第24卷 数字电路应用——555定时器、AD DA与半导体存储器 广西壮族自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

广西壮族自治区（对口招生）装备制造类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 数字电路应用——555定时器、A/D D/A与半导体存储器 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3分，共60分） 1. 555定时器的触发端通常连接到（ ） A. 电源电压 B. 输出端 C. 地 D. 信号输入 【答案】D 【解析】555定时器的触发端用于接收外部触发信号。当触发端电压低于电源电压的1/3时，内部触发比较器动作，使定时器进入相应状态，因此通常连接到信号输入端，选B。 2. 利用定时器555可以设计实现（ ） A. 全加器 B. 译码器 C. 寄存器 D. 多谐振荡器 【答案】D 【解析】555定时器通过外接电阻和电容可以构成多谐振荡器，产生周期性矩形波或方波信号，因此选B。全加器、寄存器和译码器不是555定时器的典型直接应用。 3. 555时基电路的频率由什么决定？（ ） A. 电容值 B. 电阻值 C. 输入电压 D. 电感值 【答案】A 【解析】正确答案是b。555时基电路的频率由外部电容值决定。 4. 下列说法正确的是（ ） A. 555 定时器在工作时清零端应接高电平 B. 555 定时器在工作时清零端应接低电平 C. 555 定时器没有清零端 D. 以上说法都不正确 【答案】A 【解析】555 定时器的清零端是一个低电平有效端。当接低电平时，不管其他输入端的状态如何，输出端都会被强制清零，即输出为低电平。BC错。 如果要让 555 定时器正常工作，根据其功能特性，清零端应该接高电平。这样才能使定时器按照其设定的模式进行工作，而不会被强制清零。 所以，555 定时器在工作时清零端应接高电平。选A。 5. 555时基电路的输出波形是什么？（ ） A. 方波 B. 正弦波 C. 三角波 D. 锯齿波 【答案】A 【解析】正确答案是a。555时基电路的输出波形是方波。 6. 在555定时器电路中，复位引脚接到________可以复位定时器（ ） A. 高电平 B. 低电平 C. 电源电压 D. 悬空 【答案】B 【解析】555定时器的复位端通常为低电平有效。当复位端接低电平时，内部电路被复位，输出被置于低电平状态；接高电平时，定时器才能正常工作，因此选B。原选项D“地”也会使复位端为低电平，故将其改为“悬空”以避免多选。 7. 555定时器构成的单稳态触发器输出脉冲宽度取决于（ ） A. 电源电压 B. 输入信号幅度 C. 外接RC参数 D. 触发脉冲宽度 【答案】C 【解析】555定时器构成单稳态触发器时，触发信号使电路暂时翻转，电容通过外接电阻充电，达到阈值后电路自动恢复稳定状态。输出脉冲宽度主要由外接电阻R和电容C决定，通常为t≈1.1RC，因此选C。 8. 555时基电路常用于哪些应用？（ ） A. 波形生成和时钟信号产生 B. 数据传输和编码解码 C. 电流调节和电压稳定 D. 音频放大和信号滤波 【答案】A 【解析】正确答案是A。555时基电路常用于波形生成和时钟信号产生，如定时器和脉冲发生器。 9. 改变555定时电路的电压控制端CO的电压值，可改变（ ） A. 555定时电路的高、低输出电平 B. 开关放电管的开关电平 C. 比较器的阈值电压 D. 置“0”端的电平值 【答案】C 【解析】555定时器的控制电压端CO接入内部分压器的中点。改变CO电压会改变内部比较器的参考电平，进而改变约为控制电压和其一半的上下阈值，因此选C。 10. 在555定时器的施密特触发器电路中，电路的滞回特性是由________决定的（ ） A. 电阻 B. 电容 C. 电源电压 D. 控制电压 【答案】A 【解析】555定时器构成施密特触发器时，内部电阻分压网络为两个比较器提供不同的参考电平，形成上、下两个翻转阈值。两个阈值之间的差值构成滞回区，因此滞回特性主要由电阻分压网络决定，选A。 11. 下列元件中，用于将模拟信号转换为数字信号的是（ ） A. 全加器 B. 模数转换器 C. 数模转换器 D. 时钟发生器 【答案】B 【解析】模数转换器（ADC）用于将模拟信号转换为数字信号。 12. 智能传感器的核心组成部分是（ ） A. 敏感元件+A/D转换器 B. 传感元件+微处理器 C. 转换元件+信号调理电路 D. 敏感元件+通信模块 【答案】B 【解析】智能传感器不仅能够感知被测量，还具有信号处理、判断或通信等智能功能。微处理器可对传感元件输出的信号进行处理、补偿和判断，因此传感元件与微处理器是其核心组成部分，选B。 13. 下列元件中，用于存储和传输数字信息的是（ ） A. 逻辑门 B. 存储器 C. 比较器 D. 算术逻辑单元 【答案】B 【解析】存储器用于存储和传输数字信息。 14. 一片容量为1024×4位的RAM，其地址线有（ ） A. 4条 B. 8条 C. 10条 D. 12条 【答案】C 【解析】RAM容量为1024×4位，表示有1024个存储单元，每个单元存储4位数据。地址线数n满足2n=1024=210，因此需要10条地址线，选C。 15. 只能按地址读出信息，而不能写入信息的存储器为（ ） A. RAM B. ROM C. PROM D. EPROM 【答案】B 【解析】ROM为只读存储器，在正常工作状态下只能按地址读出预先存储的信息，不能进行写入操作，因此选B。PROM和EPROM虽然属于非易失性存储器，但分别具有一次编程或可擦除再编程功能。 16. 一个6位地址码、8位输出的ROM，其存储矩阵的容量为（ ） A. 48 B. 64 C. 512 D. 256 【答案】C 【解析】6位地址码可寻址的存储单元数为26=64个，每个存储单元输出8位，因此存储矩阵容量为64×8=512位，选C。 17. 随机存取存储器具有（ ）功能 A. 读/写 B. 无读/写 C. 只读 D. 只写 【答案】A 【解析】随机存取存储器RAM既可以按照地址随机读出数据，也可以按照地址写入数据，因此具有读/写功能，选A。 18. 下列存储器中属于易失性存储器的是（ ） A. ROM B. PROM C. EPROM D. RAM 【答案】D 【解析】RAM采用电荷或触发器等方式暂存数据，断电后存储的信息会丢失，属于易失性存储器。ROM、PROM和EPROM均属于非易失性存储器，因此选D。 19. 存储容量为8K×8位的ROM存储器，其地址线为______条（ ） A. 8 B. 12 C. 13 D. 14 【答案】C 【解析】8K=8192=213，表示该ROM有213个存储单元，因此需要13条地址线进行寻址，选C。数据位数8位不影响地址线数量。 20. 下列元件中，用于存储大量数据的是（ ） A. 逻辑门 B. 算术逻辑单元 C. 比较器 D. 存储器 【答案】D 【解析】存储器用于存储大量数据 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 555时基电路常用于频率调节和信号放大。（ ） 【答案】错误 【解析】错误。555时基电路常用于波形生成和时钟信号产生，如定时器和脉冲发生器。 22. 555在电路结构上全部由数字电路构成。（ ） 【答案】错误 【解析】555定时器内部既包含电阻分压网络、比较器等模拟电路，也包含RS触发器、放电晶体管和输出级等电路，并非全部由数字电路构成。因此题干说法错误。 23. 555时基电路的输出波形通常是正弦波。（ ） 【答案】错误 【解析】错误。555时基电路的输出波形通常是方波。 24. 555定时器构成的多谐振荡器可以产生稳定的方波输出。（ ） 【答案】正确 【解析】555定时器构成无稳态多谐振荡器时，电容反复充电和放电，使输出端在高、低电平之间周期性翻转，从而产生连续稳定的方波输出。因此题干说法正确。 25. 在555定时器内部电路中，当内部两比较器输出都为高电平时，电路输出状态翻转。 （ ） 【答案】错误 【解析】555定时器内部两个比较器分别检测不同的电压阈值，其输出共同控制RS触发器。正常情况下，两个比较器不会同时输出高电平；即使在理想逻辑分析中出现同时有效的特殊状态，也不能简单表述为输出状态必然翻转。因此题干说法错误。 26. 模数转换器（ADC）用于将模拟信号转化为数字信号。（ ） 【答案】正确 【解析】模数转换器（ADC）用于将连续变化的模拟信号转换为对应的离散化数字信号。 27. 半导体存储器都是非易失性的。（ ） 【答案】错误 【解析】半导体存储器有易失性和非易失性之分。易失性存储器如RAM，在电源关闭时数据会丢失；而非易失性存储器如ROM、EEPROM和Flash Memory等，在电源关闭时仍能保持数据。 28. 存储器是一种数字电路应用中常用的存储设备，用于存储大量的数据。（ ） 【答案】正确 【解析】存储器是用于存储大量数据的数字电路元件，如随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）等。 29. 555定时器构成单稳态触发器时，外部触发信号可使输出暂时改变状态，经过一定时间后自动恢复稳定状态。（ ） 【答案】正确 【解析】单稳态触发器只有一个稳定状态，受到触发后暂时翻转，定时结束后自动返回原稳定状态。 30. 在其他条件相同的情况下，A/D转换器的位数越高，量化级数越少，转换分辨率越低。（ ） 【答案】错误 【解析】位数增加时，量化级数增多，量化间隔减小，转换分辨率提高。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 描述一下555定时器构成的多谐振荡器的工作原理。 【答案】见解析 【解析】555定时器构成的多谐振荡器工作原理基于555定时器的计时功能。它由两个电阻和一个电容组成充放电电路。当555定时器的触发引脚（TR）被拉低时，定时器开始工作。电容通过电阻R1和R2充电，当电压达到2/3的供电电压时，输出引脚（Q）变为低电平，电容开始通过R2放电。当电压下降到1/3的供电电压时，输出引脚变为高电平，电容再次开始充电。这个过程不断重复，产生周期性的方波输出。 32. 555定时器在单稳态工作模式下的工作原理是什么？ 【答案】见解析 【解析】在单稳态模式下，555定时器的输出具有一个稳定的低电平状态，当外部触发信号作用时，定时器的触发引脚（TR）收到低电平脉冲后，输出变为高电平。随后电容开始充电，当电容电压达到阈值电压（2/3 Vcc）时，定时器的内部比较器将输出重新拉低，定时器返回到低电平状态。这段高电平时间的长短由外接电阻和电容的乘积决定。 33. 简述智能传感器在工业物联网中的应用场景及优势。 【答案】智能传感器在工业物联网中的应用场景包括：设备状态监测（如振动、温度监测）、生产过程控制（如压力、流量调节）、环境监测（如温湿度、气体浓度检测）等。其优势在于：（1）自适应性强，可根据环境变化自动调整参数；（2）实时性高，数据传输延迟小于100ms；（3）集成度高，可内置微处理器实现本地数据处理；（4）低功耗设计，支持电池供电长期工作。 【解析】智能传感器可应用于工业设备状态监测、生产过程控制和工业环境监测等场景。例如，通过采集振动、温度、压力、流量、温湿度及气体浓度等参数，实现设备故障预警、工艺参数调节和环境安全监测。其主要优势包括：具有较强的自适应能力，可根据环境或工况变化进行参数调整；具有较好的实时处理能力，可快速完成数据采集、处理和传输；集成度高，可利用内置微处理器进行信号处理、补偿和判断；功耗较低，适合电池供电和长期在线监测。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某装备制造企业设计一块温度采集控制板，采用555定时器构成无稳态多谐振荡器，为模数转换器提供采样时钟；模数转换器为8位、输入范围为0～5 V，转换结果存入一片具有10根地址线和8根数据线的半导体存储器中，调试时将存储数据送入数模转换器。555定时器外接电阻＝10 kΩ、＝20 kΩ，电容C＝10 μF。设555定时器高、低电平时间分别为tH＝0.693（＋）C、tL＝0.693C。（1）计算555定时器输出脉冲的高电平时间、低电平时间、周期和振荡频率。（2）当某次采样电压为3.20 V时，计算模数转换器的量化间隔和输出数字量。规定数字量取不超过理论结果的最大整数，并将该数字量送入理想8位数模转换器，计算其输出电压及转换误差。（3）计算该半导体存储器的存储容量，并判断其能否存储600组8位采样数据；若能，说明还可存储多少组采样数据。 【答案】（1）高电平时间：tH＝0.693（10＋20）×103×10×10-6 s＝0.2079 s。低电平时间：tL＝0.693×20×103×10×10-6 s＝0.1386 s。周期：T＝tH＋tL＝0.3465 s。频率：f＝1/T＝1/0.3465≈2.89 Hz。（2）量化间隔：ΔU＝5/256＝0.01953125 V。理论数字量：3.20/0.01953125＝163.84，取数字量为163。数模转换输出电压：UO＝163/256×5≈3.1836 V。转换误差：3.20－3.1836≈0.0164 V，即16.4 mV。（3）存储单元数为210＝1024组，每组8位，容量为1024×8＝8192位，即1024字节，约为1 KB。该存储器能存储600组数据，还可存储1024－600＝424组数据。 【解析】（1）依据555无稳态电路的高、低电平时间公式分别计算，再相加得到周期，频率取周期的倒数。（2）量化间隔由满量程除以256得到，数字量按规定取整，再依据数字量与满量程的比例计算数模输出。（3）地址线数决定存储单元数量，数据线数决定每组数据位数，容量换算后与600组数据比较。 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 $ 广西壮族自治区（对口招生）装备制造类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 数字电路应用——555定时器、A/D D/A与半导体存储器 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3分，共60分） 1. 555定时器的触发端通常连接到（ ） A. 电源电压 B. 输出端 C. 地 D. 信号输入 2. 利用定时器555可以设计实现（ ） A. 全加器 B. 译码器 C. 寄存器 D. 多谐振荡器 3. 555时基电路的频率由什么决定？（ ） A. 电容值 B. 电阻值 C. 输入电压 D. 电感值 4. 下列说法正确的是（ ） A. 555 定时器在工作时清零端应接高电平 B. 555 定时器在工作时清零端应接低电平 C. 555 定时器没有清零端 D. 以上说法都不正确 5. 555时基电路的输出波形是什么？（ ） A. 方波 B. 正弦波 C. 三角波 D. 锯齿波 6. 在555定时器电路中，复位引脚接到________可以复位定时器（ ） A. 高电平 B. 低电平 C. 电源电压 D. 悬空 7. 555定时器构成的单稳态触发器输出脉冲宽度取决于（ ） A. 电源电压 B. 输入信号幅度 C. 外接RC参数 D. 触发脉冲宽度 8. 555时基电路常用于哪些应用？（ ） A. 波形生成和时钟信号产生 B. 数据传输和编码解码 C. 电流调节和电压稳定 D. 音频放大和信号滤波 9. 改变555定时电路的电压控制端CO的电压值，可改变（ ） A. 555定时电路的高、低输出电平 B. 开关放电管的开关电平 C. 比较器的阈值电压 D. 置“0”端的电平值 10. 在555定时器的施密特触发器电路中，电路的滞回特性是由________决定的（ ） A. 电阻 B. 电容 C. 电源电压 D. 控制电压 11. 下列元件中，用于将模拟信号转换为数字信号的是（ ） A. 全加器 B. 模数转换器 C. 数模转换器 D. 时钟发生器 12. 智能传感器的核心组成部分是（ ） A. 敏感元件+A/D转换器 B. 传感元件+微处理器 C. 转换元件+信号调理电路 D. 敏感元件+通信模块 13. 下列元件中，用于存储和传输数字信息的是（ ） A. 逻辑门 B. 存储器 C. 比较器 D. 算术逻辑单元 14. 一片容量为1024×4位的RAM，其地址线有（ ） A. 4条 B. 8条 C. 10条 D. 12条 15. 只能按地址读出信息，而不能写入信息的存储器为（ ） A. RAM B. ROM C. PROM D. EPROM 16. 一个6位地址码、8位输出的ROM，其存储矩阵的容量为（ ） A. 48 B. 64 C. 512 D. 256 17. 随机存取存储器具有（ ）功能 A. 读/写 B. 无读/写 C. 只读 D. 只写 18. 下列存储器中属于易失性存储器的是（ ） A. ROM B. PROM C. EPROM D. RAM 19. 存储容量为8K×8位的ROM存储器，其地址线为______条（ ） A. 8 B. 12 C. 13 D. 14 20. 下列元件中，用于存储大量数据的是（ ） A. 逻辑门 B. 算术逻辑单元 C. 比较器 D. 存储器 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 555时基电路常用于频率调节和信号放大。（ ） 22. 555在电路结构上全部由数字电路构成。（ ） 23. 555时基电路的输出波形通常是正弦波。（ ） 24. 555定时器构成的多谐振荡器可以产生稳定的方波输出。（ ） 25. 在555定时器内部电路中，当内部两比较器输出都为高电平时，电路输出状态翻转。 （ ） 26. 模数转换器（ADC）用于将模拟信号转化为数字信号。（ ） 27. 半导体存储器都是非易失性的。（ ） 28. 存储器是一种数字电路应用中常用的存储设备，用于存储大量的数据。（ ） 29. 555定时器构成单稳态触发器时，外部触发信号可使输出暂时改变状态，经过一定时间后自动恢复稳定状态。（ ） 30. 在其他条件相同的情况下，A/D转换器的位数越高，量化级数越少，转换分辨率越低。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 描述一下555定时器构成的多谐振荡器的工作原理。 32. 555定时器在单稳态工作模式下的工作原理是什么？ 33. 简述智能传感器在工业物联网中的应用场景及优势。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某装备制造企业设计一块温度采集控制板，采用555定时器构成无稳态多谐振荡器，为模数转换器提供采样时钟；模数转换器为8位、输入范围为0～5 V，转换结果存入一片具有10根地址线和8根数据线的半导体存储器中，调试时将存储数据送入数模转换器。555定时器外接电阻＝10 kΩ、＝20 kΩ，电容C＝10 μF。设555定时器高、低电平时间分别为tH＝0.693（＋）C、tL＝0.693C。（1）计算555定时器输出脉冲的高电平时间、低电平时间、周期和振荡频率。（2）当某次采样电压为3.20 V时，计算模数转换器的量化间隔和输出数字量。规定数字量取不超过理论结果的最大整数，并将该数字量送入理想8位数模转换器，计算其输出电压及转换误差。（3）计算该半导体存储器的存储容量，并判断其能否存储600组8位采样数据；若能，说明还可存储多少组采样数据。 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 $