第21卷 组合逻辑电路——特点、结构、分析与设计 山东省（春季高考）《电子技术基础》（劳保版·第6版） 单元过关卷

山东省（春季高考）考纲百套卷 第21卷 组合逻辑电路——特点、结构、分析与设计 单元过关卷《电子技术基础与技能》机电技术类 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3分，共60分） 1. 当组合逻辑电路的输入变量为 n 个时，其真值表有______行。（ ） A. n B. 2n C. n² D. 2ⁿ 2. 一个组合逻辑电路有 3 个输入变量，其真值表中共有______种不同的输入组合。（ ） A. 3 B. 6 C. 8 D. 9 3. 某逻辑电路如图所示，关于Y0的表示正确的是（ ） A. B. C. + D. . 4. 以下有关组合逻辑电路的特点，叙述错误的是（ ） A. 电路中没有记忆单元 B. 结构上只能由门电路组成 C. 既存在输入到输出的通路，又有从输出到输入的反馈回路 D. 在任何时刻的输出状态只取决于这一时刻的输入状态，而与电路的原来状态无关 5. 组合电路中出现竞争冒险现象是因为（ ） A. 门电路延迟 B. 电源电压不稳 C. 输入信号过多 D. 输出负载过重 6. 组合逻辑电路的特点是（ ） A. 输出只与当前输入有关，与历史输入无关 B. 输出不仅与当前输入有关，还与历史输入有关 C. 含有触发器等记忆元件 D. 电路结构中存在反馈回路 7. 如图所示电路中，同时按下、，则、的状态是（ ） A. 00 B. 01 C. 10 D. 11 8. 组合逻辑电路中的竞争冒险是由______引起的。（ ） A. 电路未达到最简 B. 电路有多个输出 C. 电路中存在延迟 D. 逻辑门类型不同 9. 组合逻辑电路任何时刻的输出状态取决于（ ） A. 上一次的输出状态 B. 同一时刻的输入状态 C. 上一次的输出状态和同一时刻的输入状态 D. 触发脉冲 10. 在下图中，Y2表达式正确的是（ ） A. B. C. . D. + 11. 组合电路出现间歇性故障，可能的原因是（ ） A. 电源电压不稳 B. 门电路参数漂移 C. 负载过重 D. 接线松动 12. 组合电路竞争冒险现象产生的根本原因是（ ） A. 输入信号变化过快 B. 门电路传输延迟不同 C. 电源电压波动 D. 负载电容过大 13. 下列组合电路中，属于常用组合逻辑电路的是（ ） A. 触发器 B. 加法器 C. 寄存器 D. 计数器 14. 某逻辑电路图如图所示，关于Y的表达式，正确的是（ ） A. B. C. Y= D. 15. 下列关于组合逻辑电路分析的说法，正确的是（ ） A. 分析步骤依次为：写表达式→化简→列真值表→分析功能 B. 分析步骤依次为：列真值表→写表达式→化简→分析功能 C. 分析时不需要化简逻辑表达式，直接分析原始表达式即可 D. 分析的核心是确定电路中触发器的工作状态 16. 全加器的输入包括（ ） A. 两个加数 B. 两个加数和进位输入 C. 一个加数和进位 D. 进位输入和输出 17. 如图所示，逻辑电路的输出Y=0，则输入ABCD为（ ） A. 1010 B. 1011 C. 0101 D. 0100 18. 半加器与全加器的关键区别是（ ） A. 半加器有进位输出 B. 全加器有进位输入 C. 半加器和全加器都有两个输入 D. 全加器有三个输出 19. 若在三人表决电路中，所有参与者都反对，则输出为多少（ ） A. 1 B. 0 C. 不确定 D. 与输入信号无关 20. 组合电路设计中，采用可编程逻辑器件的优势是（ ） A. 速度更快 B. 功耗更低 C. 灵活性更高 D. 成本更低 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 组合逻辑电路只能是由与门、或门、非门构成。（ ） 22. 组合逻辑电路没有记忆功能。（ ） 23. 如下图所示，当红灯亮时，说明当前一定有一个按键按下。（ ） 24. 组合逻辑电路不具有记忆功能的原因是因为输入输出之间没有反馈。（ ） 25. 组合逻辑电路具有多个输入输出端，也具有记忆功能。（ ） 26. 对于逻辑函数 Y=AB+AC，只用二输入与非门即可实现。（ ） 27. 如图所示，没有按键按下时，测试Y0的电位应该是0v。（ ） 28. 在逻辑电路的电路设计中，可以列出多种真值表，所以可以对应多种表达式。（ ） 29. 全加器是只能进行两个一位二进制数加法的组合逻辑电路。（ ） 30. 全加器要考虑低位来的进位，半加器则不需要考虑。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 时序逻辑电路与组合逻辑电路有什么不同？ 32. 某组合逻辑电路的输入变量为 A、B、C，输出 Y 的逻辑表达式为 Y=AB+A’C。请列出该电路的真值表。 33. 仅使用二输入与非门实现下列多输出逻辑函数，要求使用的与非门数量最少。写出逻辑函数的化简结果、实现过程及各门电路的连接关系。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 用与非门设计一个举重裁判表决电路。设举重比赛有3个裁判，一个主裁判和两个副裁判。杠铃完全举上的裁决由每一个裁判按一下自己面前的按钮来确定。只有当两个或两个以上裁判判明成功，并且其中有一个为主裁判时，表明成功的灯才亮。 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 $ 山东省（春季高考）考纲百套卷 第21卷 组合逻辑电路——特点、结构、分析与设计 单元过关卷《电子技术基础与技能》机电技术类 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3分，共60分） 1. 当组合逻辑电路的输入变量为 n 个时，其真值表有______行。（ ） A. n B. 2n C. n² D. 2ⁿ 【答案】D 【解析】每个输入变量只有0和1两种状态，n个输入变量共有2×2×…×2=2ⁿ种不同的输入组合，因此真值表有2ⁿ行，选D。 2. 一个组合逻辑电路有 3 个输入变量，其真值表中共有______种不同的输入组合。（ ） A. 3 B. 6 C. 8 D. 9 【答案】C 【解析】3个二值输入变量的输入组合数为2³=8，因此真值表中共有8种不同的输入组合，选C。 3. 某逻辑电路如图所示，关于Y0的表示正确的是（ ） A. B. C. + D. . 【答案】C 【解析】根据组合逻辑电路的分析，从输入逐级写到输出即可得到表达式。 4. 以下有关组合逻辑电路的特点，叙述错误的是（ ） A. 电路中没有记忆单元 B. 结构上只能由门电路组成 C. 既存在输入到输出的通路，又有从输出到输入的反馈回路 D. 在任何时刻的输出状态只取决于这一时刻的输入状态，而与电路的原来状态无关 【答案】C 【解析】组合逻辑电路不含记忆单元，通常由逻辑门组成；其输出只由当前输入决定，与电路原来的状态无关，且不存在从输出到输入的反馈回路。因此选项C的叙述错误，答案为C。 5. 组合电路中出现竞争冒险现象是因为（ ） A. 门电路延迟 B. 电源电压不稳 C. 输入信号过多 D. 输出负载过重 【答案】A 【解析】组合逻辑电路中，不同信号经过不同路径时会产生不同的传输延迟。当输入变化时，各路信号不能同时到达，使输出在短时间内出现非预期脉冲，这种现象称为竞争冒险。因此其主要原因是门电路的传输延迟，选A。 6. 组合逻辑电路的特点是（ ） A. 输出只与当前输入有关，与历史输入无关 B. 输出不仅与当前输入有关，还与历史输入有关 C. 含有触发器等记忆元件 D. 电路结构中存在反馈回路 【答案】A 【解析】组合逻辑电路没有记忆功能，任一时刻的输出状态只取决于该时刻的输入状态，而与过去的输入和输出状态无关。因此选A。 7. 如图所示电路中，同时按下、，则、的状态是（ ） A. 00 B. 01 C. 10 D. 11 【答案】C 8. 组合逻辑电路中的竞争冒险是由______引起的。（ ） A. 电路未达到最简 B. 电路有多个输出 C. 电路中存在延迟 D. 逻辑门类型不同 【答案】C 【解析】竞争冒险是由于组合逻辑电路中各逻辑路径存在传输延迟，且不同路径的延迟时间不同，导致输出在短暂时间内出现错误变化。因此选C。 9. 组合逻辑电路任何时刻的输出状态取决于（ ） A. 上一次的输出状态 B. 同一时刻的输入状态 C. 上一次的输出状态和同一时刻的输入状态 D. 触发脉冲 【答案】B 【解析】组合逻辑电路没有存储和记忆功能，任何时刻的输出状态只由同一时刻的输入状态决定。因此选B。 10. 在下图中，Y2表达式正确的是（ ） A. B. C. . D. + 【答案】D 【解析】根据组合逻辑电路的分析，从输入逐级写到输出即可得到表达式。 11. 组合电路出现间歇性故障，可能的原因是（ ） A. 电源电压不稳 B. 门电路参数漂移 C. 负载过重 D. 接线松动 【答案】D 【解析】接线松动会使电路连接状态随振动、温度或外力发生变化，造成信号时通时断，从而表现为间歇性故障。因此选C。电源电压不稳、器件参数漂移等也可能导致故障，但接线松动是本题最直接的原因。 12. 组合电路竞争冒险现象产生的根本原因是（ ） A. 输入信号变化过快 B. 门电路传输延迟不同 C. 电源电压波动 D. 负载电容过大 【答案】B 【解析】竞争冒险的根本原因是同一输入变化引起的信号经过不同逻辑路径传播，而各路径的门电路传输延迟不同，导致信号到达时间不一致。因此选B。 13. 下列组合电路中，属于常用组合逻辑电路的是（ ） A. 触发器 B. 加法器 C. 寄存器 D. 计数器 【答案】B 【解析】加法器是典型的组合逻辑电路，其输出由当前输入的加数和进位输入决定。触发器、寄存器和计数器均属于具有记忆功能的时序逻辑电路。因此选B。 14. 某逻辑电路图如图所示，关于Y的表达式，正确的是（ ） A. B. C. Y= D. 【答案】A 【解析】根据逻辑图从第一级输入开始，逐级写到最后一级即可得到表达式。 15. 下列关于组合逻辑电路分析的说法，正确的是（ ） A. 分析步骤依次为：写表达式→化简→列真值表→分析功能 B. 分析步骤依次为：列真值表→写表达式→化简→分析功能 C. 分析时不需要化简逻辑表达式，直接分析原始表达式即可 D. 分析的核心是确定电路中触发器的工作状态 【答案】A 【解析】组合逻辑电路分析通常先根据电路连接关系写出逻辑表达式，再对表达式进行化简，然后列出真值表，最后根据输入输出关系确定电路的逻辑功能。因此选A。 16. 全加器的输入包括（ ） A. 两个加数 B. 两个加数和进位输入 C. 一个加数和进位 D. 进位输入和输出 【答案】B 【解析】全加器用于完成两个一位二进制数与低位进位输入的相加，输入端包括两个加数A、B以及进位输入Cᵢ，共3个输入。因此选B。 17. 如图所示，逻辑电路的输出Y=0，则输入ABCD为（ ） A. 1010 B. 1011 C. 0101 D. 0100 【答案】A 【解析】题干所引用的逻辑电路图未提供，无法仅依据现有文字独立推导ABCD的取值。按题面给出的参考答案，选择A，即ABCD=1010。 18. 半加器与全加器的关键区别是（ ） A. 半加器有进位输出 B. 全加器有进位输入 C. 半加器和全加器都有两个输入 D. 全加器有三个输出 【答案】B 【解析】半加器只有两个输入端A、B，不考虑低位来的进位，输出本位和及向高位的进位；全加器除两个加数输入外，还要接收低位进位输入Cᵢ。因此二者的关键区别是全加器具有进位输入，选B。 19. 若在三人表决电路中，所有参与者都反对，则输出为多少（ ） A. 1 B. 0 C. 不确定 D. 与输入信号无关 【答案】B 【解析】在三人表决电路中，如果所有参与者的输入都是0（即反对），则输出也应该是0。 20. 组合电路设计中，采用可编程逻辑器件的优势是（ ） A. 速度更快 B. 功耗更低 C. 灵活性更高 D. 成本更低 【答案】C 【解析】可编程逻辑器件可以通过重新编程实现不同的逻辑功能，便于修改、升级和重复利用，因此其主要优势是灵活性高，选C。速度、功耗和成本并非在所有情况下都优于专用器件。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 组合逻辑电路只能是由与门、或门、非门构成。（ ） 【答案】错误 【解析】组合逻辑电路可以是由与门、或门、与或、与非等逻辑门的组合。 22. 组合逻辑电路没有记忆功能。（ ） 【答案】正确 【解析】组合逻辑电路是由各种逻辑门（如与门、或门、非门等）组合而成的电路。它的特点是在任何时刻，其输出仅仅取决于当时的输入信号组合，而与电路过去的状态无关。所以组合逻辑电路没有记忆功能。 23. 如下图所示，当红灯亮时，说明当前一定有一个按键按下。（ ） 【答案】错误 【解析】没有按键按下，红灯也会亮。 24. 组合逻辑电路不具有记忆功能的原因是因为输入输出之间没有反馈。（ ） 【答案】正确 【解析】组合逻辑电路的输出状态只与当前时刻的输入状态有关，输入输出之间没有反馈信号。 25. 组合逻辑电路具有多个输入输出端，也具有记忆功能。（ ） 【答案】错误 【解析】组合逻辑电路可以具有多个输入端和输出端，但不含记忆单元，不具有记忆功能，输出只取决于当前输入。因此该说法错误，答案为错误。 26. 对于逻辑函数 Y=AB+AC，只用二输入与非门即可实现。（ ） 【答案】正确 【解析】可先用两个与非门分别得到 AB 和 AC 的反相信号，再将这两个信号输入第三个与非门，利用德·摩根定律即可获得两项相或的结果。因此，该逻辑函数能够只用二输入与非门实现。 27. 如图所示，没有按键按下时，测试Y0的电位应该是0v。（ ） 【答案】错误 【解析】没有按键按下，说明输入的二进制数是111，对应的是Y7有效。 28. 在逻辑电路的电路设计中，可以列出多种真值表，所以可以对应多种表达式。（ ） 【答案】正确 【解析】同一逻辑下，逻辑功能的表达式呈现形式可以是多样的，真值表是唯一的。 29. 全加器是只能进行两个一位二进制数加法的组合逻辑电路。（ ） 【答案】错误 【解析】全加器有三个输入：两个一位二进制加数和来自低位的进位输入，输出本位和及向高位的进位。因此全加器不只是进行两个一位二进制数的加法，该说法错误，答案为错误。 30. 全加器要考虑低位来的进位，半加器则不需要考虑。（ ） 【答案】正确 【解析】全加器的三个输入包括两个加数和来自低位的进位输入，必须考虑低位进位；半加器只有两个加数输入，不设进位输入。因此该说法正确，答案为正确。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 时序逻辑电路与组合逻辑电路有什么不同？ 【答案】从电路组成上看，时序逻辑电路是由触发器和门电路组成，组合逻辑电路是由门电路组成；从功能上看，时序逻辑电路具有记忆功能，组合逻辑电路无记忆功能；从电路连接上看，时序逻辑电路在输出和输入之间存在一条以上的反馈通路。 【解析】时序逻辑电路与组合逻辑电路的主要区别如下：从电路组成看，时序逻辑电路通常由组合逻辑电路和存储元件组成，存储元件可以是触发器；组合逻辑电路主要由逻辑门组成，不含记忆单元。从功能看，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还取决于电路原来的状态，具有记忆功能；组合逻辑电路的输出只取决于当前输入，不具有记忆功能。从连接关系看，时序逻辑电路通常存在从输出端到输入端的反馈通路，而组合逻辑电路不存在反馈回路。因此题给答案正确。 32. 某组合逻辑电路的输入变量为 A、B、C，输出 Y 的逻辑表达式为 Y=AB+A’C。请列出该电路的真值表。 【答案】真值表如下： | A | B | C | AB | A’ | A’C | Y=AB+A’C | |---|---|---|---|---|---|---| | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 【解析】对A、B、C按000、001、010、011、100、101、110、111依次列出全部8种输入组合。先计算AB和A’C，再按Y=AB+A’C进行或运算。A=0时，A’=1，Y=C；A=1时，A’=0，Y=B。因此Y为1的输入组合为001、011、110、111，对应最小项m(1,3,6,7)。 33. 仅使用二输入与非门实现下列多输出逻辑函数，要求使用的与非门数量最少。写出逻辑函数的化简结果、实现过程及各门电路的连接关系。 【答案】利用卡诺图化简可得：令：再令：则：连接关系为：将输入端 接入第一个与非门的两个输入端，产生 ；将输入端 接入第二个与非门的两个输入端，产生 。将 与 接入第三个与非门，输出 ；将 与 接入第四个与非门，输出 。将 与 接入第五个与非门，输出 ；将 与 接入第六个与非门，输出 。共需 6 个二输入与非门。 【解析】 中，最小项 可合并为 ，最小项 可合并为 ，因此得到 。 中，所有 为 1 的最小项可合并为 ，剩余最小项 可合并为 ，因此得到 。根据德·摩根定律，两个逻辑或项均可用与非门构成，两个函数共用 和 ，需设置 2 个反相门、2 个乘积项与非门和 2 个输出与非门，最少使用 6 个二输入与非门。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 用与非门设计一个举重裁判表决电路。设举重比赛有3个裁判，一个主裁判和两个副裁判。杠铃完全举上的裁决由每一个裁判按一下自己面前的按钮来确定。只有当两个或两个以上裁判判明成功，并且其中有一个为主裁判时，表明成功的灯才亮。 【答案】（1）列真值表。设主裁判为变量A，副裁判分别为B和C；表示成功与否的灯为Y，根据逻辑要求列出真值表。ABCYABCY00001000001010110100110101101111（2）逻辑函数表达式：（3）化简函数表达式：逻辑变换为：与非与非表达式。（4）画逻辑电路图（如右图） 【解析】此题属于组合逻辑电路设计题，实质由逻辑功能求解逻辑电路图。首先根据实际问题需要提炼出逻辑功能要求，找出输入、输出变量，并对输入输出变量赋值，列出真值表；再由真值表写出逻辑函数表达式并化简或进行逻辑变换，最后根据化简或变换后的函数表达式画逻辑电路图。 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 $