内容正文:
内蒙古(对口招生)装备制造类《电工电子技术与技能》45分钟专题训练卷专辑,共241份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固装备制造类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加装备制造类高考的学生。
与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械基础》《机械制图》《机械加工技术》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
内蒙古(对口招生)装备制造类 《电工电子技术与技能》
项目十三:逻辑门电路
任务二:非逻辑和非门电路
时间:45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. 下列哪个逻辑门可以产生与输入相反的输出?( )
A. AND门
B. OR门
C. XOR门
D. NOT门
2. 下列哪个不是基本的逻辑门电路?( )
A. AND门
B. OR门
C. XOR门
D. NOT门
3. 一个NOT门电路的输入是1,那么输出是什么?( )
A. 0
B. 1
C. 取决于其他因素
D. 低阻态
4. 以下哪个逻辑门的输出与输入相反?( )
A. 非门 (NOT gate)
B. 或门 (OR gate)
C. 与门 (AND gate)
D. 异或门 (XOR gate)
5. 在逻辑代数中,"AB + A'C" 可以被描述为( )
A. 与或门
B. 或非门
C. 与非门
D. 异或门
6. 一个两输入端的门电路,当输入都为0时,输出为1的是( )
A. 与门
B. 或门
C. 与非门
D. 异或门
7. 图示为某逻辑门电路的输入A、B和输出Y的波形图,其逻辑功能是( )
A. 与非
B. 或非
C. 与门
D. 异或门
8. 三输入与非门,当输入变量A=1、B=1、C=0时,输出F为( )
A. 0
B. 1
C. 高阻态
D. 低阻态
9. 能实现“输入全为1时输出0,任一输入为0时输出1”逻辑功能的门电路是( )
A. 或非
B. 与非
C. 与或非门
D. 异或门
10. 只有当输入变量全为1时,输出才为0的逻辑门电路是( )
A. 或非门
B. 与非门
C. 异或门
D. 与门
11. 在何种输入情况下,“与非”运算的结果是逻辑 0( )
A. 全部输入是0
B. 任一输入是0
C. 仅一输入是0
D. 全部输入是1
12. 能够实现“有0出1,全1出0”逻辑功能的逻辑门是( )
A. 与非门
B. 或门
C. 与门
D. 异或门
13. 一个两输入端的门电路,当输入为1和0时,输出不为1的是( )
A. 或非门
B. 或门
C. 与非门
D. 异或门
14. 符合如下图中表示的门电路的逻辑功能是( )
A. 有1出0,全0出0
B. 相同出1,相异出0
C. 相同出0,相异出1
D. 有1出1,全0出0
15. 如果两个输入为1时,与门的输出为0,否则为1,那么这个门是什么类型的逻辑门?( )
A. 与非门 (NAND gate)
B. 或非门 (NOR gate)
C. 异或门 (XOR gate)
D. 与门 (AND gate)
16. CC4001是( )
A. 四2输入或非门
B. 四2输入与非门
C. 四2输入与门
D. 四2输入或门
17. “异或门”输入与输出的逻辑关系是( )
A. 有1出1,全0出0
B. 异出1,同出0
C. 有1出0,全0出1
D. 同出1,异出0
18. 下列哪种类型的逻辑门电路可以实现布尔运算中的 “异或” 操作?( )
A. 与门
B. 或门
C. 非门
D. 异或门
19. 下列逻辑门中,实现了互斥或运算的是( )
A. 与门
B. 或门
C. 非门
D. 异或门
20. 在逻辑电路中,异或门(XOR Gate)的逻辑功能是( )
A. 输入相同时输出为1
B. 输入相同时输出为0
C. 输入不同时输出为0
D. 输入不同时输出为1
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 在逻辑电路中,非门(NOT Gate)的特点是输出与输入______,即当输入为1时,输出为______。
22. 以下是一个仅使用非门实现的______逻辑电路。输入为A和B,输出为F。 +-----+ A ---| NOT | B ---| |--- F
23. NOT门(非门)的功能是 ______。
24. 在复合逻辑门电路中,多个基本逻辑门电路被______以实现复杂的逻辑功能。
25. 将______的输出端和______的输入端直接相连,便组成了与非门电路。
26. 以下是一个仅使用或门和非门实现的______逻辑电路。输入为A和B,输出为F。 +-----+ A ---| | B ---| | | OR |--- F +-----+
27. 逻辑运算中,“异或”运算通常使用______逻辑门电路来实现。
28. 异或门电路的逻辑功能是相异出______,相同出______
29. 以下是一个仅使用或门、与门和非门实现的______逻辑电路。输入为A、B和C,输出为F。 +-----+-----+ A ---| | | B ---| AND | OR |--- F C ---| | | +-----+-----+
30. 在由与非门构成的基本非门电路中,将同一输入信号同时接到与非门的两个输入端,当输入为高电平时,输出为______;当输入为低电平时,输出为______。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 复合逻辑门电路由多个基本逻辑门电路组合而成,以实现复杂的逻辑功能。
32. 复合逻辑门电路是由多个基本逻辑门电路组合而成的,以实现复杂的逻辑功能。( )
33. 与非门不属于基本门电路。( )
34. 在与门后面接一个非门就构成与非门,逻辑功能是“全1出0,有0出1”。( )
35. “异或”门的逻辑功能是“相同出0,不同出1”。( )
36. 异或门是一种两个输入的逻辑门,当两个输入相同时,输出为0;当两个输入不同时,输出为1。( )
37. 在非门电路中,输入端为高电平时,输出端为低电平。( )
38. 与非门只有在所有输入端均为高电平时,输出端才为高电平。( )
39. 将二输入与非门的两个输入端并接,可使该与非门实现非门功能。( )
40. 由第一级与非门产生中间信号,再用第二级与非门构成反相器对该信号反相,整个复合电路实现的是或逻辑功能。( )
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 用红、黄、绿三个指示灯表示三台设备的工作情况:绿灯亮表示全部正常;红灯亮表示有一台不正常;黄灯亮表示两台不正常;红、黄灯全亮表示三台都不正常。列出控制电路真值表,要求用74LS138和适当的与非门实现此电路
42. 当与非门构成的RS触发器的低有效输入端S非、R非同时为0,且或非门构成的RS触发器的输入端R、S同时为1时,为什么前者的Q和Q非端同时输出为1,而后者的输出端同时输出为0?
43. 简述非门电路和与非门电路的逻辑功能,并说明两者输出状态与输入状态的关系。
44. 某控制电路要求实现逻辑函数 。现只允许使用二输入与非门搭建该电路。请完成下列问题。(1)写出实现该逻辑函数时,输入信号 A、B、C 的基本逻辑关系。(2)说明如何利用与非门实现非逻辑功能。(3)说明如何利用与非门实现或逻辑功能,并写出最终输出 Y 的实现思路。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某自动包装机的安全联锁电路中,防护门到位信号为 S,急停复位信号为 E。规定 S、E 均为高电平时,电动机允许启动。维修技师采用两个与非门构成复合逻辑电路:第一级输出为 ,第二级与非门的两个输入端均接 X,输出为 Q。已知每个与非门的平均传输延迟为 55 ns。为保证输出信号能稳定翻转,输入许可信号的高电平和低电平持续时间均不得小于该复合电路的总传输延迟。(1)计算该复合逻辑电路的总传输延迟、输入许可信号允许的最小周期及最高重复频率。(2)当防护门到位,S 为高电平、E 为低电平时,分别写出 X 和 Q 的逻辑状态,并判断电动机是否允许启动。(3)说明该电路利用两个与非门实现与逻辑的工作原理,并写出一项提高现场联锁信号可靠性的措施。
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内蒙古(对口招生)装备制造类《电工电子技术与技能》45分钟专题训练卷专辑,共241份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固装备制造类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加装备制造类高考的学生。
与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械基础》《机械制图》《机械加工技术》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
内蒙古(对口招生)装备制造类 《电工电子技术与技能》
项目十三:逻辑门电路
任务二:非逻辑和非门电路
时间:45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. 下列哪个逻辑门可以产生与输入相反的输出?( )
A. AND门
B. OR门
C. XOR门
D. NOT门
【答案】D
【解析】NOT门(非门)的功能是对输入信号取反:输入为0时输出为1,输入为1时输出为0。因此,能够产生与输入相反输出的逻辑门是NOT门,正确答案是D。
2. 下列哪个不是基本的逻辑门电路?( )
A. AND门
B. OR门
C. XOR门
D. NOT门
【答案】C
【解析】基本的逻辑门电路通常指的是AND门(与门)、OR门(或门)和NOT门(非门)。XOR门(异或门)虽然也是一种逻辑门电路,但它不是最基本的三种之一。因此,答案是C。
3. 一个NOT门电路的输入是1,那么输出是什么?( )
A. 0
B. 1
C. 取决于其他因素
D. 低阻态
【答案】A
【解析】NOT门电路(非门)的特点是,当输入为1时,输出为0;当输入为0时,输出为1。因此,当输入是1时,输出是0。答案是A。
4. 以下哪个逻辑门的输出与输入相反?( )
A. 非门 (NOT gate)
B. 或门 (OR gate)
C. 与门 (AND gate)
D. 异或门 (XOR gate)
【答案】A
【解析】非门 (NOT gate)。非门的输出与输入相反,即当输入为1时,输出为0;当输入为0时,输出为1。
5. 在逻辑代数中,"AB + A'C" 可以被描述为( )
A. 与或门
B. 或非门
C. 与非门
D. 异或门
【答案】A
【解析】"AB + A'C" 描述了一个逻辑表达式,其中 AB 是 A 和 B 的与运算结果,A'C 是 A 的非运算结果与 C 的与运算结果。整个表达式是这两个结果的或运算。这种表达式可以用与或门(AND-OR gate)来实现。因此,"AB + A'C" 可以被描述为与或门。
6. 一个两输入端的门电路,当输入都为0时,输出为1的是( )
A. 与门
B. 或门
C. 与非门
D. 异或门
【答案】C
【解析】与非门的逻辑关系为:输出等于与运算结果的反。当两个输入端都为0时,与运算结果为0,经非运算后输出为1。因此答案为C。
7. 图示为某逻辑门电路的输入A、B和输出Y的波形图,其逻辑功能是( )
A. 与非
B. 或非
C. 与门
D. 异或门
【答案】B
8. 三输入与非门,当输入变量A=1、B=1、C=0时,输出F为( )
A. 0
B. 1
C. 高阻态
D. 低阻态
【答案】B
【解析】三输入与非门的输出为三个输入变量与运算结果的反。A=1、B=1、C=0时,A·B·C=1·1·0=0,取反后F=1。因此答案为B。
9. 能实现“输入全为1时输出0,任一输入为0时输出1”逻辑功能的门电路是( )
A. 或非
B. 与非
C. 与或非门
D. 异或门
【答案】B
【解析】与非门的逻辑表达式为F=¯(A·B·… )。只有当全部输入均为1时,与运算结果为1,取反后输出0;只要任一输入为0,与运算结果即为0,取反后输出1。因此,该逻辑功能为与非门,正确答案是B。
10. 只有当输入变量全为1时,输出才为0的逻辑门电路是( )
A. 或非门
B. 与非门
C. 异或门
D. 与门
【答案】B
【解析】与非门的输出等于输入变量与运算结果的反。只有当所有输入变量均为1时,与运算结果为1,经过非运算后输出为0;其余情况下输出均为1。因此答案为B。
11. 在何种输入情况下,“与非”运算的结果是逻辑 0( )
A. 全部输入是0
B. 任一输入是0
C. 仅一输入是0
D. 全部输入是1
【答案】D
【解析】与非运算是先进行与运算,再将结果取反。只有当全部输入均为1时,与运算结果为1,取反后结果才为逻辑0。因此答案为D。
12. 能够实现“有0出1,全1出0”逻辑功能的逻辑门是( )
A. 与非门
B. 或门
C. 与门
D. 异或门
【答案】A
【解析】“有0出1,全1出0”表示只要有一个输入为0,输出就为1;只有全部输入为1时,输出才为0。这是与非门的逻辑功能。因此答案为A。
13. 一个两输入端的门电路,当输入为1和0时,输出不为1的是( )
A. 或非门
B. 或门
C. 与非门
D. 异或门
【答案】A
【解析】当两个输入分别为1和0时:与非门的输出为1,或门的输出为1,异或门的输出为1,或非门的输出为0。因此,输出不为1的是或非门,答案为A。
14. 符合如下图中表示的门电路的逻辑功能是( )
A. 有1出0,全0出0
B. 相同出1,相异出0
C. 相同出0,相异出1
D. 有1出1,全0出0
【答案】C
15. 如果两个输入为1时,与门的输出为0,否则为1,那么这个门是什么类型的逻辑门?( )
A. 与非门 (NAND gate)
B. 或非门 (NOR gate)
C. 异或门 (XOR gate)
D. 与门 (AND gate)
【答案】A
【解析】与非门的逻辑表达式为F=¬(A·B)。当两个输入均为1时,A·B=1,故F=0;其余任一输入组合下,A·B=0,故F=1。因此该门为与非门(NAND gate),答案为A。
16. CC4001是( )
A. 四2输入或非门
B. 四2输入与非门
C. 四2输入与门
D. 四2输入或门
【答案】A
【解析】CC4001集成电路内部包含4个独立的两输入或非门,因此称为四2输入或非门。答案为A。
17. “异或门”输入与输出的逻辑关系是( )
A. 有1出1,全0出0
B. 异出1,同出0
C. 有1出0,全0出1
D. 同出1,异出0
【答案】B
【解析】异或门的逻辑功能是:当输入变量相同时输出0,当输入变量不同时输出1,即“异出1,同出0”。因此答案为B。
18. 下列哪种类型的逻辑门电路可以实现布尔运算中的 “异或” 操作?( )
A. 与门
B. 或门
C. 非门
D. 异或门
【答案】D
【解析】异或门的输出为真的条件是输入不同,适用于布尔运算中的异或操作。
19. 下列逻辑门中,实现了互斥或运算的是( )
A. 与门
B. 或门
C. 非门
D. 异或门
【答案】D
【解析】异或门实现了互斥或运算,当且仅当两个输入信号不相等时输出为高电平。
20. 在逻辑电路中,异或门(XOR Gate)的逻辑功能是( )
A. 输入相同时输出为1
B. 输入相同时输出为0
C. 输入不同时输出为0
D. 输入不同时输出为1
【答案】D
【解析】异或门(XOR Gate)是一种逻辑门电路,其逻辑功能是当输入不同时输出为1,当输入相同时输出为0。
二、填空题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 在逻辑电路中,非门(NOT Gate)的特点是输出与输入______,即当输入为1时,输出为______。
【答案】① 相反 ② 0
【解析】非门(NOT Gate)的逻辑特点是输出与输入相反,即当输入为1时,输出为0;当输入为0时,输出为1。
22. 以下是一个仅使用非门实现的______逻辑电路。输入为A和B,输出为F。 +-----+ A ---| NOT | B ---| |--- F
【答案】无法确定(原电路图不完整或损坏)
【解析】现有字符电路图未完整显示逻辑门及其连接关系。非门只有一个输入端,不能直接将A、B两个输入进行或运算,因此无法依据现有题干判断该电路实现的逻辑功能。应补充完整、清晰的电路图后再确定答案。
23. NOT门(非门)的功能是 ______。
【答案】取反输入信号
【解析】NOT门(非门)是一个一输入一输出的逻辑门,它的功能是取反输入信号。如果输入是1,则输出是0;如果输入是0,则输出是1。
24. 在复合逻辑门电路中,多个基本逻辑门电路被______以实现复杂的逻辑功能。
【答案】组合
【解析】复合逻辑门电路由多个基本逻辑门电路组合而成。
25. 将______的输出端和______的输入端直接相连,便组成了与非门电路。
【答案】① 与门 ② 非门
【解析】与非门的逻辑功能是先进行与运算,再进行非运算。因此将与门的输出端与非门的输入端直接相连,即可组成与非门电路。
26. 以下是一个仅使用或门和非门实现的______逻辑电路。输入为A和B,输出为F。 +-----+ A ---| | B ---| | | OR |--- F +-----+
【答案】或逻辑
【解析】题图中A、B作为或门的两个输入,或门输出直接为F,未显示后接非门。因此F=A+B:当A、B中至少有一个为1时,F为1;当A、B均为0时,F为0。该电路实现或逻辑。
27. 逻辑运算中,“异或”运算通常使用______逻辑门电路来实现。
【答案】XOR门(异或门)
【解析】“异或”运算是一种逻辑运算,其输出结果为1当且仅当输入的两个信号不同。在逻辑门电路中,异或运算通常使用XOR门(异或门)来实现。
28. 异或门电路的逻辑功能是相异出______,相同出______
【答案】① 1 ② 0
【解析】异或门的逻辑功能为:输入信号相异时输出1,输入信号相同时输出0。因此两空依次填“1”“0”。
29. 以下是一个仅使用或门、与门和非门实现的______逻辑电路。输入为A、B和C,输出为F。 +-----+-----+ A ---| | | B ---| AND | OR |--- F C ---| | | +-----+-----+
【答案】与逻辑
【解析】按题图所示,A、B、C均输入与门,因此与门输出为A·B·C。该输出再进入或门,但图中或门只有这一路输入,故或门输出不改变逻辑状态,即F=A·B·C。只有当A、B、C均为1时,F才为1;其余情况F为0。因此该电路实现与逻辑。
30. 在由与非门构成的基本非门电路中,将同一输入信号同时接到与非门的两个输入端,当输入为高电平时,输出为______;当输入为低电平时,输出为______。
【答案】低电平;高电平
【解析】与非门两输入端同接A,输出F=¯(A·A)=¯A。A=1时F=0为低电平;A=0时F=1为高电平。
三、判断题(本大题共10小题,每题1分,共10分)
31. 复合逻辑门电路由多个基本逻辑门电路组合而成,以实现复杂的逻辑功能。
【答案】正确
【解析】复合逻辑门电路由多个基本逻辑门电路组合而成,以实现复杂的逻辑功能。
32. 复合逻辑门电路是由多个基本逻辑门电路组合而成的,以实现复杂的逻辑功能。( )
【答案】正确
【解析】复合逻辑门电路是由多个基本逻辑门电路组合而成的,用于实现复杂的逻辑功能。
33. 与非门不属于基本门电路。( )
【答案】正确
【解析】基本门电路通常指与门、或门和非门。与非门是由与门和非门组合形成的门电路,不属于基本门电路。因此本题说法正确。
34. 在与门后面接一个非门就构成与非门,逻辑功能是“全1出0,有0出1”。( )
【答案】正确
【解析】在与门后面接一个非门就构成与非门,逻辑功能是“全1出0,有0出1”。
35. “异或”门的逻辑功能是“相同出0,不同出1”。( )
【答案】正确
【解析】异或门在两个输入相同时输出0,在两个输入不同时输出1,即“相同出0,不同出1”。因此本题说法正确。
36. 异或门是一种两个输入的逻辑门,当两个输入相同时,输出为0;当两个输入不同时,输出为1。( )
【答案】正确
【解析】异或门的逻辑功能是:两个输入相同时输出0,两个输入不同时输出1。因此题干说法正确。
37. 在非门电路中,输入端为高电平时,输出端为低电平。( )
【答案】正确
【解析】非门的逻辑功能是对输入信号进行反相,输入和输出电平状态始终相反。
38. 与非门只有在所有输入端均为高电平时,输出端才为高电平。( )
【答案】错误
【解析】与非门在所有输入端均为高电平时,输出端为低电平;其他输入组合时输出端为高电平。
39. 将二输入与非门的两个输入端并接,可使该与非门实现非门功能。( )
【答案】正确
【解析】两个输入端接入同一信号后,与非门输出该信号的反状态,因此等效为非门。
40. 由第一级与非门产生中间信号,再用第二级与非门构成反相器对该信号反相,整个复合电路实现的是或逻辑功能。( )
【答案】错误
【解析】第一级与非门先对两个输入的与逻辑结果取反,第二级再反相后,最终实现的是与逻辑功能。
四、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
41. 用红、黄、绿三个指示灯表示三台设备的工作情况:绿灯亮表示全部正常;红灯亮表示有一台不正常;黄灯亮表示两台不正常;红、黄灯全亮表示三台都不正常。列出控制电路真值表,要求用74LS138和适当的与非门实现此电路
【答案】根据题意,列出真值表 A B C R Y G 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 由题意可知,令输入为A、B、C表示三台设备的工作情况,“1”表示正常,“0”表示不正常,令输出为R,Y,G表示红、黄、绿三个批示灯的 状态,“1”表示亮,“0”表示灭。 由真值表列出逻辑函数表达式为: 根据逻辑函数表达式,选用译码器和与非门实现,画出逻辑电路图。
42. 当与非门构成的RS触发器的低有效输入端S非、R非同时为0,且或非门构成的RS触发器的输入端R、S同时为1时,为什么前者的Q和Q非端同时输出为1,而后者的输出端同时输出为0?
【答案】与非门构成的RS触发器采用低有效输入。当S非和R非同时为0时,两个与非门都因存在0输入而输出1,所以Q和Q非同时为1。或非门构成的RS触发器采用高有效输入,当S和R同时为1时,两个或非门都因存在1输入而输出0,所以两个输出端同时为0。
【解析】与非门RS触发器的输入端为低有效。设两个交叉反馈输出分别为Q和Q非,当S非=R非=0时,每个与非门均有一个输入为0。由于与非门满足“有0出1”,因此Q=1、Q非=1。或非门RS触发器的输入端为高有效,当R=S=1时,每个或非门均有一个输入为1。由于或非门满足“有1出0”,因此两个输出端均为0。这两种情况都是RS触发器的禁用输入状态。
43. 简述非门电路和与非门电路的逻辑功能,并说明两者输出状态与输入状态的关系。
【答案】(1)非门电路只有一个输入端,输出状态始终与输入状态相反。输入为高电平时输出低电平,输入为低电平时输出高电平。(2)与非门电路的输出是各输入信号先进行与运算后再取反。(3)与非门电路只有在所有输入端均为高电平时输出低电平,其余输入组合均输出高电平。
【解析】非门只有一个输入端,其输出为输入的逻辑反:输入为高电平时输出低电平,输入为低电平时输出高电平。与非门先对各输入进行与运算,再将与运算结果取反。只有当所有输入端均为高电平时,与运算结果为高电平,经反相后输出低电平;只要有任一输入端为低电平,与运算结果即为低电平,经反相后输出高电平。
44. 某控制电路要求实现逻辑函数 。现只允许使用二输入与非门搭建该电路。请完成下列问题。(1)写出实现该逻辑函数时,输入信号 A、B、C 的基本逻辑关系。(2)说明如何利用与非门实现非逻辑功能。(3)说明如何利用与非门实现或逻辑功能,并写出最终输出 Y 的实现思路。
【答案】(1)A、B 先进行与非运算,所得结果再与 C 进行或运算,输出为 Y。(2)将同一输入信号同时接到一个与非门的两个输入端,可得到该信号的反相信号,即 。(3)先分别用与非门得到 和 ,再将这两个信号输入与非门,利用 的逻辑关系实现或运算,得到 。
【解析】(1)原逻辑函数为 。先对 A、B 进行与非运算,得到中间信号 ,再将 D 与 C 进行或运算,得到输出 Y。
(2)将同一信号接至二输入与非门的两个输入端,则输出为 ,因此与非门可实现非逻辑。
(3)利用德摩根定律,或逻辑可表示为 。令 :先用一个与非门得到 ;再将 D 同时接入一个与非门的两个输入端,得到 ;将 C 同时接入另一个与非门的两个输入端,得到 ;最后将 和 输入一个与非门,得到 。
五、综合应用题(本大题共1小题,每题10分,共10分)
45. 某自动包装机的安全联锁电路中,防护门到位信号为 S,急停复位信号为 E。规定 S、E 均为高电平时,电动机允许启动。维修技师采用两个与非门构成复合逻辑电路:第一级输出为 ,第二级与非门的两个输入端均接 X,输出为 Q。已知每个与非门的平均传输延迟为 55 ns。为保证输出信号能稳定翻转,输入许可信号的高电平和低电平持续时间均不得小于该复合电路的总传输延迟。(1)计算该复合逻辑电路的总传输延迟、输入许可信号允许的最小周期及最高重复频率。(2)当防护门到位,S 为高电平、E 为低电平时,分别写出 X 和 Q 的逻辑状态,并判断电动机是否允许启动。(3)说明该电路利用两个与非门实现与逻辑的工作原理,并写出一项提高现场联锁信号可靠性的措施。
【答案】(1)总传输延迟为 。最小周期为 。最高重复频率为
。(2),。电动机不允许启动。(3)第一级与非门先对 S、E 进行与非运算,第二级与非门将 X 作为两个输入,实现对 X 的反相,最终得到 。可在机械触点输入端增加去抖电路,避免触点抖动造成误动作。
【解析】(1)信号从输入端到输出端依次经过两个与非门,因此总传输延迟为 。输入信号的高电平和低电平持续时间均不得小于 ,故最小周期为 。最高重复频率为 。
(2)当 、 时,第一级输出为 ;第二级两个输入端均为 1,故 。输出 Q 为低电平,电动机不允许启动。
(3)第一级与非门输出 。第二级与非门的两个输入端均接 X,因此 ,从而用两个与非门实现了与逻辑。现场可在机械触点输入端增加去抖电路,以避免触点抖动导致联锁误动作。
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