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

湖南省（对口招生）机电类 《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 2. 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. 信号放大和功率驱动 3. 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 4. 555时基电路的频率由什么决定？（ ） A. 电阻值 B. 电源频率 C. 输入电压 D. 电容值 5. 在多谐振荡器模式下，555定时器的充电和放电过程分别通过不同的________进行（ ） A. 电感 B. 电容 C. 二极管 D. 电阻 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. 高阻态 C. 电源电压 D. 低电平 7. 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 8. 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 9. 利用定时器555可以设计实现（ ） A. 全加器 B. 多谐振荡器 C. 寄存器 D. 译码器 10. 用定时器TO延时时间，设定时间常数为K=1000,则实际延时（ ） A. 1s B. 10s C. 100s D. 1000s 11. 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 12. 有一个4位的D/A转换器，设它的满刻度输出电压为10V，当输入数字量为1101 时，输出电压为（ ） A. 8.125V B. 4V C. 6.25V D. 9.375V 13. 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 14. 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 15. 下列元件中，用于存储大量数据的是（ ） A. 逻辑门 B. 存储器 C. 比较器 D. 算术逻辑单元 16. 下列存储器中属于易失性存储器的是（ ） A. ROM B. PROM C. EPROM D. RAM 17. 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 18. 下列关于半导体存储器的说法，哪个是正确的？（ ） A. 所有半导体存储器都是易失性的 B. 所有半导体存储器都是非易失性的 C. RAM是易失性的，ROM是非易失性的 D. ROM是易失性的，RAM是非易失性的 19. 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 20. 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 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 555时基电路的输出波形通常是正弦波。（ ） 22. 555时基电路常用于频率调节和信号放大。（ ） 23. 555在电路结构上全部由数字电路构成。（ ） 24. 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。 （ ） 25. 555定时器构成的多谐振荡器可以产生稳定的方波输出。（ ） 26. 模数转换器（ADC）用于将模拟信号转化为数字信号。（ ） 27. 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。（ ） 28. 半导体存储器都是非易失性的。（ ） 29. 在555定时器构成的无稳态电路中，定时电容电压上升到约为电源电压的三分之二时，放电管导通，电容开始放电。（ ） 30. 对于位数相同、参考电压相同的A/D转换器，量化级数越多，分辨率越低，转换结果越粗糙。（ ） 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. 在一个数字控制装置中，555定时器产生采样时序脉冲，传感器输出的模拟信号经转换后存入半导体存储器，控制数据再用于调节模拟执行器。简述该装置中555定时器、A/D转换器、半导体存储器和D/A转换器的主要作用。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某设备的温度记录模块采用555定时器构成无稳态多谐振荡器，为8位A/D转换器提供采样时钟。定时电阻为、，定时电容为。A/D转换器的参考电压为5.0 V，采用8位二进制编码，规定数字量为。每次采样结果占用存储器1个字节，现有一片位存储器，计划连续记录10 min。（1）计算555定时器的振荡频率和周期。已知无稳态振荡频率公式为。（2）当传感器输出电压为3.2 V时，计算A/D转换器的量化步长和输出数字量；若该数字量直接送入满量程为5.0 V的8位D/A转换器，计算其输出电压。（3）判断现有存储器能否完成10 min的数据记录，并选择容量合适的最小常用存储器规格，同时说明该存储器至少需要多少根地址线。 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 $ 湖南省（对口招生）机电类 《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，触发后电容通过外接电阻充电，电容电压达到阈值后状态翻转。因此，输出脉冲宽度主要由外接电阻和电容组成的RC定时参数决定，选C。 2. 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. 信号放大和功率驱动 【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。 3. 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。 4. 555时基电路的频率由什么决定？（ ） A. 电阻值 B. 电源频率 C. 输入电压 D. 电容值 【答案】D 【解析】正确答案是b。555时基电路的频率由外部电容值决定。 5. 在多谐振荡器模式下，555定时器的充电和放电过程分别通过不同的________进行（ ） A. 电感 B. 电容 C. 二极管 D. 电阻 【答案】D 【解析】555构成多谐振荡器时，电容充电经过RA和R_B，电容放电主要经过RB和放电管，因此充电和放电过程分别经过不同的电阻，选A。 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. 高阻态 C. 电源电压 D. 低电平 【答案】D 【解析】555定时器的复位端为低电平有效。当复位引脚接低电平时，内部触发器被复位，输出被强制为低电平；接高电平时则解除复位。因此选B。 7. 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。 8. 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】控制电压端CO接入内部两个比较器的参考电压节点。改变CO端电压，会同时改变比较器的阈值电压，从而改变定时器的翻转条件，选C。 9. 利用定时器555可以设计实现（ ） A. 全加器 B. 多谐振荡器 C. 寄存器 D. 译码器 【答案】B 【解析】555定时器能够利用电容充放电和阈值翻转过程产生周期性脉冲，因此可构成多谐振荡器。全加器、寄存器和译码器不是555定时器的典型直接应用，选B。 10. 用定时器TO延时时间，设定时间常数为K=1000,则实际延时（ ） A. 1s B. 10s C. 100s D. 1000s 【答案】C 【解析】按题设时间常数K=1000及定时器延时换算关系，实际延时时间为0.1K=0.1×1000=100 s，因此选C。 11. 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】智能传感器是在传统传感器基础上加入信息处理能力的传感器，其核心通常由传感元件和微处理器组成。微处理器可完成信号处理、补偿、校准、数据存储和通信控制等功能，选B。 12. 有一个4位的D/A转换器，设它的满刻度输出电压为10V，当输入数字量为1101 时，输出电压为（ ） A. 8.125V B. 4V C. 6.25V D. 9.375V 【答案】A 【解析】4位D/A转换器共有24=16个量化等级。输入数字量1101为十进制13，按题目采用的满量程量化关系，输出电压为Uo=(13/16)×10 V=8.125 V，因此选A。 13. 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。 14. 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表示有8×1024=8192个存储单元。因为213=8192，所以需要13根地址线对这些存储单元进行寻址，选C。 15. 下列元件中，用于存储大量数据的是（ ） A. 逻辑门 B. 存储器 C. 比较器 D. 算术逻辑单元 【答案】B 【解析】存储器用于存储大量数据 16. 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中的数据在断电后会丢失，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。 17. 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】存储容量为1024×4位，表示有1024个存储字，每个存储字为4位。因为1024=210，所以需要10根地址线，选C。 18. 下列关于半导体存储器的说法，哪个是正确的？（ ） A. 所有半导体存储器都是易失性的 B. 所有半导体存储器都是非易失性的 C. RAM是易失性的，ROM是非易失性的 D. ROM是易失性的，RAM是非易失性的 【答案】C 【解析】RAM（随机存取存储器）是易失性的，而ROM（只读存储器）是非易失性的。 19. 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26=64个存储单元，每个单元存储8位数据。因此存储矩阵容量为64×8=512位，选C。 20. 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。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 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。 22. 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。 23. 555在电路结构上全部由数字电路构成。（ ） 【答案】错误 【解析】555定时器内部既包含比较器等模拟电路，也包含触发器等数字电路，因此不能说其全部由数字电路构成。题干说法错误。 24. 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电容电压是否低于电源电压的三分之一和高于三分之二。正常情况下，电容电压不可能同时低于三分之一又高于三分之二，因此两个比较器输出不会同时为高电平，也不会因该状态使电路输出翻转。题干说法错误。 25. 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构成无稳态多谐振荡器时，定时电容交替充电和放电，使内部触发器和输出端周期性翻转，从而产生连续的矩形脉冲，通常可得到稳定的方波输出。题干说法正确。 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. 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。 28. 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。 29. 在555定时器构成的无稳态电路中，定时电容电压上升到约为电源电压的三分之二时，放电管导通，电容开始放电。（ ） 【答案】正确 【解析】电容电压达到上限阈值约三分之二电源电压时，内部触发器翻转，放电管导通，电容进入放电过程。 30. 对于位数相同、参考电压相同的A/D转换器，量化级数越多，分辨率越低，转换结果越粗糙。（ ） 【答案】错误 【解析】量化级数越多，量化间隔越小，A/D转换器的分辨率越高，转换误差通常越小。 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. 在一个数字控制装置中，555定时器产生采样时序脉冲，传感器输出的模拟信号经转换后存入半导体存储器，控制数据再用于调节模拟执行器。简述该装置中555定时器、A/D转换器、半导体存储器和D/A转换器的主要作用。 【答案】（1）555定时器用于产生稳定的脉冲信号，为数据采样或控制电路提供时序。（2）A/D转换器用于将传感器输出的模拟信号转换为数字信号。（3）半导体存储器用于存储转换后的数字数据、程序或控制参数，并可按需要进行读写。（4）D/A转换器用于将数字控制量转换为模拟信号，驱动或调节模拟执行器。 【解析】该装置按照“定时控制、模拟量数字化、数字量存储、数字量模拟化”的过程完成信号处理。555定时器负责提供时序，A/D转换器和D/A转换器分别完成模拟信号与数字信号之间的双向转换，半导体存储器则实现数字信息的保存与读取。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某设备的温度记录模块采用555定时器构成无稳态多谐振荡器，为8位A/D转换器提供采样时钟。定时电阻为、，定时电容为。A/D转换器的参考电压为5.0 V，采用8位二进制编码，规定数字量为。每次采样结果占用存储器1个字节，现有一片位存储器，计划连续记录10 min。（1）计算555定时器的振荡频率和周期。已知无稳态振荡频率公式为。（2）当传感器输出电压为3.2 V时，计算A/D转换器的量化步长和输出数字量；若该数字量直接送入满量程为5.0 V的8位D/A转换器，计算其输出电压。（3）判断现有存储器能否完成10 min的数据记录，并选择容量合适的最小常用存储器规格，同时说明该存储器至少需要多少根地址线。 【答案】（1）；；，。（2）量化步长；；D/A输出电压。（3）10 min内的采样次数约为次，按实际计算结果取6051个字节。现有位存储器容量为2048字节，不能满足要求。应选用位，即8K×8位存储器；因，至少需要13根地址线。 【解析】（1）先求定时电阻组合值，再代入555无稳态振荡公式，最后由周期与频率的倒数关系求得周期。（2）量化步长等于参考电压除以量化级数，数字量按题设取整，D/A输出按数字量与满量程的比例确定。（3）记录容量由采样次数决定，6051字节超过2048字节，8K×8位存储器需13根地址线。 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 $