2020 数字逻辑设计(西北工业大学) 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2020-10-12到2021-02-28
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【作业】第2讲 二进制、电子开关 第二讲 二进制，电子开关

1、 问题:1. 请将下列十进制数转化为二进制数，或将二进制数转化为十进制数。（a）（20）10 （b）（260）10 （c）（10240）10（d）（1001）2 （e）（111111）2 （f）（101010000）22. 要表示下列十进制数，所需的最小位数分别是多少？（a）（270）10 （b）（1029）103. 请画出电子开关的图示符号。
评分规则: 【 准确给出数制转换后的答案。第1题10分，第2，3题各5分。
】

【作业】第3讲 逻辑函数和开关逻辑 第3讲 逻辑函数和开关逻辑

1、 问题:1. 请问开关的串联和并联可以实现什么样的逻辑功能？2. 请基本的逻辑运算功能分为哪三种？请尝试用开关、电灯、电源构造出相应的电路来实现三种基本的逻辑运算功能。
评分规则: 【 第1题5分，第2题15分。
】

【作业】第4讲 真值表和逻辑网络 第4讲 真值表和逻辑网络

1、 问题:1. 请给出函数y=（A+B）c的真值表。并请简述真值表的作用。2. 请画出与门，或门，非门的图示符号。3. 试分析附件中电路图（图1）实现了什么函数功能。
评分规则: 【 第1题5分，第2题5分，第3题10分。
】

【作业】第5讲 三种功能描述方法 第5讲 三种功能描述方法

1、 问题:1. 请参考附件中图1回答以下问题，（a） 请用逻辑函数表示该电路的功能。（b） 请给出该电路的真值表。（c） 画出该电路的时序图，并图示电路中所有可能观察到的连线上的波形。2. 请参考附件中图2回答以下问题，（a） 请用逻辑函数表示该电路的功能。（b） 请给出该电路的真值表。（c） 画出该电路的时序图，并图示电路中所有可能观察到的连线上的波形。
评分规则: 【 按分析步骤逐一回答正确，两题分别为10分。
】

【作业】第6讲 逻辑网络 第6讲 逻辑网络

1、 问题:第六讲 逻辑网络1. 什么是逻辑网络？2. 什么是逻辑等价？
评分规则: 【 每题10分，讲清楚基本概念，并举例说明。
】

【作业】第7讲 布尔代数 第7讲 布尔代数

1、 问题:1. 用代数运算法证明x+yz=(x+y)(x+z)2. 用代数运算法证明 (x+y)(x+!y)=x3. 用代数运算法证明xy+yz+(!x) z=x
评分规则: 【 能够合理的运用相关定理和公理占5分，证明过程正确每题5分。
】

【作业】第8讲 逻辑综合 第8讲 逻辑综合

1、 问题:1. 请简述逻辑综合的基本步骤。2. 请给出函数y=(x+y)(x+z)的真值表，并根据真值表利用逻辑综合的方法设计可实现此函数功能的硬件电路。
评分规则: 【 第1题按自己理解表述清楚即可，占5分。第2题写清楚步骤，设计结果正确，占15分。
】

【作业】第9讲 积之和、和之积 第9讲 积之和、和之积

1、 问题:1. 用代数运算法求函数f=x1 x3+x1 x2，+x1，x2 x3+x1，x2，x3，的最小积之和表达式。2. 用代数运算法求函数f=( x1 + x2 + x3)( x1 + x2, + x3)( x1,+ x2,+ x3)( x1+ x2+ x3,)。3. 设计实现函数f=∑m(3,4,6,7)的最简积之和电路。4. 设计实现函数f=∏M(0,1,5,7)的最简和之积电路。5. 设计一个最简单的三输入A，B，C的电路，要求当有两个或多个输入变量值为1时其输出为1，否则输出为0。6. 对附件中图1的时序图，综合函数f（x1，x2，x3）得到最简积之和形式。
评分规则: 【 严格按照数字电路设计的基本步骤进行电路设计，第1，2题每题5分，第3-6题每题10分。
】

【作业】第10讲 成本 第10讲 成本

1、 问题:1. 成本的定义是什么？2. 试分析附件中图1，图2，图3电路的功能并计算其成本。
评分规则: 【 第1题5分，第2题请写出基本计算过程，每图5分。
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【作业】第11讲 与非和或非 第11讲 与非和或非

1、 问题:1. 仅用“与非”门设计实现函数f(x1,x2,x3)= ∑m(3,4,6,7)的最简单电路。2. 仅用“或非”门设计实现函数f(x1,x2,x3)= ∑m(3,4,6,7)的最简单电路。3. 对于4输入变量的函数，仅在3个或者全部4个 输入变量为1时，其值才为1，该4变量函数称为择多函数。请设计一个实现该函数的最低成本积之和电路。另外，请问该电路是否可仅用“或非”或者“与非”门实现？如果可以，请画出逻辑电路图。
评分规则: 【 每题10分。
】

【作业】第12-14讲 卡诺图。 第12讲 卡诺图

1、 问题: 1. 请给出函数f=!x3+x1!x2的卡诺图。2. 请给出函数f=!x2x3+x1!x3x4的卡诺图。3. 请给出函数f=(!x1+x2) (!x1+x3)的卡诺图。4. 请给出函数f=(!x1+!x2) (x2+x3) (!x3+!x4)的卡诺图。
评分规则: 【 每题5分
】

【作业】第12-14讲 卡诺图。 第13讲 卡诺图化简

1、 问题:1. 请利用卡诺图将函数f=!x3+x1!x2化为最简形式，并给出其硬件电路图。2. 请利用卡诺图将函数f=!x2x3+x1!x3x4化为最简形式，并给出其硬件电路图。3. 请利用卡诺图将函数f=(!x1+x2) (!x1+x3) 化为最简形式，并估算其成本。4. 请利用卡诺图将函数f=(!x1+!x2) (x2+x3) (!x3+!x4) 化为最简形式，并估算其成本。5. 请用两种方法设计能够实现函数f(x1,x2,x3)= ∑m(3,4,6,7)功能的逻辑电路，并比较其成本。
评分规则: 【 每题10分，电路图需规范。
】

【作业】第12-14讲 卡诺图。 第14讲 卡诺图化简—无关条件

1、 问题:1. 数字系统中，有些输入情况永远都不会发生，我们将这些不会发生的条件称为无关条件用D表示。在卡诺图化简时可任意设定D的取值来获取电路的最低成本实现方式。现假设一个具有2输出的电路具有如下函数：f（x1,x2,x3,x4）=∑m(0，2，4，6，7，9)+D(10,11)g（x1,x2,x3,x4）=∑m(2，4，9，10，15)+D(0，13,14)设计一个最低成本电路，并将其成本与分别实现函数f和g的总成本相比较。假设输入变量的原量和非量都可以零成本获得。
评分规则: 【 请按照设计规范作图，并写出详细的设计步骤。
】

【作业】第十五讲 实现技术——MOSFET 第十五讲 实现技术——MOSFET

1、 问题:1. 请问MOSFET的全称是什么？2. MOSFET分为几类？有什么区别？它们的图示符号分别是什么？
评分规则: 【 答案准确，符号完整。
】

【作业】第16-17讲 CMOS逻辑门 第十六讲 CMOS基本逻辑门

1、 问题:1. 请问CMOS逻辑电路的下拉网络和上拉网络分别由哪些晶体管构成？2. 请用CMOS技术构造逻辑“与”门，逻辑“或”门，逻辑“非”门，逻辑“与非”门，逻辑“或非”门。 3. 试着分析逻辑“与非”门，逻辑“或非”门的工作原理
评分规则: 【 答案符合基本设计规范，电路图符号清楚，连接线准确，功能正确。
】