【109】四技二專統一入學測驗 109~1
四技二專
統一入學測驗
電機與電子群資電類專業科目(二) 數位邏輯、數位邏輯實習
(本試題答案係依據統一入學測驗中心於109 年 5 月 4 日公布之參考答案)
試題分析
一、命題焦點
本年度數位邏輯(含實習)各單元試題分布平均,難易度適中,但需對相關的元件特性、功 能及電路原理及分析有相當程度的了解才能考取高分。惟組合邏輯應用電路中的加減法器今年未 出現試題較令人意外。
在各單元的試題分配方面:
●概論:實際脈波準位。
●數字系統:補數運算及特殊數字碼。
●基本邏輯閘:各種邏輯閘的組合互換、時序分析、開集極及開汲極電氣特性。
●布林代數:基本定理、第摩根定理之運用,SSOP 表示式。
●組合邏輯:可程式邏輯元件、多工器、編碼器、比較器。
●循序邏輯:正反器類型判斷及時序分析、計數器時序分析、狀態圖表之運用、環形計數器。
●工場安全:滅火方法。
●儀器使用:示波器、邏輯分析儀功能。
二、配分比例表
數位邏輯 題數 數位邏輯實習 題數
概論 1 工場安全及衛生 1
數字系統 2 邏輯實驗儀器之使用 2
基本邏輯閘 1 基本邏輯閘實驗 3
布林代數及第摩根定理 2 組合邏輯實驗 1
布林函數化簡 1 加法器及減法器實驗 0
組合邏輯電路之設計及應用 2 組合邏輯電路應用實驗 2
正反器 2 正反器實驗 2
循序邏輯電路之設計及應用 2 循序邏輯電路應用實驗 1
合 計 13 合 計 12
109 年
3585-X﹝J﹞夾入3585、3585-R
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第一部分:數位邏輯
____ 1. 在傳輸七個位元的 ASCII 碼時,會採用偶同位或奇同位的驗證方式,
並會置入一個同位位元(Parity Bit),則此同位位元的產生無法使用何 種邏輯閘來實現?
(A)反及(NAND)閘 (B)或(OR)閘
(C)反或(NOR)閘 (D)互斥或(XOR)閘 基本邏輯閘 ____ 2. 下列邏輯閘何者不具結合性?
(A)或(OR)閘 (B)及(AND)閘 (C)反或(NOR)閘 (D)互斥或(XOR)閘
布林代數及第摩根定理 ____ 3. 圖(一)邏輯電路利用第摩根(De Morgan)定理化簡之後,結果為下
列何者?
(A)
F A B
(B)F A B C (C)F A B C
(D)
F A B C D
圖(一) 布林代數及第摩根定理 ____ 4. 有關可程式邏輯元件,若以 AND 陣列與 OR 陣列規劃方式來分類,下列敘述何者正確?
(A) PROM 為 AND 陣列不可規劃,OR 陣列可規劃 (B) PAL 為 AND 陣列不可規劃,OR 陣列可規劃 (C) PLA 為 AND 陣列不可規劃,OR 陣列可規劃 (D) PAL 為 AND 陣列可規劃,OR 陣列可規劃
組合邏輯電路之設計及應用 ____ 5. 圖(二)所示之電路,其輸出的布林函數
Y F(A, B,C )
為下列何者?(A)
Y (2,3, 4,6)
(B)Y (2, 4,5,6)
(C)Y (2, 4,6,7)
(D)Y (2,3,5,6)
圖(二)
組合邏輯電路之設計及應用 1.(B) 2.(C) 3.(C) 4.(A) 5.(D)
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____ 6. 布林函數 X A ABC ABC ,使X=1 的輸入組合總共有幾種?
(A) 4 種 (B) 5 種 (C) 6 種 (D) 7 種 布林函數化簡 ____ 7. 十進位數–55 以 2'S 補數可表示為:
(A) 10110111(2) (B) 11010110(2)
(C) 11001001(2) (D) 11001011(2) 數字系統 ____ 8. 代表英文字母"q"之 ASCII 碼為 71(16),則代表字母"k"之 ASCII 碼為
下列何者?
(A) 73(16) (B) 75(16) (C) 63(16) (D) 6B(16)
數字系統 ____ 9. 圖(三)屬於下列何種電路?
(A) SR 正反器 (B) JK 正反器 (C) D 型正反器
(D) T 型正反器 圖(三)
正反器 ____ 10. 承上題把 CK 接到邏輯 1,若 input 腳輸入一週期性方波,則 Q 之輸
出狀態為下列何者?
(A)維持目前邏輯值 (B)為週期性方波
(C)為邏輯 0 (D)為邏輯 1 正反器
____ 11. 一個除 24下數計數器,當計數顯示為 0010(2)時,再經 4 個時脈輸入 後,其新數值顯示應為下列何者?
(A) 0100(2) (B) 0110(2) (C) 1110(2) (D) 1010(2)
循序邏輯電路之設計及應用
6.(C) 7.(C) 8.(D) 9.(D) 10.(B) 11.(C)
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____ 12. 圖(四)為一狀態圖表,當現在狀態為 11 時,依序輸入 0 及 1 之後,
則狀態表中的「下次狀態」與「輸出」邏輯值依序分別為下列何者?
圖(四)
(A) 01, 00, 0, 0 (B) 01, 11, 0, 0 (C) 11, 01, 0, 0 (D) 11, 00,0, 1 循序邏輯電路之設計及應用 ____ 13. 有關數位邏輯波形之下降時間定義,下列何者正確?
(A)電壓準位 10%至 90%的間隔時間 (B)電壓準位 50%至 0%的間隔時間 (C)電壓準位 90%至 10%的間隔時間
(D)電壓準位 100%至 90%的間隔時間 概論
12.(D) 13.(C)
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第二部分:數位邏輯實習
____ 1. 如圖(五)所示,當 A 端輸入為 1kHz 的方波,B 端輸入為 1,C 端 輸入為0,D 端輸入為 1,則 F 端輸出信號為:
圖(五)
(A)相位超前的 1kHz 方波 (B)相位落後的 1kHz 方波
(C) 1 (D) 0 基本邏輯閘實驗
____ 2. 數位介面電路設計常用的 I2C (Inter - Integrated Circuit)匯流排中,其 資料及時脈兩條引線都採用 CMOS 開汲極(Open Drain)或 TTL 開集 極(Open Collector)的方式連接,因此在使用 I2C 匯流排時,下列敘述 何者錯誤?
(A)兩條引線接腳的內部電晶體在導通時,為接地的邏輯低準位 (B)兩條引線接腳都需各連接一個提升電阻到工作電壓的電源端 (C)兩條引線接腳不導通時,形同斷線浮接
(D)因為兩條引線接腳的輸出端皆為開路狀態,在兩條引線上不可接 成線接及(Wired-AND)閘 基本邏輯閘實驗 ____ 3. 數位邏輯實習需一個 4 輸入的 NOR 閘時,則最少需要幾個 2 輸入 NOR
閘來實現?
(A) 3 個 (B) 5 個 (C) 6 個 (D) 7 個 組合邏輯實驗 ____ 4. 實驗時,一個組合邏輯電路與各邏輯閘的輸入 / 輸出所量測到的電
壓如圖(六)所示,則圖中哪一個邏輯閘的功能發生異常?
(A) A (B) B (C) C (D) D
圖(六) 基本邏輯閘實驗
1.(C) 2.(D) 3.(B) 4.(C)
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____ 5. 一個 TTL 邏輯實驗的電路如圖(七)所示,此邏輯電路的功能為何?
(A)解碼器 (B)編碼器 (C)多工器 (D)解多工器
圖(七)
組合邏輯電路應用實驗 ____ 6. 圖(八)所示的邏輯電路,其功能為下列何者?
(A)比較器 (B)減法器 (C)半加器
(D)多工器 圖(八)
組合邏輯電路應用實驗 ____ 7. 四種常用的滅火方法中,將可燃物移除,使燃燒反應因缺少可燃物而
停止燃燒的方法為:
(A)隔離法 (B)窒息法 (C)冷卻法 (D)抑制法
工場安全及衛生 ____ 8. 有關示波器面板上的 EXT TRIG 接頭之功能,下列敘述何者正確?
(A)外部輸入觸發時基產生信號 (B)外部觸發探棒衰減倍率調整 (C)輸出至外部觸發波形輔助通道
(D)輸出至外部觸發同步信號 邏輯實驗儀器之使用 ____ 9. 在邏輯實驗中如欲分析多個腳位之時序,則採用下列何種儀器最適
當?
(A)數位 IC 測試器 (B)函數波形產生器 (C)邏輯測試棒 (D)邏輯分析儀
邏輯實驗儀器之使用
5.(B) 6.(A) 7.(A) 8.(A) 9.(D)
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____ 10. 數位邏輯實驗時,若以邏輯閘完成了圖
(九)電路,則此電路之功能與下列哪 個正反器較相符?
圖(九)
(A) (B)
(C) (D)
正反器實驗 ____ 11. 圖(十)為正反器實驗電路,J、PR、K、CLR 腳分別接到實驗電路
1 與 2,通電後發現兩個 LED 一直都亮,則最有可能發生下列哪種情 況?
圖(十)
(A)兩個 LED 極性接反了 (B)PR 及 CLR 短路到 GND
(C)CLK 按鍵卡住 (D)J、K 皆空接 正反器實驗 ____ 12. 脈波產生器實習中,若需要產生一個 25%工作週期之脈波信號,下列
何種電路可以直接實現?
(A)四位元的環型計數器 (B)四位元同步式上數計數器 (C)四位元非同步式上數計數器 (D)四位元同步式下數計數器
循序邏輯電路應用實驗 10.(A) 11.(B) 12.(A)
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析
第一部分:數位邏輯
1. (1) 一般傳輸電路之同位元驗證是採用 XOR 或 XNOR 完成。
(2) XOR 及 XNOR 可由 NAND 或 NOR 等萬用閘實現,故 NAND 或 NOR 亦可 組合成XOR 或 XNOR 進行同位元驗證。
(3) OR 閘無法組合出 XOR 或 XNOR,故無法進行同位元驗證。
2. 結合性:
(A)或閘:F=A+B+C=(A+B)+C=A+(B+C)。
(B)及閘:F=A·B·C=(A·B)·C=A·(B·C)。
(C)反或閘:無結合性特性。
(D)互斥或閘:F=ABC=(AB)C=A(BC)。
3. 由原圖,
F (A+B+C) (B+D) (A+B+C)+(B+D) =(A+B+C)+B D=A+B+C+BD
=A+B(1+D)+C=A+B+C
。4. PROM:AND 陣列不可規劃,OR 陣列可規劃;
PAL:AND 陣列可規劃,OR 陣列不可規劃;
PLA:AND 陣列及 OR 陣列均可規劃。
5. 將多工器輸入輸出邏輯整理如下真值表:
∴Y = A BC + A BC+ A BC+ ABC =
(2,3,5,6)。解
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6. X=A+ABC+ABC
=A B C+A BC+ABC+ABC+ABC+ABC
(0,1,2,3,5,6)∴X=1 的輸入組合共有 6 種。
7. 55(10) = 00110111(2),
55(10)的2'S 為 55(10)的反相再+1
∴55(10) 00110111(2)1 =11001000 +1 =11001001(2) (2) (2) (2)。 8.
英文字母排序 …… k l m n o p q
ASCII 碼 …… 6B(16) 6C(16) 6D(16) 6E(16) 6F(16) 70(16) 71(16)
9. 如題圖為 T 型正反器電路圖。
10. 因 CK=1,故電路圖可簡化如附圖,
若Q 與
Q
的初始值分別為0 及 1 時,則當input 輸入訊號後,輸出 Q 的波形會等於 input,
即input 輸入週期性方波,Q 的輸出狀態亦為週期性方波。
11.
12. 由狀態圖可得狀態表如下:
13. 下降時間 tf:電壓波形後緣準位90%至 10%的間隔時間;
上升時間tr:電壓波形前緣準位10%至 90%的間隔時間;
儲存時間ts:電壓波形後緣準位100%至 90%的間隔時間;
延遲時間td:電壓波形前緣準位0%至 10%的間隔時間;
脈波寬度tw:電壓波形前緣準位50%至後緣準位 50%的時間。
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第二部分:數位邏輯實習
1. 依 4 輸入反及閘真值表可知,輸入端中若有“0”,則輸出必為“1”。
2. (1) OD 或 OC 電路在內部電晶體 ON 時,輸出為低電位。電晶體 OFF 時,輸 出端形同浮接,使用時需連接提升電阻至電源端,以產生高準位狀態。
(2) 兩個 OC 或 OD 電路的輸出接腳可直接接在一起,再經提升電阻接至電源 端後,相當於兩輸出作AND 運算,稱為線接及(Wired-AND)閘。
3. 4 輸入 NOR 閘: F=A+B+C+D ;
F=A+B+C+D=(A+B)+(C+D)=(A+B)+(C+D) 。
4. 邏輯閘 A 為 NOR 閘:
(5V)
1 + 0 = 0
(0V) (0.2V)功能正常;邏輯閘B 為 OR 閘:
(5V) (3.4V)
(0V)0 + 1 = 1 功能正常;
邏輯閘C 為 NAND 閘:
(3.4V) (5V)
1 1 = 0
(3.4V) 功能異常(輸出應接近 0V);邏輯閘D 為 NAND 閘:
(3.4V) (5V) (3.4V)
(0.2V)
0 1 1 = 1
功能正常。5. 觀察電路圖可知:
(1) 輸入指撥開關為4 個(m=4)。
(2) 輸出LED 為 2 個(n=2)。
(3) ∵輸入數量 > 輸出數量(m>n)
∴此電路功能為4 對 2 編碼器。
6.
【109】四技二專統一入學測驗 109~11
F =A AB=A+AB=(A+A)(A+B)=1 (A+B)=A+B
1
,F =B AB=B+AB=(B+A)(B+B)=(A+B) 1=A+B
3
,2 1 3
F =F F =(A+B)(A+B)=(A+B)+(A+B)=AB+AB
, ∴此為低態動作之比較器,F1=0 時為 A>B(1>0);
F2=0 時為 A=B(0=0 或 1=1);
F3=0 時為 A<B(0<1)。
7. (B)窒息法:除去助燃物,排除、隔絕或稀釋空氣中的氧氣。
(C)冷卻法:減少熱能,使可燃物的溫度降低到燃點以下。
(D)抑制法:破壞連鎖反應,加入可破壞或阻礙燃燒連鎖反應的物質。
8. 當示波器之“觸發信號來源”開關(TRIG SOURCE)置於“EXT”位置時,則示 波器可由“EXT TRIG”接頭取得外部輸入信號當作時基觸發信號。
9. (A)數位 IC 測試器為檢測數位 IC 之功能或妥善率之儀器。
(B)函數波形產生器非量測儀器,無法量測數位接腳之時序。
(C)邏輯測試棒可量測數位接腳之時序,但通常同一時間僅能量測 1 支數位接 腳之時序。
(D)邏輯分析儀可同時量測多通道數位接腳之時序波形。
10.
(1) 輸入信號X 輸入 A 邏輯閘,
X
則輸入B 邏輯閘∴可判斷為D 型正反器。
(2) Set=0 時,C 邏輯閘輸出必為“0”,傳入 E 邏輯閘後,輸出端 O1必為“1”,
所以Set 為低態動作的預置輸入,同理,Reset 為低態動作的清除輸入。
(3) CLK=0 時,A、B 邏輯閘輸出恆為“1”,電路無法依 X 信號運行,CLK=1 時,X 信號之變化方可反應至輸出端,所以 CLK 為高準位觸發。
(4) 故選項(A)之正反器符號最為相符。
109~12 【109】四技二專統一入學測驗
11. (A)兩個 LED 極性接反,則都不會亮。
(B) PR 及 CLR 均為低態動作,若均不慎短路至 GND,則 PR=0,使 Q=1,CLR=0 使
Q=1
,故使2 個 LED 均亮。(C)(D)CLK 按鍵卡住或 J、K 空接均不影響輸出之正常功能,Q 與
Q
均會維持 目前邏輯值,LED 一亮一滅。12. (A) 四 位 元 環 形 計 數 器 的 四 個 輸 出 端 波 形 均 為 D%=25% 之 脈 波 信 號
(
D% 1 100% 1 100% 25%
n 4
),只是相位不同。(B)(C)(D)四位元計數器(無論上數下數,同步或非同步)的四個輸出端波形均 為D%=50%之脈波信號,只是頻率不同。