数字逻辑考试题目及参考答案

数字逻辑考试精选题目及参考答案

一、单选题（每题2分，共20分）

1.下列逻辑门中，实现非逻辑功能的是（）（2分）A.与门B.或门C.非门D.与非门【答案】C【解析】非门实现逻辑非功能，输入为真则输出为假，输入为假则输出为真

2.在二进制系统中，将十进制数13转换为二进制数是（）（2分）A.1101B.1111C.1011D.1001【答案】A【解析】13÷2=6余1，6÷2=3余0，3÷2=1余1，1÷2=0余1，倒序排列得

11013.逻辑表达式F=A⊕B的值为1时，A和B的状态是（）（2分）A.A=0，B=0B.A=0，B=1C.A=1，B=0D.A=1，B=1【答案】B【解析】异或门（⊕）当输入不同时输出1，A=0，B=1时输出

14.下列逻辑函数中，F=A⊕B等价于（）（2分）A.F=A+BA+BB.F=AB+ABC.F=A⊕B⊕CD.F=A⊙B【答案】B【解析】异或逻辑等价于摩根定律的展开形式

5.在JK触发器中，当J=1，K=0时，触发器的状态变化为（）（2分）A.保持原态B.置1C.置0D.翻转【答案】B【解析】JK触发器特性J=1，K=0时输出Q=

16.一个8位的二进制数能表示的十进制数范围是（）（2分）A.0-255B.-128-127C.0-256D.-128-256【答案】A【解析】8位二进制数无符号最大255

（11111111），有符号最大127

（01111111）

7.下列关于真值表的说法中，正确的是（）（2分）A.真值表只能表示2个变量逻辑函数B.真值表按字典序排列变量取值C.真值表需要列出所有可能组合D.真值表不能用于设计组合逻辑电路【答案】C【解析】真值表必须列出所有2^n种变量组合

8.全加器实现的是（）（2分）A.1位二进制加法B.2位二进制加法C.多位二进制加法D.减法运算【答案】A【解析】全加器处理本位及进位的三位二进制加法

9.下列电路中，不属于时序逻辑电路的是（）（2分）A.触发器B.计数器C.编码器D.寄存器【答案】C【解析】编码器属于组合逻辑电路，其他均为时序电路

10.硬件描述语言（HDL）中，描述电路行为的是（）（2分）A.数据流描述B.结构描述C.行为描述D.以上都是【答案】C【解析】行为描述关注电路功能而不关心实现结构

二、多选题（每题4分，共20分）

1.下列哪些属于组合逻辑电路的特点？（）（4分）A.输出只取决于当前输入B.具有记忆功能C.无反馈回路D.输出对输入有延迟E.输出状态随时间变化【答案】A、C【解析】组合电路无记忆功能，输出仅由当前输入决定且无反馈

2.下列关于逻辑代数定律的说法中，正确的有？（）（4分）A.A+A=1B.A⊕A=0C.A⊕B⊕C=A⊕B⊕CD.A⊕B=B⊕AE.AA+B=A【答案】A、B、C、D、E【解析】均为逻辑代数的基本定律

3.下列哪些电路可以用来实现数据存储功能？（）（4分）A.触发器B.寄存器C.全加器D.多路选择器E.D触发器【答案】A、B、E【解析】触发器及触发器构成的寄存器均可存储数据

4.在二进制运算中，下列哪些运算是正确的？（）（4分）A.1+1=10B.10+11=101C.1-1=0D.10-11=1E.11+11=1100【答案】A、B、C、E【解析】二进制加法需考虑进位，减法需考虑借位

5.下列关于时序逻辑电路的描述中，正确的有？（）（4分）A.由组合电路和触发器构成B.输出状态受时钟控制C.具有记忆功能D.输出只与当前输入有关E.存在反馈回路【答案】A、C、E【解析】时序电路输出受历史输入和反馈影响

三、填空题（每题4分，共16分）

1.逻辑表达式F=A⊕B⊕C的真值表共有______种取值组合（4分）【答案】8【解析】3个变量有2^3=8种组合

2.8位二进制无符号数能表示的最大十进制数是______（4分）【答案】255【解析】8位全1为11111111，转换为十进制为

2553.实现多位二进制加法需要______个全加器级联（4分）【答案】n-1【解析】n位加法需要n-1个全加器实现进位传递

4.D触发器具有______个输入端（4分）【答案】1【解析】D触发器只有数据输入端D，无时钟独立输入

四、判断题（每题2分，共10分）

1.逻辑表达式F=A+BC等价于F=AC+BC（）（2分）【答案】（×）【解析】正确等价式应为F=AC+BC

2.一个JK触发器在J=K=1时将保持原态（）（2分）【答案】（×）【解析】J=K=1时触发器状态翻转，即输出Q与Q互反

3.异或门实现的是逻辑与功能（）（2分）【答案】（×）【解析】异或门实现的是逻辑异或功能

4.8位二进制有符号数能表示的最大十进制数是127（）（2分）【答案】（×）【解析】8位有符号数最高位为符号位，最大127

（01111111）

5.硬件描述语言只能描述数字电路行为（）（2分）【答案】（×）【解析】HDL也可描述模拟电路行为（如Verilog-AMS）

五、简答题（每题5分，共15分）

1.简述组合逻辑电路与时序逻辑电路的区别（5分）答组合电路输出仅取决于当前输入，无记忆功能；时序电路输出既取决于当前输入也取决于历史状态，具有记忆功能（通过触发器实现）组合电路无反馈回路，时序电路存在反馈回路

2.解释什么是卡诺图及其在逻辑化简中的应用（5分）答卡诺图是真值表图形化表示，每个方格对应一种输入组合通过合并相邻方格（相邻表示只有一个变量变化）可以化简逻辑表达式，避免冗余项，达到最简与或表达式

3.说明JK触发器四种工作模式的工作条件（5分）答

①保持模式J=K=0；

②置1模式J=1，K=0；

③置0模式J=0，K=1；

④翻转模式J=K=1

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析下列逻辑电路图，写出输出函数F的表达式，并用最简与或式表示（10分）（此处应附电路图，假设为三人表决器，A、B、C为输入，F为输出，当多数为1时输出1）答真值表如下|A|B|C|F||---|---|---|---||0|0|0|0||0|0|1|0||0|1|0|0||0|1|1|1||1|0|0|0||1|0|1|1||1|1|0|1||1|1|1|1|由真值表得F=ABC+ABC+ABC+ABC+ABC化简为F=ABC+ABC+ABC+ABC+ABC=ABC+ABC+ABC+ABC=ACB+B+BCA+A+ABC+C=AC+BC+AB=AB+AC+BC（最简式）

2.设计一个能检测3位二进制数中1的个数为奇数的逻辑电路，要求写出逻辑表达式并画出电路图（10分）答设输入为A、B、C，输出为F，当1的个数为奇数时F=1真值表|A|B|C|F||---|---|---|---||0|0|0|0||0|0|1|1||0|1|0|1||0|1|1|0||1|0|0|1||1|0|1|0||1|1|0|0||1|1|1|1|逻辑表达式F=A⊕B⊕C电路图使用三个异或门级联，输入A、B、C分别连接到三个异或门，输出为F

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.设计一个4位二进制加法器，要求写出全加器连接方式并说明进位处理逻辑（25分）答4位二进制加法器由4个全加器级联组成-FA0接收A0和B0，输出S0，进位输出Cout0-FA1接收A

1、B1和Cout0，输出S1，进位输出Cout1-FA2接收A

2、B2和Cout1，输出S2，进位输出Cout2-FA3接收A

3、B3和Cout2，输出S3，进位输出Cout3进位处理逻辑-低位进位输出作为高位输入-最高位进位输出Cout3为最终进位-最低位进位输入Cin0通常接0（无外部进位）电路图应包含四个全加器及进位连接线，形成链式结构

2.分析一个由JK触发器构成的4位异步二进制计数器，要求说明工作原理并画出状态转换图（25分）答异步计数器工作原理-每个触发器时钟输入来自前一个触发器的Q输出-最低位触发器受外部时钟控制-高位触发器在低位触发器从1→0跳变时翻转JK触发器接成T触发器（J=K=1），状态转换-0000→0001→0010→0011→0100→...→1111→0000状态转换图```0000/→0001/→0010/→0011/→0100||||||||||||1111\←1101\←1100\←1011\←1010```每个状态持续一个时钟周期，形成递增计数序列。