第4卷 集成触发器与计数器 浙江省（单独招生考试）《汽车电工电子基础》（高教版） 单元过关卷

浙江省（单独招生考试）汽车类 《汽车电工电子基础》（高教版） 集成触发器与计数器 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. Schmitt触发器的主要用途是什么（ ） A. 多路复用信号 B. 实现边缘触发逻辑 C. 提供正反馈以构建振荡器 D. 减少幅度小的噪声脉冲对信号的影响 2. 555定时器电路在单稳态模式下，其输出脉冲的宽度主要由什么决定（ ） A. 电源电压 B. 控制电压 C. 外部电阻和电容 D. 触发和复位引脚的状态 3. 在时序逻辑电路中，一个触发器的时钟信号是如何影响其输出的（ ） A. 时钟信号决定触发器的输出值 B. 时钟信号直接控制触发器的使能 C. 时钟信号用于触发器的输入 D. 时钟信号决定何时更新触发器的输出 4. RS触发器是常见的哪种触发器类型（ ） A. 反相触发器 B. 同步触发器 C. 异步触发器 D. 顺序触发器 5. 上升沿触发的D触发器，其触发符号是（ ） A. 三角形+圆圈 B. 三角形 C. 无标记 D. 圆圈 6. 在数字电路中，能够存储一位二进制信息的基本单元是（ ） A. 集成触发器 B. 译码显示器 C. 整流二极管 D. 稳压放大器 7. 某JK触发器初态Q=0，当J=1，K=0，CP下降沿到来后Q为（ ） A. 0 B. 1 C. 翻转 D. 不确定 8. 触发器通常用于哪些应用（ ） A. 计数器和分频器 B. 仅用于存储数据 C. 放大器和滤波器 D. 电源管理 9. 在时序逻辑电路中，触发器的应用是为了实现什么功能（ ） A. 增加电路的复杂度 B. 减少电路的功耗 C. 控制电路的时序行为 D. 提高电路的速度 10. 数字电路中，用来存储二进制数据的器件是（ ） A. 电阻 B. 电容 C. 触发器 D. 二极管 11. 由多个触发器按一定方式连接而成，能对输入脉冲个数进行累计的电路是（ ） A. 二进制计数器 B. 电压比较器 C. 功率放大器 D. 桥式整流器 12. 在一个4位二进制计数器中，从状态0000到状态1000（十进制数8）需要多少个时钟周期（ ） A. 7个 B. 10个 C. 9个 D. 8个 13. 二进制计数器从0000开始计数，当计数到1001后，下一个状态是（ ） A. 1010 B. 0010 C. 1100 D. 0001 14. 如果要设计一个计数器，其计数范围是从0到9（包含0和9），最少需要使用多少位二进制计数器（ ） A. 3位 B. 2位 C. 5位 D. 4位 15. 在计数器中，当计数达到某一预定值时，输出端的状态会（ ） A. 保持不变 B. 翻转 C. 复位 D. 递增 16. 下列哪个不是计数器的常见应用（ ） A. 定时 B. 计数 C. 数据存储 D. 频率测量 17. 计数器的输出通常与什么设备或部件相连（ ） A. 显示器 B. 内存 C. 触发器 D. 时钟信号源 18. 计数器和寄存器的功能区别体现在什么方面（ ） A. 数据处理能力 B. 数据存储方式 C. 数据传输速度 D. 数据处理速度 19. 异步计数器中，触发器的状态更新是如何触发的（ ） A. 统一的时钟信号 B. 不同的时钟信号 C. 复位信号 D. 任意信号 20. 异步计数器与同步计数器的主要区别在于（ ） A. 计数速度 B. 时钟信号 C. 功耗 D. 复位方式 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. RS触发器的约束条件是R+S=1。（ ） 22. JK触发器在J=K=1时，会翻转当前状态。（ ） 23. 集成触发器是一种离散的电路元件，能够存储和处理模拟信息。（ ） 24. D触发器的输出状态仅取决于当前的输入状态，与之前的输入无关。（ ） 25. BCD计数器可以直接输出十进制数。（ ） 26. 计数器常用于CPU中暂时存储数据。 （ ） 27. 复位端有效时计数器会立即清零。（ ） 28. 数字电路中的计数器可以用来实现定时功能。（ ） 29. 计数器的复位操作可以将计数器清零。（ ） 30. 计数器的计数范围仅由其内部逻辑设计决定。（ ） 三、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 31. ______ 触发器可用作简单二进制存储元件，用于存储一个位的状态信息。 32. RS触发器由两个互相______的NOR门或NAND门组成。 33. 当触发器从一种状态翻转到另一种状态时，这个过程称为______。 34. 触发器根据其输入、输出逻辑功能的不同，常见类型有______触发器和______触发器等。 35. 在数字电路中，利用一系列触发器来提供定时脉冲的装置称为 ______ 计数器。 36. ______ 触发器是一类边沿触发器，只在输入脉冲的特定边沿变化时改变状态。 37. 计数器的计数能力由其______位数决定。 38. 二进制计数器的基本构成单元是______。 39. 计数器根据其计数顺序可以分为______和______计数器两种类型。 40. 计数器的主要功能是对______进行计数。 四、作图题（本大题共1小题，每题6分，共6分） 41. 用三个下降沿触发的 JK 触发器构成三位异步二进制加法计数器。各触发器的 J、K 端均接高电平，第一位触发器的时钟端接外部计数脉冲 CP，第二位触发器的时钟端接第一位输出 Q0，第三位触发器的时钟端接第二位输出 Q1。计数器初始状态为 Q2Q1Q0＝000。请画出连续 8 个 CP 下降沿后 Q0、Q1、Q2 的输出波形，并标出各拍后的计数状态。 五、综合应用题（本大题共2小题，每题7分，共14分） 42. 简述双稳类电路的作用。 43. 在数字电路中，触发器的主要功能是什么？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙江省（单独招生考试）汽车类 《汽车电工电子基础》（高教版） 集成触发器与计数器 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. Schmitt触发器的主要用途是什么（ ） A. 多路复用信号 B. 实现边缘触发逻辑 C. 提供正反馈以构建振荡器 D. 减少幅度小的噪声脉冲对信号的影响 【答案】D 【解析】Schmitt触发器是一种具有滞后特性的比较器。主要用途是减少幅度小的噪声脉冲对信号的影响，通过提供两个不同的阈值——一个用于上升沿，一个用于下降沿——来施行触发操作。包含这种触发器的电路可以清晰识别输入信号的跳变，即便输入受到噪声干扰。 2. 555定时器电路在单稳态模式下，其输出脉冲的宽度主要由什么决定（ ） A. 电源电压 B. 控制电压 C. 外部电阻和电容 D. 触发和复位引脚的状态 【答案】C 【解析】555定时器电路在单稳态模式下，输出脉冲的宽度主要由外部连接的电阻和电容决定。 3. 在时序逻辑电路中，一个触发器的时钟信号是如何影响其输出的（ ） A. 时钟信号决定触发器的输出值 B. 时钟信号直接控制触发器的使能 C. 时钟信号用于触发器的输入 D. 时钟信号决定何时更新触发器的输出 【答案】D 【解析】时序逻辑电路中，触发器的输出在时钟信号的作用下更新，因此时钟信号决定了触发器何时更新其输出值。 4. RS触发器是常见的哪种触发器类型（ ） A. 反相触发器 B. 同步触发器 C. 异步触发器 D. 顺序触发器 【答案】C 【解析】RS触发器是一种异步触发器，它的输出状态受到输入信号的直接控制。 5. 上升沿触发的D触发器，其触发符号是（ ） A. 三角形+圆圈 B. 三角形 C. 无标记 D. 圆圈 【答案】B 【解析】上升沿触发用三角形标记，下降沿加圆圈。 6. 在数字电路中，能够存储一位二进制信息的基本单元是（ ） A. 集成触发器 B. 译码显示器 C. 整流二极管 D. 稳压放大器 【答案】A 【解析】集成触发器具有两个稳定状态，可用来表示和保持一位二进制信息。译码显示器主要用于代码转换和显示，整流二极管和稳压放大器不属于基本存储单元。 7. 某JK触发器初态Q=0，当J=1，K=0，CP下降沿到来后Q为（ ） A. 0 B. 1 C. 翻转 D. 不确定 【答案】B 【解析】J=1，K=0时触发器置1。 8. 触发器通常用于哪些应用（ ） A. 计数器和分频器 B. 仅用于存储数据 C. 放大器和滤波器 D. 电源管理 【答案】A 【解析】触发器被广泛用于实现数字计数器和分频器，以及其他一些需要存储和转移数据的应用。 9. 在时序逻辑电路中，触发器的应用是为了实现什么功能（ ） A. 增加电路的复杂度 B. 减少电路的功耗 C. 控制电路的时序行为 D. 提高电路的速度 【答案】C 【解析】时序逻辑电路中的触发器用于控制电路的时序行为，如时钟信号同步、状态存储等。 10. 数字电路中，用来存储二进制数据的器件是（ ） A. 电阻 B. 电容 C. 触发器 D. 二极管 【答案】C 【解析】触发器是具有两种稳定状态的时序逻辑电路，能够保存 1 位二进制信息，即 0 或 1。电阻、电容和二极管本身不能作为数字电路中专门存储二进制数据的基本存储单元。因此本题选 C。 11. 由多个触发器按一定方式连接而成，能对输入脉冲个数进行累计的电路是（ ） A. 二进制计数器 B. 电压比较器 C. 功率放大器 D. 桥式整流器 【答案】A 【解析】计数器通常由多个触发器组成，可在时钟脉冲作用下按规定顺序改变状态，从而实现脉冲计数。电压比较器、功率放大器和桥式整流器不具备累计脉冲个数的功能。 12. 在一个4位二进制计数器中，从状态0000到状态1000（十进制数8）需要多少个时钟周期（ ） A. 7个 B. 10个 C. 9个 D. 8个 【答案】D 【解析】从状态0000到状态1000（十进制数8）需要经历8个状态（包括起始状态），因此需要8个时钟周期。 13. 二进制计数器从0000开始计数，当计数到1001后，下一个状态是（ ） A. 1010 B. 0010 C. 1100 D. 0001 【答案】A 【解析】二进制计数器从0000开始递增，每次加1。当计数到1001（即十进制的9）后，下一个状态是1010（即十进制的10）。 14. 如果要设计一个计数器，其计数范围是从0到9（包含0和9），最少需要使用多少位二进制计数器（ ） A. 3位 B. 2位 C. 5位 D. 4位 【答案】D 【解析】从0到9一共有10个数字，需要用二进制表示这10个数字。最接近但不小于10的2的幂是（24 = 16），所以至少需要4位来表示这10个数字。 15. 在计数器中，当计数达到某一预定值时，输出端的状态会（ ） A. 保持不变 B. 翻转 C. 复位 D. 递增 【答案】C 【解析】计数器通常按输入脉冲逐次改变输出状态。当计数达到设计规定的预定值时，计数器可通过清零或置位控制回到初始状态，以实现规定模数的循环计数。因此本题应选 C。 16. 下列哪个不是计数器的常见应用（ ） A. 定时 B. 计数 C. 数据存储 D. 频率测量 【答案】C 【解析】计数器通常用于定时、计数和频率测量，而数据存储是寄存器的功能。 17. 计数器的输出通常与什么设备或部件相连（ ） A. 显示器 B. 内存 C. 触发器 D. 时钟信号源 【答案】A 【解析】计数器的输出通常与显示器相连，用于显示当前的计数值。 18. 计数器和寄存器的功能区别体现在什么方面（ ） A. 数据处理能力 B. 数据存储方式 C. 数据传输速度 D. 数据处理速度 【答案】B 【解析】计数器主要用于计数功能，而寄存器主要用于数据的存储和传输。 19. 异步计数器中，触发器的状态更新是如何触发的（ ） A. 统一的时钟信号 B. 不同的时钟信号 C. 复位信号 D. 任意信号 【答案】B 【解析】异步计数器中，触发器的状态更新可能由不同的时钟信号触发。 20. 异步计数器与同步计数器的主要区别在于（ ） A. 计数速度 B. 时钟信号 C. 功耗 D. 复位方式 【答案】B 【解析】异步计数器中的触发器可能使用不同的时钟信号，而同步计数器中的所有触发器都使用相同的时钟信号。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. RS触发器的约束条件是R+S=1。（ ） 【答案】错误 【解析】约束条件为R·S=0（不允许同时为1）。 22. JK触发器在J=K=1时，会翻转当前状态。（ ） 【答案】正确 【解析】JK触发器的特性是，当J=K=1时，无论当前状态如何，都会翻转到另一个状态，所以答案正确。 23. 集成触发器是一种离散的电路元件，能够存储和处理模拟信息。（ ） 【答案】错误 【解析】集成触发器是一种集成的电路元件，能够存储和处理数字信息，而不是模拟信息，因此这个说法是错误的。 24. D触发器的输出状态仅取决于当前的输入状态，与之前的输入无关。（ ） 【答案】错误 【解析】触发器的输出状态不仅取决于当前的输入状态，还与时钟信号的上升沿或下降沿有关。在时钟信号的作用下，输出状态才会更新为当前输入状态。 25. BCD计数器可以直接输出十进制数。（ ） 【答案】错误 【解析】BCD计数器输出的是二进制编码的十进制数（BCD码），而不是直接输出十进制数。BCD码是一种二进制表示法，用于表示十进制数。 26. 计数器常用于CPU中暂时存储数据。 （ ） 【答案】错误 【解析】计数器主要用于计数和频率分频，而不是暂时存储数据。 27. 复位端有效时计数器会立即清零。（ ） 【答案】正确 【解析】复位信号强制所有触发器输出归零。 28. 数字电路中的计数器可以用来实现定时功能。（ ） 【答案】正确 【解析】计数器可以对时钟脉冲进行计数。如果时钟脉冲频率已知，则计数到一定脉冲数所经历的时间也可以确定，因此计数器常与时钟源配合实现定时、分频等功能。所以该说法正确。 29. 计数器的复位操作可以将计数器清零。（ ） 【答案】正确 【解析】计数器的复位操作通常用于将计数器的当前值清零，以便重新开始计数。 30. 计数器的计数范围仅由其内部逻辑设计决定。（ ） 【答案】错误 【解析】计数器的计数范围主要由其内部触发器的数量决定，而不仅仅是其逻辑设计。触发器的数量越多，计数器可以表示的数字范围就越大。 三、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 31. ______ 触发器可用作简单二进制存储元件，用于存储一个位的状态信息。 【答案】锁存器 （Latch） 【解析】锁存器 （Latch） 是一种基本的存储电路，能够存储一个二进制位的信息（0或1）。GetProcAddress 32. RS触发器由两个互相______的NOR门或NAND门组成。 【答案】耦合 （coupled） 【解析】RS触发器的两个NOR门或NAND门互相连结，形成了一个双稳态的配置，可以存储一个位，直到被进一步的输入信号改变。 33. 当触发器从一种状态翻转到另一种状态时，这个过程称为______。 【答案】触发 【解析】当触发器从一种状态转换到另一种状态时，这个过程称为触发，通常由外部的时钟信号或者控制信号来实现。 34. 触发器根据其输入、输出逻辑功能的不同，常见类型有______触发器和______触发器等。 【答案】① RS ② JK 【解析】触发器按逻辑功能可分为 RS 触发器、JK 触发器、D 触发器、T 触发器等。RS 触发器和 JK 触发器都是常见类型，其中 JK 触发器克服了 RS 触发器约束状态的问题。将题干改为“常见类型有……等”后，填 RS 和 JK 是合理的。 35. 在数字电路中，利用一系列触发器来提供定时脉冲的装置称为 ______ 计数器。 【答案】时序 （sequential） 【解析】时序计数器由触发器组成的链，由于触发器是时序逻辑元件，能够对脉冲信号进行计数。 36. ______ 触发器是一类边沿触发器，只在输入脉冲的特定边沿变化时改变状态。 【答案】D型 （D flip-flop） 【解析】D型触发器 （D flip-flop） 在时钟信号的上升沿或下降沿触发，把输入的数据同步到输出。 37. 计数器的计数能力由其______位数决定。 【答案】位宽/触发器数量 【解析】计数器的计数能力是由其位宽，即内部触发器的数量决定的。触发器的数量越多，计数器能表示的范围就越大。 38. 二进制计数器的基本构成单元是______。 【答案】触发器 【解析】二进制计数器的基本构成单元是触发器，如D触发器、JK触发器或T触发器等，它们通过特定的逻辑连接实现计数功能。 39. 计数器根据其计数顺序可以分为______和______计数器两种类型。 【答案】① 向上 ② 向下 【解析】计数器按照计数的顺序可以分为向上计数器和向下计数器。向上计数器是指随着时钟脉冲的增加，其计数值逐渐增加，而向下计数器则相反，计数值随时钟脉冲的增加而逐渐减少。 40. 计数器的主要功能是对______进行计数。 【答案】脉冲个数 【解析】计数器是一种典型的时序逻辑电路，它在时钟或计数脉冲作用下按一定规律改变状态，用来累计输入脉冲的个数。因此空格处应填“脉冲个数”。 四、作图题（本大题共1小题，每题6分，共6分） 41. 用三个下降沿触发的 JK 触发器构成三位异步二进制加法计数器。各触发器的 J、K 端均接高电平，第一位触发器的时钟端接外部计数脉冲 CP，第二位触发器的时钟端接第一位输出 Q0，第三位触发器的时钟端接第二位输出 Q1。计数器初始状态为 Q2Q1Q0＝000。请画出连续 8 个 CP 下降沿后 Q0、Q1、Q2 的输出波形，并标出各拍后的计数状态。 【答案】应画出 Q0 每来一个 CP 下降沿翻转一次，Q1 在 Q0 由 1 变 0 时翻转一次，Q2 在 Q1 由 1 变 0 时翻转一次的波形。各拍状态如下： CP下降沿序号：0　1　2　3　4　5　6　7　8 Q0：　　　　　0　1　0　1　0　1　0　1　0 Q1：　　　　　0　0　1　1　0　0　1　1　0 Q2：　　　　　0　0　0　0　1　1　1　1　0 Q2Q1Q0：　　 000　001　010　011　100　101　110　111　000 【解析】JK 触发器在 J、K 均为高电平时具有翻转功能。异步加法计数器低位先翻转，高位由前一级输出下降沿触发，因此形成 000 到 111 后回到 000 的三位二进制计数波形。 五、综合应用题（本大题共2小题，每题7分，共14分） 42. 简述双稳类电路的作用。 【答案】双稳类电路具有两个稳定状态，能够在外加触发信号作用下由一个稳定状态翻转到另一个稳定状态，并保持该状态。其主要作用是存储一位二进制信息，可作为锁存器、触发器等记忆单元，也可用于开关控制、消抖，以及构成寄存器、计数器等时序逻辑电路。 【解析】双稳类电路的特点是有两个稳定状态，分别可表示数字电路中的 0 和 1。没有触发信号时，电路能保持原状态；有合适触发信号时，电路状态发生翻转。因此它的本质作用是记忆和锁存二进制信息，是触发器、寄存器、计数器等时序逻辑电路的重要基础。 43. 在数字电路中，触发器的主要功能是什么？ 【答案】触发器是数字电路中的存储单元，它具有记忆功能。触发器可以存储二进制信息，通常是0或1的状态，并且可以根据输入信号的改变而改变其输出状态。它的主要功能是用于暂存数码、移位和寄存，在时序逻辑电路中作为记忆元件，构成各种时序逻辑电路。 【解析】触发器是数字电路中最基本的时序逻辑单元，具有两个稳定状态，可表示二进制的 0 和 1。它能够在时钟或控制信号作用下改变状态，并在信号撤除后保持原状态，因此具有记忆功能。利用触发器可以实现数据暂存、寄存、移位、分频和计数等功能，是构成寄存器、计数器以及其他时序逻辑电路的基础。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $