电子技术应用实验2（数字电路综合实验） mooc慕课作业答案

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【作业】第一个实验 第一个实验 单元作业

1、 问题:本实验中按下停止键后，计数停止，如果希望重新按下启动键，秒表从刚才停止的时刻继续开始计数，应对电路的什么信号进行处理？如何处理？（讨论思路提示：原来设计的是停止键按下后计数停止，再按启动键从零开始计数。现在希望启动后不从零开始计数，应与哪个信号有关？有两点需要回答，1、什么信号？ 2、如何处理这个信号。）
评分规则: 【 评分注意：回答3个之一即得6分。（1）计数器的清零信号。（2）单稳态触发器的输出信号。（3）RS触发器的输出信号。其他回答情况适当给3分。未回答正确给0分。
评分注意：回答下列3个之一即得4分。（1）直接把所有计数器的清零端直接接无效电平(低电平)，使其一直不清零。（2）单稳态触发器产生的清零信号不接到所有计数器的清零端。（3）RS触发器的输出信号不接单稳态触发器的输入端。其他回答情况适当给2分。未回答正确给0分。
】

【作业】第二个实验 第二个实验 单元作业

1、 问题:本实验底板上的计数器有计数脉冲输入但不计数，LED始终显示0，可能是什么原因？应如何解决？如果实验底板上的五进制计数器已经开始计数，但LED始终显示8字形，不能显示0～4，可能是什么原因？应如何解决？（讨论思路提示：假设芯片的供电、性能都正常的情况下考虑）
评分规则: 【 (3分）  可能是电路没有处于计数状态。应检查统一清零端（板上B点）是否已接地，否则电路一直处于清零状态。（2分）  可能是输入时钟频率太高，应改为1Hz左右，便于人眼观察。
】

2、 问题:要在本实验底板上构成一个模4的计数器（输出显示为0-1-2-3），要求不能外加其他任何芯片。有的同学的实现方法是这样的：用一片74X90实现。具体连接方式如下： R0和R9分别有一个接地；时钟从CPA加入；QA连CKB；输出QB、QA分别连显示译码器CD4511的输入B、A（CD4511的D、C接地）。请问：这样的连接方式能否实现一个模4的计数器？说明原因。（讨论思路提示：计数器应该是自动循环工作的）
评分规则: 【 不能实现。（2分）因为这样连接出来的实际上是一个十进制计数器，QBQA的计数序列是00-01-10-11-00-01-10-11-00-01-00-01-10-11-00-01……,。所以QBQA的序列并不能一直按0-1-2-3循环变化。（3分）
】

【作业】第三个实验 第三个实验 单元作业

1、 问题:实验中用555定时器构成的多谐振荡器，测得Vc（2、6脚）处三角波的最小电压为1.21V，最大电压为2.45V，可能会是什么故障？（讨论思路提示：从供电电源以及测试方面进行讨论）
评分规则: 【 评分注意：回答其中之一即得5分（1）稳压管7806的坏了，接到555引脚8（供电电源）的电压值不是6V（2）稳压管7806的输入过低，输出未稳压到6V（3）电压测试错误。其他部分回答情况适当给3分。未回答正确给0分。
】

2、 问题:实验中用555定时器构成的多谐振荡器，在计算理论参数时的Vcc是6V，而不是电路板的实际供电电压10V，为什么？（讨论思路提示：从电路板供电电压与实际多谐振荡器的供电电压关系方面讨论）
评分规则: 【 答案：电路板的供电电压是10V，经过7806三端稳压器稳压为6V后，作为电路板上555集成芯片的供电电源电压。答对即得5分。
】

【作业】第四个实验 实验四 单元作业

1、 问题:利用555定时器构成施密特触发器，电路接好后没有输出信号？可能会有那些故障？应如何解决？(提示：当电路出现故障时，首先该检查什么？再如何排查？)
评分规则: 【 可能电源未接通，应检查555的电源是否连接正确。可能输入信号的幅度太小，达不到施密特触发器阈值电压，应增大输入信号幅度。可能555的2脚和6脚没有连在一起，应检查这两个脚是否有效连接。可能信号没有送入555的2脚和6脚，应检查这两个脚是否有信号输入。 5。可能555芯片坏了，更换芯片     答对1点给1分 
】

2、 问题:利用555定时器构成单稳态触发器，电路接好后没有输出信号？可能会有那些故障？应如何解决？(提示：当电路出现故障时，首先该检查什么？再如何排查？)
评分规则: 【 可能电源未接通，应检查555的电源是否连接正确。可能输入信号不是脉冲信号，用示波器检测输入信号必须是脉冲信号。可能555的7脚和6脚没有连在一起，应检查这两个脚是否有效连接，并且这两个脚上下的电阻电容是否连接正确。可能电路前面的微分电路没有工作，用示波器检测Vi’ 的信号是否正确。 5。可能555芯片坏了，更换芯片      答对一点给一分。
】

【作业】第五个实验 第五个实验 单元作业

1、 问题:实验中门电路构成的单稳触发器电路，当Vc进入暂稳态后会维持一段时间，然后自动回到稳态，这里的“自动”指的是：Vc返回稳态与输入无关，不需要输入的作用，这是为什么？请简述Vc如何自动返回稳态(提示：分析当Vc进入暂稳态后，每一个门的输入，包括电容的工作状态，确定Vc在什么条件下能回到稳态。
评分规则: 【 当Vc进入暂稳态后为“0”态，此时第一个与非关闭，输入不再起作用。
 当单稳触发器从稳态进入暂态时，电容C3充电，Vb下降。
当Vb下降至VTH导致Vc从低变为为高，回到稳态。
】

2、 问题:实验中测试单稳触发器定时脉宽时，从1ms/div~50ns/div改变示波器扫描速率，会发现自动测量的数值变化较大，这是为什么？测试时应该有些什么注意事项？（提示：从测量误差的来源考虑）
评分规则: 【 1、  这是由于测试精度不同导致测试结果的差别。
2、  为了保证测试的准确性，应该注意以下两点：（1）       要保证示波器屏幕上完整显示出正脉冲；
（2）      要保证 测量精度。应该在上一个条件的基础上，尽量提高扫描速率和垂直灵敏度，在水平和垂直方向上将波形尽量展开。
】

【作业】第六个实验 第六个实验 单元作业

1、 问题:如果想要CD4511驱动的共阴数码管处于消隐状态，有哪些方法？
评分规则: 【 1、使数码管的公共端为高电平2、给4511的数据超过BCD码范围。3、使4511的3脚（消隐控制端为低电平）并且4脚（灯测试端为高电平答出3种给5分，少1种扣1分
】

2、 问题:当74ls161工作在自由计数状态下时，分析各输出端相对CP信号的分频关系？
评分规则: 【 1、 QA是CP的2分频2、 QB是CP的4分频3、 QC是CP的8分频4、 QD是CP的16分频   5、QCC是CP的16分频错1项扣1分
】

【作业】第七个实验 第七个实验 单元作业

1、 问题:实验中门电路构成的施密特触发器两个阈值电压之间有何关系或有何特点？讨论思路：可以从两个阈值电压大小关系、两个阈值电压值之和的特点、两个阈值电压值是否可调等方面讨论。
评分规则: 【 答对1点给2分，答对两点以上均可得4分。3点全答上5分。1、  上限阈值电压大于下限阈值电压      2、两个阈值电压之和为5V。      3、两个阈值电压都在一定范围内可调 其他情况，酌情考虑
】

2、 问题:二、实验中5V供电的集成施密特触发器CD40106输入端前加了隔直及直流偏置电路的作用是什么？（讨论思路提示：需分别讨论1、隔直流电容2、加直流偏置电路 两方面的影响。）
评分规则: 【 评分标准：需回答1、隔直流电容2、加直流偏置电路 两方面的影响。1、  加隔直流电容可以消除原被整形输入信号中直流成分对输入信号最大值及最小值的影响。（2分）答案符合基本意思即可得2分。未分析隔直流电容影响此部分不得分。
  2、加直流偏置电路可以降低对被整形输入信号的交流电压幅值要求。（3分）   答案符合基本意思即可得3分。   未分析直流偏置电路影响此部分不得分。   
】

【作业】第十个实验 第十个实验单元作业

小提示:本节包含奇怪的同名章节内容

1、 问题:在基于Vivado的FPGA设计流程中有一步是要添加引脚约束文件，这一步对电路中定义的输入输出端的作用是？（共10分）（讨论思路提示：从电路输入输出引脚与FPGA芯片引脚的关系以及对引脚端口标准等方面进行讨论）
评分规则: 【 评分注意：回答其中之一即得5分。  （1）将电路输入输出引脚对应到FPGA芯片引脚上  （2）根据输入输出特点连接至FPGA引脚  （3）电路输入端应选择FPGA芯片上的输入引脚，输出端应选择FPGA芯片上的输出引脚  其他部分回答情况适当给3分。  未回答正确给0分。
评分注意：回答其中之一即得5分。  （1）设置正确的引脚端口标准。  （2）如电路工作在3.3V逻辑，则将引脚端口标准设置为LVCMOS33。    未回答正确给0分。
】

2、 问题:在基于Vivado的FPGA设计流程中有一步是要添加引脚约束文件，这一步对电路中定义的输入输出端的作用是？（共10分）
（讨论思路提示：从电路输入输出引脚与FPGA芯片引脚的关系以及对引脚端口标准等方面进行讨论）

评分规则: 【 评分注意：回答其中之一即得5分。  （1）将电路输入输出引脚对应到FPGA芯片引脚上  （2）根据输入输出特点连接至FPGA引脚  （3）电路输入端应选择FPGA芯片上的输入引脚，输出端应选择FPGA芯片上的输出引脚  其他部分回答情况适当给3分。  未回答正确给0分。
评分注意：回答其中之一即得5分。  （1）设置正确的引脚端口标准。  （2）如电路工作在3.3V逻辑，则将引脚端口标准设置为LVCMOS33。    未回答正确给0分。
】

【作业】第十一个实验 第十一个实验 单元作业

1、 问题:设计一个2-4译码器，规定模块定义为 module decoder2_4 (y, a, b)，其中 y为译码器的输出，高电平有效。a、b为译码器的输入，b为高位，a为低位。要求：写出2-4译码器完整的verilog设计程序。
评分规则: 【 
】

【作业】第十二个实验 第十二个实验 单元作业

1、 问题:如图所示在实验任务2中，假如用一个开关同时控制分频器和模10计数器的清零端，清零信号clr是高电平有效，当clr从0变为1时，如果模10计数器清零端是同步清零，数码管显示是什么？为什么？如果模10计数器清零端是异步清零，数码管显示是什么？为什么？（提示：注意分析同步清零和异步清零的异同以及当clr从0变为1时每个模块的工作状态）
评分规则: 【 如果模10计数器清零端是同步清零，数码管显示保持clr变为1之前的数值不变。
因为此时分频器输出CLK_sec为0，带有同步清零端的模10计数器没有有效的时钟沿，不能实现清零，输出状态不变。
如果模10计数器清零端是异步清零，数码管显示为0。
因为此时分频器输出CLK_sec为0，带有异步清零端的计数器，只要清零端有效，输出翻转为零。

【作业】第十三个实验 数码管动态显示与IP核的应用 第十三个实验 单元作业

1、 问题:创建一个4位动态显示的IP核，要求支持16进制显示并可有小数点，还支持特殊符号“-”。其模块声明部分如下：module led4(input clk，input  (1)  disp_data0,input  (1)  disp_data1,input  (1)  disp_data2,input  (1)  disp_data3,(2)   reg  (3)  seg, //段码(2)   reg  (4)  dig //位码)；补充(1)(2)(3)(4)的内容，并分别简述原因。
评分规则: 【 （1）应为 [5:0]。（2分） 16进制数加小数点，已经有32种情况，再考虑特殊符号，至少需要6位二进制数据才可区分，因此为[5:0]。（2分）
（2）应为 output 。（1分）段码和位码都是输出 （1分）
（3）为 [7:0]。（1分） 数码管带小数点的段码总是8位。（1分）
（4）为 [3:0]。（1分） 4个数码管公共端。（1分）  
】

【作业】第十四个实验 第十四个实验 单元作业

1、 问题:一、矩阵键盘只用一个按键时，对其进行按键消抖：1、消抖用的键值采样时钟周期应如何确定？（4分）2、采样时钟周期太长或太短分别会有什么影响？（6分）（提示：1、从按键抖动特点以及按键抖动时间上考虑。2、从按键抖动时间以及按键按下又松开的平均时间方面考虑）
评分规则: 【 答案及评分标准：1、  采样时钟应大于按键的抖动时间，一般取20ms.此题只要回答出应大于按键抖动时间即可得4分，否则0分。
2、  若采样时钟周期太长，在采样周期内按键已完成一次按下和松开，将无法采集到按键按下的数据。若采样时钟周期太短，则在抖动时间内有采样，无法消除抖动。此题回答一方面对则可得3分，回答两方面都对的6分。
】

【作业】第十五个实验 第十五个实验 单元作业

1、 问题:实验中当SW0拨向上时,如果流水灯的情况是灯全亮后又从两边开始依次熄灭,则一共有多少个状态?请补充完成输出组合逻辑的代码
评分规则: 【 12个状态
              7:   led_o= 12’b 011111111110 8:   led_o= 12’b 001111111100 9:   led_o= 12’b 00011111100010 : led_o= 12’b 00001111000011:  led_o= 12’b 000001100000
】

【作业】第十六个实验 第十六个实验 单元作业

1、 问题:（需互评）实验内容二中定时器输出只需要两位数码管显示数字，如果已有3位数码管动态显示电路，想改为只显示2位数字，可以有哪些方法？需要对程序文件作哪些方面的改动？至少举出一种做法。不用写出具体的程序，用文字简述你的想法即可。（讨论提示：回答方式例如：需要修改设计文件中的计数器模块。。。）
评分规则: 【 总得分分5档：0、4、6、8、10分
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