其选择通道数
D. 数据选择器可以代替小规模电路
【答案】C
【解析】数据选择器具有多种应用,包括芯片扩展、实现组合逻辑函数以及代替小规模电路。同时,如果设计的数据选择器输入信号的个数多于所选数据选择器输入信号的个数,可以通过芯片扩展来实现,因此C选项错误。
14. 74LS151是( )
A. 3线-8线译码器
B. 8选1数据选择器
C. 4位二进制编码器
D. 七段显示译码器
【答案】B
【解析】74LS151是8选1 MUX。
15. 用译码器实现逻辑函数 F=∑m(0,2,5)F=∑m(0,2,5) 时,应选用( )
A. 2线-4线译码器
B. 3线-8线译码器
C. 4线-16线译码器
D. 七段译码器
【答案】B
【解析】3变量函数需3线-8线译码器。
二、填空题
16. 组合逻辑电路的输出仅取决于该时刻的________,与电路历史状态无关。
【答案】输入信号
17. 74LS147是________编码器,输入低电平有效,优先级最高的是________。
【答案】二-十进制优先(或10线-4线优先),I9
18. 数据选择器(MUX)的功能是________,而数据分配器(DEMUX)的功能是________。
【答案】从多路输入中选择一路输出,将一路输入分配到多路输出
19. 显示译码器74LS48驱动共阴极数码管时,输出端需外接________电阻以防止LED过流损坏。
【答案】限流
20. 当多个输入信号同时请求编码时,普通编码器会产生冲突,而________编码器会按优先级处理。
【答案】优先
三、简答题
21. 简述优先编码器与普通编码器的区别。
【答案】普通编码器:同一时间仅允许一个输入有效,否则输出错误。
优先编码器:允许多个输入同时有效,按优先级(如高位优先)编码输出。
应用场景:键盘输入电路中处理多键同时按下。
四、判断题
22. 共阳极数码管的公共端应接高电平。 ( )
【答案】
【解析】共阳极公共端接 VCC,段码输入低电平点亮 LED。
23. 普通编码器允许同时多个输入信号有效。( )
【答案】×
【解析】普通编码器同一时刻只允许 1 个输入有效,否则输出冲突 。
24. 二进制译码器的每个输入代码对应唯一一个有效输出端。( )
【答案】
【解析】如 3-8 译码器对每个 3 位输入码,仅 1 个输出端为低电平。
25. 数据分配器的输入信号与控制信号可共用。( )
【答案】×
【解析】输入数据端与控制端功能独立,不可共用。
26. 七段数码管显示译码器的输入是 4 位二进制码,输出是 7 位字段控制信号。( )
【答案】
【解析】标准显示译码器(如 74LS48)输入为 BCD 码,输出驱动七段字段。
五、计算题
27. 用 8 选 1 MUX(74LS151)实现三人表决电路(多数通过)。
要求:
(1) 写出真值表;
(2) 确定地址端与数据端连接。
【解析】(1) 设输入 A,B,C,输出 F。真值表中 F=1 时:ABC=011,101,110,111。
(2) 令地址端 A2=A,A1=B,A0=C,则数据端 D3=D5=D6=D7=1,其余为 0。
28. 共阳极数码管连接译码器,若显示数字 “2”,译码器输出 abcdefg = ?
【答案】1010011(低电平有效)
【解析】数字 “2” 亮段为 a,b,d,e,g → 共阳极需 a,b,d,e,g 输入低电平(0),其余高(1),故输出 0010011(按 abcdefg 顺序)。
29. 74LS151 数据选择器地址端 A2A1A0=101,数据端 D0~D7=11001001,求输出 Y。
【答案】1
【解析】地址 101(十进制 5)→ 选择 D5,D5=1(数据端从 D0至 D7 排列)。
30. 试用74HC138设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。正常情况下,红、黄、绿灯只有一个亮,否则视为故障状态,发出报警信号,提醒有关人员修理。
【解析】设输入R、Y、G分别代表红、黄、绿交通灯,且灯亮为“1”,不亮为“0”,输出Z为报警信号,且正常为“0”,报警“1”。
1. 列真值表
2. 写出逻辑表达式
Z==m0+m3+m5+m6+m7
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