《电子技术基础》第五版(数字部分)课后答案_高教_康华光版

《电子技术基础》第五版(数字部分)课后答案_高教_康华光版 课后答案网 www.khdaw.com 第一章 数字逻辑习题 1(1 数字电路与数字信号 图形代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 的二进制数 1.1.2 010110100 1(1(4 一周期性数字波形如图题所示，试计算:(1)周期;(2)频率;(3)占空比例 MSB LSB (ms) 0 1 2 11 12 解:因为图题所示为周期性数字波，所以两个相邻的上升沿之间持续的时间为周期，T=10ms 频率为周期的倒数，f=1/T=1/0.01s=100HZ 占空比为高电平脉冲宽度与周期的百分比，q=1ms/10ms*100%=10% 1.2 数制 4 1.2.2 将下列十进制数转换为二进制数，八进制数和十六进制数(要求转换误差不大于 2 (2)127 (4)2.718 7 解:(2)(127)D= 2 -1=(10000000)B-1=(1111111)B=(177)O=(7F)H (4)(2.718)D=(10.1011)B=(2.54)O=(2.B)H 1.4 二进制代码 1.4.1 将下列十进制数转换为 8421BCD 码: (1)43 (3)254.25 解:(43)D=(01000011)BCD 1.4.3 试用十六进制写书下列字符繁荣 ASC?码的表示:P28 (1)+ (2)@ (3)you (4)43 解:首先查出每个字符所对应的二进制表示的 ASC?码，然后将二进制码转换为十六进制 数表示。 (1)“+”的 ASC?码为 0101011，则(00101011)B=(2B)H (2)@的 ASC?码为 1000000,(01000000)B=(40)H (3)you 的 ASC?码为本 1111001,1101111,1110101,对应的十六进制数分别为 79,6F,75 ASC?码为 0110100,0110011,对应的十六紧张数分别为 34,33 (4)43 的 1.6 逻辑函数及其表示方法 1.6.1 在图题 1. 6.1 中，已知输入信号 A，B`的波形，画出各门电路输出 L 的波形。 课后答案网 www.khdaw.com 解: (a)为与非， (b)为同或非，即异或 课后答案网 www.khdaw.com 第二章 逻辑代数 习题解答 2.1.1 用真值表证明下列恒等式 (3) A B , AB ， AB (A?B)=AB+AB 解:真值表如下 A B AB A B AB +AB A B AB 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 B C L 由最右边 2 栏可知， A B 与 AB +AB 的真值表完全相同。 0 0 0 0 2.1.3 用逻辑代数定律证明下列等式 0 0 1 1 0 1 0 1 (3) A ， ABC ， ACD ， (C ， D)E , A ， CD ， E 0 1 1 1 1 0 0 1 解: A ， ABC ， ACD ， (C ， D)E 1 0 1 1 1 1 0 1 , A(1 ， BC ) ， ACD ， CDE 1 1 1 0 VOH (min) / V IH (min) / V VIL (max) / V V VOL(max)/V , A ， ACD ， CDE 逻辑门 A 2.4 0.4 2 0.8 逻辑门 B 3.5 0.2 2.5 0.6 , A ， CD ， CDE 逻辑门 C 4.2 0.2 3.2 0.8 , A ， CD ， E tpLH / ns tpHL / ns PD / mW 2.1.4 用代数法化简下列各式 逻辑门 A 1 1.2 16 逻辑门 B 5 6 8 (3) ABC (B ， C ) 逻辑门 C 10 10 1 解: ABC (B ， C ) A L 0 0 1 , ( A ， B ， C )(B ， C ) 0 1 0 1 0 高阻 , AB ， AC ， BB ， BC ， CB ， C 1 1 A L , AB ， C ( A ， B ， B ， 1) 0 0 0 0 1 1 , AB ， C A L 高阻 0 0 (6) ( A ， B) ， ( A ， B) ， ( AB)( AB) 高阻 0 1 1 0 0 解: ( A ， B) ， ( A ， B) ， ( AB)( AB) 1 1 1 A L , A , B ， A , B ， ( A ， B)( A ， B) 0 0 1 0 1 0 1 高阻 1 0 高阻 1 1 高阻 1 0 高阻 1 1 课后答案网 www.khdaw.com , B ， AB ， AB , AB ， B , A ， B , AB (9) ABC D ， ABD ， BC D ， ABCBD ， BC 解: ABC D ， ABD ， BC D ， ABCBD ， BC , ABC (D ， D) ， ABD ， BC (D ， C ) , B( AC ， AD ， C ， D) , B( A ， C ， A ， D) , B( A ， C ， D) , AB ， BC ， BD 2.1.7 画出实现下列逻辑表达式的逻辑电路图，限使用非门和二输入与非门 (1) L , AB ， AC (2) L , D( A ， C ) 2 课后答案网 www.khdaw.com (3) L , ( A ， B)(C ， D) 2.2.2 已知函数 L(A，B，C，D)的卡诺图如图所示，试写出函数 L 的最简与或表达式 解: L( A, B, C, D) , BC D ， BCD ， BC D ， ABD 2.2.3 用卡诺图化简下列个式 (1) ABCD ， ABCD ， AB ， AD ， ABC 3 课后答案网 www.khdaw.com 解: ABCD ， ABCD ， AB ， AD ， ABC , ABCD ， ABCD ， AB(C ， C )( D ， D) ， AD(B ， B)(C ， C ) ， ABC (D ， D) , ABCD ， ABCD ， ABC D ， ABCD ， ABCD ， ABCD ， ABC D (6) L( A, B, C, D , ) m(0, 2, 4, 6,9,13) ， d (1,3,5, 7,11,15) 解: L , A ， D (7) L( A, B, C, D , ) m(0,13,14,15) ， d (1, 2,3,9,10,11) 解: L , AD ， AC ， AB 4 课后答案网 www.khdaw.com 2.2.4 已知逻辑函数 L , AB ， BC ， C A ，试用真值表,卡诺图和逻辑图(限用非门和与非 门)表示 解:1>由逻辑函数写出真值表 A B AB A B AB +AB A B AB 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 B C L 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 2>由真值表画出卡诺图 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 VOH (min) / V IH (min) / V VIL (max) / V V VOL(max)/V 逻辑门 A 2.4 0.4 2 0.8 逻辑门 B 3.5 0.2 2.5 0.6 逻辑门 C 4.2 0.2 3.2 0.8 tpLH / ns tpHL / ns PD / mW 3>由卡诺图,得逻辑表达式 L , AB ， BC ， AC 逻辑门 A 1 1.2 16 用摩根定理将与或化为与非表达式 逻辑门 B 5 6 8 逻辑门 C 10 10 1 L , AB ， BC ， AC , AB , BC , AC A L 4>由已知函数的与非-与非表达式画出逻辑图 0 0 1 0 1 0 1 0 高阻 1 1 A L 0 0 0 0 1 1 A L 高阻 0 0 高阻 0 1 1 0 0 1 1 1 A L 0 0 1 0 1 0 高阻 1 0 5 高阻 1 1 高阻 1 0 高阻 1 1 0 0 0 课后答案网 www.khdaw.com 第三章习题 3.1 MOS 逻辑门电路 3.1.1 根据表题 3.1.1 所列的三种逻辑门电路的技术参数，试选择一 种最合适工作在高噪声 环境下的门电路。 表题 3.1.1 逻辑门电路的技术参数表 A B AB A B AB +AB A B AB 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 解:根据表题 3.1.1 所示逻辑门的参数，以及式(3.1.1)和式(3.1.2)，计算出逻辑门 A 的 高电平和低电平噪声容限分别为: 1 1 0 0 1 1 1 VNHA =VOH (min) —VIH (min) =2.4V—2V=0.4V B C L VNLA (max) =VIL (max) —VOL (max) =0.8V—0.4V=0.4V 0 0 0 0 同理分别求出逻辑门 B 和 C 的噪声容限分别为: 0 0 1 1 VNHB =1V 0 1 0 1 VNLB =0.4V 0 1 1 1 VNHC =1V 1 0 0 1 VNLC =0.6V 1 0 1 1 电路的噪声容限愈大,其抗干扰能力愈强,综合考虑选择逻辑门 C 1 1 0 1 3.1.3 根据表题 3.1.3 所列的三种门电路的技术参数,计算出它们的延时-功耗积,并确定哪一种 1 1 1 0 逻辑门性能最好 VOH (min) / V IH (min) / V VIL (max) / V V VOL(max)/V 表题 3.1.3 逻辑门电路的技术参数表 逻辑门 A 2.4 0.4 2 0.8 AB A B 逻辑门 B 3.5 0.2 2.5 0.6 A B AB +AB A B AB 逻辑门 C 4.2 0.2 3.2 0.8 0 0 0 1 0 1 1 tpLH / ns tpHL / ns PD / mW 0 1 1 0 0 0 0 逻辑门 A 1 1.2 16 1 0 1 0 0 0 0 解:延时-功耗积为传输延长时间与功耗的乘积,即 逻辑门 B 5 6 8 1 1 0 0 1 1 1 逻辑门 C 10 10 1 DP= tpdPD B C L A L 根据上式可以计算出各逻辑门的延时-功耗分别为 0 0 0 0 0 0 1 tPLH ， tPHL (1 ， 1.2)ns 0 0 1 1 *16mw=17.6* 10 12 J=17.6PJ DP A = PD = 0 1 0 2 2 0 1 0 1 1 0 高阻 同理得出: DPB =44PJ DPC =10PJ,逻辑门的 DP 值愈小,表明它的特性愈好,所以逻辑门 C 的 0 1 1 1 1 1 性能最好. 1 0 0 1 A L 3.1.5 为什么说 74HC 系列 CMOS 与非门在+5V 电源工作时,输入端在以下四种接法下都属 1 0 1 1 0 0 0 于逻辑 0: (1)输入端接地; (2)输入端接低于 1.5V 的电源; (3)输入端接同类与非门的输 1 1 0 1 0 1 1 出低电压 0.1V; (4)输入端接 10kΩ的电阻到地. 1 1 1 0 A L 解:对于 74HC 系列 CMOS 门电路来说,输出和输入低电平的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 电压值为: OH (min) / V IH (min) / V VIL (max) / V VV VOL(max)/V 高阻 0 0 VOL =0.1V, VIL =1.5V,因此有: 逻辑门 A 2.4 0.4 2 0.8 高阻 0 1 (1) Vi =0< VIL =1.5V,属于逻辑门 0 逻辑门 B 3.5 0.2 2.5 0.6 1 0 0 (2) Vi <1.5V=VIL ,属于逻辑门 0 逻辑门 C 4.2 0.2 3.2 0.8 (3) Vi <0.1 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 3.1.12 所示的 CMOS 电路，说明它们的逻辑功能 课后答案网 www.khdaw.com (A) (B) (C) (D) 解:对于图题 3.1.12(a)所示的 CMOS 电路，当 EN =0 时， TP 2 和 TN 2 均导通，TP1 和 TN 1 构成的反相器正常工作，L= A ，当 EN =1 时， TP 2 和 TN 2 均截止，无论 A 为高电平还是 低电平，输出端均为高阻状态，其真值表如表题解 3.1.12 所示，该电路是低电平使能三态 非门，其表示符号如图题解 3.1.12(a)所示。 图题 3.1.12(b)所示 CMOS 电路， EN =0 时，TP 2 导通，或非门打开，TP1 和 TN 1 构成反 相器正常工作，L=A;当 EN =1 时， TP 2 截止，或非门输出低电平，使 TN 1 截止，输出端 处于高阻状态，该电路是低电平使能三态缓冲器，其表示符号如图题解 3.1.12(b)所示。 同理可以分析图题 3.1.12(c)和图题 3.1.12(d)所示的 CMOS 电路，它们分别为高 电平使能三态缓冲器和低电平使能三态非门 ，其表示符号分别如图题 3.1.12(c)和图题 3.1.12(d)所示。 A B AB A B AB +AB A B AB 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 3.1.12(a) B C L A B AB A B AB +AB A B AB 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 B C L 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 课后答案网 www.khdaw.com AB A B A B AB +AB A B AB 0 0 0 1 0 1 1 3.1.12(b) 0 1 1 0 0 0 0 A B AB A B AB +AB A B AB 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 B C L 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 3.1.12(c 0 1 0 1 B C L AB A B 0 1 1 1 A B AB +AB A B AB 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 3.1.12(d) VOH (min) / V IH (min) / V VIL (max) / V V VOL(max)/V 1 0 1 1 B C L 3.2.2 为什么说 TTL 与非门的输入端在以下四种接法下，都属于逻辑 1:(1)输入端悬空; 逻辑门 A 2.4 0.4 2 0.8 1 1 0 1 0 0 0 0 (2)输入端接高于 2V 的电源;(3)输入端接同类与非门的输出高电压 3.6V;(4)输入端 逻辑门 B 3.5 0.2 2.5 0.6 1 1 1 0 0 0 1 1 接 10kΩ的电阻到地。 逻辑门 C 4.2 0.2 3.2 0.8 VOH (min) / V IH (min) / V VIL (max) / V V VOL(max)/V 0 1 0 1 解:(1)参见教材图 3.2.4 电路，当输入端悬空时，T1 管的集电结处于正偏，Vcc 作用于 T1 tpLH / ns tpHL / ns PD / mW 逻辑门 A 2.4 0.4 2 0.8 0 1 1 1 的 集 电 结 和 T2 ， T3 管 的 发 射 结 ， 使 T2 ， T3 饱 和 ， 使 T2 管 的 集 电 极 电 位 逻辑门 A 1 1.2 16 逻辑门 B 3.5 0.2 2.5 0.6 1 0 0 1 Vc2=VcEs2+VBE3=0.2+0.7=0.9V，而 T4 管若要导通 VB2=Vc2?VBE4+VD=0.7+0.7=1.4V，故 T4 逻辑门 B 5 6 8 逻辑门 C 4.2 0.2 3.2 0.8 1 0 1 1 截止。又因 T3 饱和导通，故与非门输出为低电平，由上分析，与非门输入悬空时相当于输 逻辑门 C 10 10 1 tpLH / ns tpHL / ns PD / mW 1 1 0 1 入逻辑 1。 A L 逻辑门 A 1 1.2 16 (2)当与非门输入端接高于1 2V 的电源时，若 T11 管的发射结导通，则 V1BE1 ?0.5V，T1 管的 0 0 0 1 逻辑门 B 5 6 8 基极电位 VB?2+ C1=2.5V。而 VB1?2.1V 时，将会使 T1 的集电结处于正偏，T2，T3 处于饱 VOH (min) / V VIH (min) / V VIL (max) / V VOL(max)/V 0 1 0 逻辑门 C 10 10 1 和状态，使 T4 截止，与非门输出为低电平。故与非门输出端接高于 2V 的电源时，相当于 逻辑门 A 2.4 0.4 2 0.8 1 0 A L 高阻 输入逻辑 1。 逻辑门 B 3.5 0.2 2.5 0.6 1 1 0 0 1 ( 3)与非门的输入端接同类与非门的输出高电平 3.6V 输出时，若 T1 管导通，则 逻辑门 C 4.2 0.2 3.2 0.8 A L 0 1 0 VB1=3.6+0.5=4.1。而若 VB1>2.1V 时，将使 T1 的集电结正偏，T2，T3 处于饱和状态，这时 tpLH / ns tpHL / ns PD / mW 0 0 0 1 0 VB1 被钳位在 2.4V，即 T1 的发射结不可能处于导通状态，而是处于反偏截止。由(1)(2)， 逻辑门 A 1 1.2 16 高阻 0 1 1 当 VB1?2.1V，与非门输出为低电平。 1 1 逻辑门 B 5 6 8 A L (4)与非门输入端接 10kΩ的电阻到地时，教材图 3.2.8 的与非门输入端相当于解 3.2.2 图 A L 逻辑门 C 10 10 1 高阻 0 0 0 0 0 A L 高阻 0 1 0 1 1 0 0 1 所示。这时输入电压为 VI= (Vcc-VBE)=10(5-0.7),(10+4)=3.07V。若 T1 导通， 1 0 0 A L 0 1 0 则 VBI=3.07+ VBE=3.07+0.5=3.57 V。但 VBI 是个不可能大于 2.1V 的。当 VBI=2.1V 时，将使 1 1 1 高阻 0 0 1 0 高阻 T1 管的集电结正偏，T2，T3 处于饱和，使 VBI 被钳位在 2.1V，因此，当 RI=10kΩ时，T1 A L 高阻 0 1 1 1 将 处 于 截 止 状 态 ， 由 ( 1 ) 这 时 相 当 于 输 入 端 输 入 高 电 平 。 0 0 1 1 0 0 A L 0 1 0 1 1 1 0 0 0 高阻 1 0 A L 0 1 1 高阻 1 1 0 0 1 A L 高阻 1 0 0 1 0 高阻 0 0 高阻 1 1 高阻 1 0 高阻 0 1 0 0 0 高阻 1 1 1 0 0 0 0 1 0 高阻 1 0 1 1 1 0 1 0 0 高阻 1 1 A L 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 课后答案网 www.khdaw.com 设有一个 74LS04 反相器驱动两个 74ALS04 反相器和四个 74LS04 反相器。(1)问 3.2.3 驱动门是否超载,(2)若超载，试提出一改进 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ;若未超载，问还可增加几个 74LS04 门, 解:(1)根据题意，74LS04 为驱动门，同时它有时负载门，负载门中还有 74LS04。 从主教材附录 A 查出 74LS04 和 74ALS04 的参数如下(不考虑符号) 74LS04: IOL (max) =8mA, IOH (max) =0.4mA; IIH (max) =0.02mA. 4 个 74LS04 的输入电流为:4 IIL (max) =4 , 0.4mA=1.6mA, 4 IIH (max) =4 , 0.02mA=0.08mA 2 个 74ALS04 的输入电流为:2 IIL (max) =2 , 0.1mA=0.2mA, 2 IIH (max) =2 , 0.02mA=0.04mA。 ? 拉电流负载情况下如图题解 3.2.3(a)所示，74LS04 总的拉电流为两部分，即 4 个 74ALS04 的 高 电 平 输 入 电 流 的 最 大 值 4 IIH (max) =0.08mA 电 流 之 和 为 0.08mA+0.04mA=0.12mA.而 74LS04 能提供 0.4mA 的拉电流，并不超载。 ? 灌电流负载情况如图题解 3.2.3(b)所示，驱动门的总灌电流为 1.6mA+0.2mA=1.8mA. 而 74LS04 能提供 8mA 的灌电流，也未超载。 (2)从上面分析计算可知，74LS04 所驱动的两类负载无论书灌电流还是拉电流均未超 图题 3.2.4 所示为集电极门 74LS03 驱动 5 个 CMOS 逻辑门，已知 OC 门输管 3.2.4 截止时的漏电流=0.2mA;负载门的参数为:=4V,=1V,==1A 试计算上拉电阻的值。 课后答案网 www.khdaw.com 从主教材附录 A 查得 74LS03 的参数为:VOH (min) =2.7V，VOL (max) =0.5V， IOL (max) =8mA.根据 式(3.1.6)形式(3.1.7)可以计算出上拉电阻的值。灌电流情况如图题解 3.2.4(a)所示， IIL (total ) =5 IIL =5 , 0.001mA=0.005mA, 有 输 出 为 低 电 平 ， 74LS03 VDD VOL (max) (5 4)V , 0.56K , Rp (min) = = IOL (max) IIL (total ) (8 0.005)mA 拉电流情况如图题解 3.2.4(b)所示，74LS03 输出为高电平， IIH (total ) =5 IIH =5 , 0.001mA=0.005mA 由于VOH (min) 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 一发光二极管(LED)驱动电路,设 LED 的参数为VF =2.5V, ID =4.5Ma;若VCC =5V,当 LED 发亮时,电路的输出为低电平,选出集成门电路的型号,并画出电路图. 解 :设驱动电路如图题解 3.6.7 所示 ,选用 74LSO4 作为驱动器件,它的输出低电平电流 IOL (max) =8mA, VOL (max) =0.5V,电路中的限流电阻 VCC VF VOL (max) (5 2.5 0.5)v 444Ω,= R= ID 4.5mA 课后答案网 www.khdaw.com 第四章 组合逻辑 习题解答 4(1(2 组合逻辑电路及输入波形(A.B)如图题 4.1.2 所示，试写出输出端的逻辑表达式 并画出输出波形。 解:由逻辑电路写出逻辑表达式 L , AB ， AB , A B 首先将输入波形分段，然后逐段画出输出波形。 当 A.B 信号相同时，输出为 1，不同时，输出为 0，得到输出波形。 如图所示 4(2(1 试用 2 输入与非门设计一个 3 输入的组合逻辑电路。当输入的二进制码小于 3 时， 输出为 0;输入大于等于 3 时，输出为 1。 解: 根据组合逻辑的设计过程，首先要确定输入输出变量，列出真值表。由卡诺图化简 得到最简与或式，然后根据要求对表达式进行变换，画出逻辑图 1) 设入变量为 A.B.C 输出变量为 L，根据题意列真值表 A B C L A B AB A B AB +AB A B AB 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 B C L 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 2) 由卡诺图化简，经过变换得到逻辑表达式 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 OH (min) / V IH (min) / V VIL (max) / V VV VOL(max)/V 课后答案网 www.khdaw.com L , A ， BC , A * BC 3) 用 2 输入与非门实现上述逻辑表达式 4(2(7 某足球评委会由一位教练和三位球迷组成，对裁判员的判罚进行表决。当满足以 下条件时表示同意;有三人或三人以上同意，或者有两人同意，但其中一人是叫教练。试用 2 输入与非门设计该表决电路。 解: 1)设一位教练和三位球迷分别用 A 和 B.C.D 表示，并且这些输入变量为 1 时表示同 意，为 0 时表示不同意，输出 L 表示表决结果。L 为 1 时表示同意判罚，为 0 时表示不同意。 由此列出真值表 输入 输出 A B C D L A B AB A B AB +AB A B AB 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 B C L 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 OH (min) / V IH (min) / V VIL (max) / V VV VOL(max)/V 逻辑门 A 2.4 0.4 2 0.8 2)由真值表画卡诺图 逻辑门 B 3.5 0.2 2.5 0.6 逻辑门 C 4.2 0.2 3.2 0.8 tpLH / ns tpHL / ns PD / mW 逻辑门 A 1 1.2 16 逻辑门 B 5 6 8 逻辑门 C 10 10 1 A L 课后答案网 www.khdaw.com 由卡诺图化简得 L=AB+AC+AD+BCD 由于规定只能用 2 输入与非门，将上式变换为两变量的与非——与非运算式 L , AB * AC * AD * BCD , AB * AC * AD * B * CD 3)根据 L 的逻辑表达式画出由 2 输入与非门组成的逻辑电路 4(3(3 判断图所示电路在什么条件下产生竞争冒险，怎样修改电路能消除竞争冒险? 解: 根据电路图写出逻辑表达式并化简得 L , A * B ， BC 当 A=0，C=1 时， L , B ， B 有可能产生竞争冒险，为消除可能产生的竞争冒险， ，修改后的电路如图，使 L , A * B ， BC ， AC 增加乘积项使 AC 课后答案网 www.khdaw.com 4.4.4 试用 74HC147 设计键盘编码电路，十个按键分别对应十进制数 0,9，编码器的输出 为 8421BCD 码。要求按键 9 的优先级别最高，并且有工作状态标志，以说明没有按键按下和 按键 0 按下两种情况。 解:真值表 电路图 用译码器 74HC138 和适当的逻辑门实现函数 F=. 4.4.6 解:将函数式变换为最小项之和的形式 F= = 课后答案网 www.khdaw.com 、 、 将输入变量 A、B、C 分别接入 端，并将使能端接有效电平。由于 74HC138 是低电平有效输出，所以将最小项变换为反函数的形式 L= 在译码器的输出端加一个与非门，实现给定的组合函数。 七段显示译码电路如图题 4(4(14(a)所示，对应图题 4(4，14(b)所示输人波 4.4.14 形，试确定显示器显示的字符序列 解:当 LE=0 时，图题 4，4。14(a)所示译码器能正常工作。所显示的字符即为 A2A2A1A 所表示的十进制数，显示的字符序列为 0、1、6 、9、4。当 LE 由 0 跳变 1 时，数字 4 被锁 存，所以持续显示 4。 4.4.19 试用 4 选 1 数据选择器 74HC153 产生逻辑函数 L( A, B, C) , m(1, 2, 6, 7) . 解:74HC153 的功能表如教材中表解 4.4.19 所示。根据表达式列出真值表如下。 将变量 A、B 分别接入地址选择输入端 S1 、 S0 ，变量 C 接入输入端。从表中可以 看出输出 L 与变量 C 之间的关系，当 AB=00 时，L,C，因此数据端 I 0 接 C;当 AB=01 __ __ 时，L= C , I1 接 C ;当 AB 为 10 和 11 时，L 分别为 0 和 1，数据输入端 I 2 和 I 3 分 别接 0 和 1。由此可得逻辑函数产生器，如图解 4.4.19 所示。 课后答案网 www.khdaw.com A B AB A B AB +AB A B AB 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 B C L 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 4.4.21 应用 74HC151 实现如下逻辑函数。 1 0 1 1 解:1. F , ABC ， ABC ， ABC , m4 ， m5 ， m1 1 1 0 1 D1=D4=D5=1,其他=0 1 1 1 0 2. VOH (min) / V VIH (min) / V VIL (max) / V VOL(max)/V 逻辑门 A 2.4 0.4 2 0.8 逻辑门 B 3.5 0.2 2.5 0.6 逻辑门 C 4.2 0.2 3.2 0.8 tpLH / ns tpHL / ns PD / mW 逻辑门 A 1 1.2 16 逻辑门 B 5 6 8 逻辑门 C 10 10 1 A L 0 0 1 0 1 0 1 0 高阻 1 1 A L 0 0 0 0 1 1 A L 高阻 0 0 高阻 0 1 1 0 0 1 1 1 A L 0 0 1 0 1 0 高阻 1 0 高阻 1 1 高阻 1 0 高阻 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 课后答案网 www.khdaw.com 4，4(26 试用数值比较器 74HC85 设计一个 8421BCD 码有效性测试电路，当输人 为 8421BCD 码时，输出为 1，否则为 0。 解:测试电路如图题解 4(4(26 所示，当输人的 08421BCD 码小于 1010 时，FA ,B 输出为 1，否则 0 为 0。 1 4(4(31 由 4 位数加法器 74HC283 构成的逻辑电路如图题 4。4(31 所示，M 和 N 为控制端，试分析该电路的功能。 解:分析图题 4(4，31 所示电路，根据 MN 的不同取值，确定加法器 74HC283 的输入端 B3B2B1B0 的值。当 MN,00 时，加法器 74HC283 的输人端 B3B2B1B0, 0000，则加法器的输出为 S,I。当 MN,01 时，输入端 B3B2B1B0,0010，加法器 的输出 S,I，2。同理，可分析其他情况，如表题解 4(4(31 所示。 该电路为可控制的加法电路。 课后答案网 www.khdaw.com 第六章 习题答案 6.1.6 已知某时序电路的状态表如表题 6(1，6 所示，输人为 A，试画出它的状态图。如果 电路的初始状态在 b，输人信号 A 依次是 0、1、0、1、1、1、1，试求其相应的输出。 解:根据表题 6。1(6 所示的状态表，可直接画出与其对应的状态图，如图题解 6(1。6(a) 所示。当从初态 b 开始，依次输人 0、1、0、1、1、1、1 信号时，该时序电路将按图题解 6， 1(6(b)所示的顺序改变状态，因而其相应的输出为 1、0、1、0、1、0、1。 6.2.1 试分析图题 6。2(1(a)所示时序电路，画出其状态表和状态图。设电路的初始状态 为 0，试画出在图题 6(2(1(b)所示波形作用下，Q 和 z 的波形图。 课后答案网 www.khdaw.com 解:状态方程和输出方程: 分析图题 6(2。4 所示电路，写出它的激励方程组、状态方程组和输出方程，画出状 6.2.4 态表和状态图。 解:激励方程 状态方程 课后答案网 www.khdaw.com 输出方程 Z=AQ1Q0 根据状态方程组和输出方程可列出状态表，如表题解 6(2(4 所示，状态图如图题解 6。2(4 所示。 6.2.5 分析图题 6(2(5 所示同步时序电路，写出各触发器的激励方程、电路的状态方程组 和输出方程，画出状态表和状态图。 解:激励方程 状态方程 输出方程 课后答案网 www.khdaw.com 根据状态方程组和输出方程列出该电路的状态表，如表题解 6，2，5 所示，状态图如图题解 6。2(5 所示。 6.3.1 用 JK 触发器设计一个同步时序电路，状态表如下 解:所要设计的电路有 4 个状态，需要用两个 JK 触发器实现。 (1)列状态转换真值表和激励表 由表题 6。3(1 所示的状态表和 JK 触发器的激励表，可列出状态转换真值表和对各触发器 的激励信号，如表题解 6(3。1 所示。 课后答案网 www.khdaw.com (2)求激励方程组和输出方程 由表题解 6(3(1 画出各触发器 J、K 端和电路输出端 y 的卡诺图，如图题解 6(3(1(a) 所示。从而，得到化简的激励方程组 输出方程 Y=Q1Q0 Q1Q0A 由输出方程和激励方程话电路 课后答案网 www.khdaw.com 6.3.4 试用下降沿出发的 D 触发器设计一同步时序电路，状态图如 6.3.4(a), S0S1S2 的编 码如 6.3.4(a) 解:图题 6(3。4(b)以卡诺图方式表达出所要求的状态编码方案，即 S0,00，Si,01， S2,10，S3 为无效状态。电路需要两个下降沿触发的 D 触发器实现，设两个触发器的输出 为 Q1、Q0，输人信号为 A，输出信号为 Y (1)由状态图可直接列出状态转换真值表，如表题解 6。3(4 所示。无效状态的次态可用 无关项×表示。 (2)画出激励信号和输出信号的卡诺图。根据 D 触发器的特性方程，可由状态转换真值表 ,直接画出 2 个卡诺图，如图题解 6(3。4(a)所示。 (3)由卡诺图得激励方程 课后答案网 www.khdaw.com 输出方程 Y=AQ1 (4)根据激励方程组和输出方程画出逻辑电路图，如图题解 6(3(4(b)所示。 (5)检查电路是否能自启动。由 D 触发器的特性方程 Q，?l,D，可得图题解 6(3，4(b) 所示电路的状态方程组为 代入无效状态 11，可得次态为 00，输出 Y=1。如图(c) 课后答案网 www.khdaw.com 试画出图题??1 所示电路的输出(Q3—Q0)波形，分析电路的逻辑功能。 6.5.1 解:74HC194 功能由 S1S0 控制 00 保持， 01 右移 10 左移 11 并行输入 当启动信号端输人一低电平时，使 S1=1，这时有 S。,Sl,1，移位寄存器 74HC194 执行并 行输人功能，Q3Q2Q1Q0,D3D2D1D0,1110。启动信号撤消后，由于 Q。,0，经两级与 非门后，使 S1=0，这时有 S1S0,01，寄存器开始执行右移操作。在移位过程中，因为 Q3Q2、 Q1、Q0 中总有一个为 0，因而能够维持 S1S0=01 状态，使右移操作持续进行下去。其移位 情况如图题解 6，5，1 所示。 由图题解 6(5。1 可知，该电路能按固定的时序输出低电平脉冲，是一个四相时序脉冲产生 电路。 试用上升沿触发的 D 触发器及门电路组成 3 位同步二进制加 1 计数器;画出逻辑图 6.5.6 解:3 位二进制计数器需要用 3 个触发器。因是同步计数器，故各触发器的 CP 端接同一时 钟脉冲源。 (1)列出该计数器的状态表和激励表，如表题解 6.5.6 所示„ 课后答案网 www.khdaw.com (2) 用卡诺图化简，得激励方程 (3)画出电路 6.5.10 用 JK 触发器设计一个同步六进制加 1 计数器 解:需要 3 个触发器 课后答案网 www.khdaw.com (1)状态表，激励表 (2)用卡诺图化简得激励方程 (3)画出电路图 (4)检查自启动能力。 当计数器进入无效状态 110 时，在 CP 脉冲作用下，电路的状态将按 课后答案网 www.khdaw.com 110?111,?000 变化，计数器能够自启动。 试用 74HCT161 设计一个计数器，其计数状态为自然二进制数 1001,1111。 6.5.15 解:由设计要求可知，74HCT161 在计数过程中要跳过 0000,1000 九个状态而保留 1001, 1111 七个状态。因此，可用“反馈量数法”实现:令 74HCT161 的数据输人端 D3D2D1D0 ,1001，并将进位信号 TC 经反相器反相后加至并行置数使能端上。所设计的电路如图题解 6。5(15 所示。161 为异步清零，同步置数。 6.5.18 试分析电路，说明电路是几进制计数器 解:两片 74HCT161 级联后，最多可能有 162,256 个不同的状态。而用“反馈置数法”构 成的图题 6(5。18 所示电路中，数据输人端所加的数据 01010010，它所对应的十进制数是 82，说明该电路在置数以后从 01010010 态开始计数，跳过了 82 个状态。因此，该计数器的 模 M=255,82,174，即一百七十四进制计数器。 6.5.19 试用 74HCT161 构成同步二十四一制计数器，要求采用两种不同得方法。 解:因为 M=24，有 16,M,256，所以要用两片 74HCT161。将两芯片的 CP 端直接与计数 脉冲相连，构成同步电路，并将低位芯片的进位信号连到高位芯片的计数使能端。用“反馈 清零法”或“反馈置数法”跳过 256,24,232 个多余状态。 反馈清零法:利用 74HCT161 的“异步清零”功能，在第 24 个计数脉冲作用后，电路的输 出状态为 00011000 时，将低位芯片的 Q3 及高位芯片的 Q0 信号经与非门产生清零信号，输 出到两芯片的异步清零端，使计数器从 00000000 状态开始重新计数。其电路如图题解 6(5(19 (a)所示。 反馈置数法:利用 74HCT161 的“同步预置”功能，在两片 74HCT161 的数据输入端上从高 位到低位分别加上 11101000(对应的十进制数是 232)，并将高位芯片的进位信号经反相器 接至并行置数使能端。这样，在第 23 个计数脉冲作用后，电路输出状态为 11111111，使进 位信号 TC,1，将并行置数使能端置零。在第 24 个计数脉冲作用后，将 11101000 状态置人 计数器，并从此状态开始重新计数。其电路如图题解 6。5(19(b)所示。 课后答案网 www.khdaw.com 课后答案网 www.khdaw.com 第七章 习题答案 7.1.1 指出下列存储系统各具有多少个存储单元，至少需要几根地址线和数据线。 (1)64K×1 (2)256K×4 (3)lM×1 (4)128K×8 解:求解本题时，只要弄清以下几个关系就能很容易得到结果: 存储单元数=字数×位数 地址线根数(地址码的位数)n与字数N的关系为:N=2n 数据线根数,位数 (1)存储单元〓64K×1〓64K(注:lK,1024);因为，64K〓2?。，即亢〓16，所以地址 线为 16 根;数据线根数等于位数，此处为 1 根。 同理得: (2)1M 个存储单元，18 根地址线，4 根数据线。 ～ , )1M 个存储单元，18 根地址线，1 根数据线。 (3 (4)lM 个存储单元，17 根地址线，8 根数据线。 7.1.2 设存储器的起始地址为全 0，试指出下列存储系统的最高地址为多少, (1)2K×1 (2)16K×4 (3)256K×32 解:因为存储系统的最高地址,字数十起始地址一 1，所以它们的十六进制地址是: (1) 7FFH (2) 3FFFH (3) 3FFFFH , 7，2(4 一个有 1M×1 位的 DRAM，采用地址分时送人的方法，芯片应具有几条地址线, 解:由于 1M=210×210，即行和列共需 20 根地址线。所以，采用地址分时送人的方法，芯片 应具有 10 根地址线。 7(2(5 试用一个具有片选使能 CE、输出使能 OE、读写控制 WE、容量为 8 K×8 位的 sRAM 芯片，设计一个 16K×16 位的存储器系统，试画出其逻辑图。 解:采用 8K×8 位的 sRAM 构成 16K×16 位的存储器系统，必须同时进行字扩展和位扩展。 用 2 片 8K×8 位的芯片，通过位扩展构成 8K×16 位系统，此时需要增加 8 根数据线。要将 8K×16 位扩展成 16K×16 位的存储器系统，还必须进行字扩展。因此还需 2 片 8K×8 位的 芯片通过同样的位扩展，构成 8K×16 位的存储系统，再与另一个 8K×16 位存储系统进行 字扩展，从而实现 16K×16 位的存储器系统，此时还需增加 1 根地址线。系统共需要 4 片 8K×8 位的 SRAM 芯片。 用增加的地址线 A13 控制片选使能 CE 便可实现字扩展，两片相同地址的 sRAM 可构成 16 位数据线。其逻辑图如图题解 7。2(5 所示。其中(0)和(1)、(2)和(3)分别构成两个 8K×16 位存储系统;非门将 A13 反相，并将 A13 和/A13 分别连接到两组 8K×16 的片选使 能端 CE 上，实现字扩展。 课后答案网 www.khdaw.com