【冲刺】2027 年中国运载火箭技术研究院 080400 仪器科学与技术《811 集成电路专业综合：数字电 子技术基础》考研冲刺模拟五套题及参考答案

考研专业课模拟试题 模拟试题简介 试题名称： 【冲刺】2027 年中国运载火箭技术研究院 080400 仪器科学与技术《811 集成电路专业综合：数字电子技 术基础》考研冲刺模拟五套题及参考答案 试题题型： 分析计算题+简答题 参考书目： 阎石主编，数字电子技术基础(第六版)，高等教育出版社(2016 年)。 适用院系： （010）704 所 （011）13 所 （013）102 所 （009）772 所

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考研专业课模拟试题 目录 2027 年中国运载火箭技术研究院 080400 仪器科学与技术《811 集成电路专业综合：数字电子技术基础》 考研冲刺模拟五套题及参考答案（一） .........................................................................................................4 2027 年中国运载火箭技术研究院 080400 仪器科学与技术《811 集成电路专业综合：数字电子技术基础》 考研冲刺模拟五套题及参考答案（二） .......................................................................................................15 2027 年中国运载火箭技术研究院 080400 仪器科学与技术《811 集成电路专业综合：数字电子技术基础》 考研冲刺模拟五套题及参考答案（三） .......................................................................................................23 2027 年中国运载火箭技术研究院 080400 仪器科学与技术《811 集成电路专业综合：数字电子技术基础》 考研冲刺模拟五套题及参考答案（四） .......................................................................................................30 2027 年中国运载火箭技术研究院 080400 仪器科学与技术《811 集成电路专业综合：数字电子技术基础》 考研冲刺模拟五套题及参考答案（五） .......................................................................................................40

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考研专业课模拟试题 2027 年考研专业课模拟试题-冲刺阶段使用 2027 年中国运载火箭技术研究院 080400 仪器科学与技术《811 集成电路专业综合：数字电子技术基础》 考研冲刺模拟五套题及参考答案（一） 一、分析计算题 1． 试用代数法将逻辑函数 化简为最简与或式。 【答案】本题给出了 8 个乘积项。因此，化简时应注意吸收多余的乘积项，使逻辑函数得到简化。 青岛掌а心博阅电子书 (配项)

2． 由集成 DAC5G7520 和集成运放组成的 DA 转换器如图所示。已知

。试求：

图 (1) 的输出范围； (2)当 时， =? 【答案】5G7520 是采用 n=10 的倒 T 形电阻网络和 CMOS 开关组成，而反馈电阻 已集成在 5G7520 片 内。 (1)由图可知，输出电流与各支路电流的关系为

由于

，所以输出电压：

根据题给条件

，可以计算出输出

的范围为 0～-9.99V。

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考研专业课模拟试题 (2)当 时，

二、简答题 3． 设计一个 4 位数字显示的简易频率计。要求： (1)能够测试 正方波信号(幅度为 3～5V)的频率。 (2)电路输入的基准时钟为 1Hz，要求测量值以 8421BCD 码形式输出。 (3)系统有复位按键。 (4)采用分层次、分模块的方法，用 Verilog 语言进行设计。 (5)最后用 Quartus Ⅱ软件对电路进行逻辑功能仿真，并给出仿真波形。 【答案】 数字频率计的测频原理如下图(a)所示， 在确定的闸门时间 内， 记录被测信号的脉冲个数 ， 则被测信号的频率为 ： 。若 为 1 秒，被测信号被送到测量计数器进行计数，当 1 秒钟结束时， 闸门关闭， 计数器停止计数， 则信号的频率就是计数器的计数值 。 这种方法的计数值会产生 个字误差， 测试精度与计数器中记录的数值 有关。 数字频率计组成框图如下图(b)所示，系统包括逻辑控制模块、测量计数器、锁存器和译码显示电路。 由 FPGA 实现前三个模块，如图中虚线框内所示。逻辑控制模块的输入为 1Hz 标准时钟信号和系统复位信 号， 输出为三个控制信号， 分别为 ： 和 Sig。 信号用于在每一次测量开始时， 对测量计数器进行清零， 以清除上次测量结果， 该复位信号高电平有效， 持续半个时钟周期的时间。 信号为允许计数信号，即闸门控制信号，用于控制测量计数器的计数时间。在 信号上升沿到来时， 测量计数器开始对被测脉冲信号进行计数，计数时间达到 1 秒钟时，停止计数，此时计数器的计数值即为 被测信号的频率。然后将该值锁存，并送译码显示电路显示出来。 为锁存信号，在其上升沿到来 时，将测量计数器的值锁存到寄存器中。设置锁存器的好处是使显示的数据稳定，因为计数器在 1 秒钟内 要计成千上万个输入脉冲，若不加锁存器，显示器上的数字将随计数器的值而变化，不便于读数。每一次 测量开始时， 都要先发一个清零脉冲将计数器清零。 系统复位信号用于对整个系统进行复位， 低电平有效。 分析下图(c)所示的波形可知，该频率计完成一次频率测量所需时间包括计数、锁存和清零的时间， 总共为 2 秒。如果提高逻辑控制电路输入的基准时钟信号是频率，使锁存数据和清零的时间缩短，则可以 缩短测量时间。 频率计的 Verilog 程序如下：

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考研专业课模拟试题

仿真波形如下图(d)所示。

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考研专业课模拟试题 首先明确数据处理单元的基本运算和操作，它们可以是算术和逻辑运算、数据的存储、变换和传送等。 选用通用集成电路芯片实现其功能，或用硬件描述语言描述其逻辑功能，然后用可编程逻辑器件实现。 (4)设计控制单元。 根据数据处理单元进行的操作及操作顺序，确定控制单元的逻辑功能。在绝大多数数字系统中，控制 单元是同步时序电路，因此，用设计同步时序电路的方法设计控制单元电路。 (5)仿真验证。 将整个系统连在一起，通过 EDA 软件在计算机上进行仿真验证，当验证所设计的系统正确后，再进行 实际电路的安装与测试。 9． 下图所示电路是用异步二-五-十进制集成计数器 74LS290 组成的计数器。 试确定计数器模数 M=?并说 明基本 RS 触发器的作用。

图 【答案】如图所示电路是由两片 74290 采用 8421 码连接方式级联而成。并将个位 74290(1)的 和十位片 74290(2) 的 通过与非门控制计数器的清零端。同时个位片 74290(1) 的 作为十位片 74290(2)的 ，从级间联接的关系上看，属于串行进位。 但从对清零端的控制上看属整体置零方式。电路的最末一个状态是过渡态，且有 =10×9, 所以该计数器的计数模数 M=99。 采用 RS 触发器是出于这样的考虑。一般情况下各触发器复位翻转速度是不一致的，复位快的触发器 复位信号撤消得快，使复位慢的触发器来不及清零，从而造成误动作而出错。为了克服这个缺点,故常引 入基本 RS 触发器，将反馈复位信号锁存住，使复位慢的触发器可靠地清零，直到下一个计数脉冲高电平 的到来，才将复位信号撤消，并在输入脉冲 CP 的下降沿时刻开始计数。加到计数器 端的复位信号 宽度与输入脉冲 CP 的低电平持续时间相等。 在分析用多片集成计数器组成的任意进制计数器时，首先要分清所用集成触发器的逻辑功能，其次要 认清进位及置零、置数方式，根据反馈表达式即可得出分析结果。 10． 已知逻辑函数 ， 用卡诺图化简法 求逻辑函数 的最简与非-与非式。 【答案】首先画出 和 的卡诺图，如下图(a)、(b)所示。将 L1 和 L2 的卡诺图中相应小方格的两个 逻辑值相与，填入 F 的卡诺图中相应位置；将两个逻辑值相或，填入 F 的卡诺图中相应位置，分别得到 E 和 F 的卡诺图，如下图(c)、(d)所示。根据 E 和 F 的卡诺图进行化简，并利用摩根定理变换得

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考研专业课模拟试题 6． 试用双 4 选 1MUX74LS253(不许用门电路)扩展为 16 选 1MUX。 74LS253 的框图和功能表分别如图(a) 及表(a)所示。

图 【答案】 由于不许用门电路， 因而只能利用选择输入(或地址输入)实现数据输入端的扩展。 16 选 1MUX 需有 4 位选择输入代码进行选择数据输入通道，设 4 位选择输入代码为 ，并列表于表(b)中， 表中分 4 个区域，每个分区的高位码 相同，而 4 个区域的低位码 不同。因而，可以用 3 片 74LS253 组成两级选择器，其中输入级由两片组成，选择输入代码为 ，接收 16 路输入数据 ； 输出级由 1 片 74LS253 的 1 个选择器组成， 选择输入(或地址)代码为 ， 4 个数据输入端连至输入级的 4 个输出端， 最终由 选择将输入数据 传送到输出端。 逻辑图如图(b)所示， 其工作状态如表(c) 所示。 实现数据输入端的扩展方法有两种：一种是本例所采用的利用选择输入(地址输入)实现数据输入端扩 展;另一种是利用使能端实现数据输入端扩展。后者往往还要外接译码器及门电路才能实现数据输入端扩 展，电路结构较复杂；而前者无需外接元器件。只需通过 MUX 本身的连接即可实现，由于方法简便而常被 采用。

表(a)

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