数字设计原理与实践第四版课后习题答案Word格式.docx
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(a)=107(b)1740038=63491(c)2=183
(d)=(e)=(f)F3A516=
62373
(g)120103=138(h)AB3D16=43837(i)71568=3694
(j)=
完成下面的数制转换。
(a)125=11111012(b)3489=66418(c)209=110100012
(d)9714=227628(e)132=100001002(f)23851=5D2B16
(g)727=104025(h)57190=DF6616(i)1435=26338
(j)65113=FE5916
将下面的二进制数相加,指出所有的进位:
(a)S:
1001101C:
100100
(b)S:
1010001C:
1011100
(c)S:
0C:
0
(d)S:
C:
利用减法而不是加法重复训练题,指出所有的借位而不是进
位:
(a)D:
011001B:
110000(b)D:
111101B:
1110000
(c)D:
B:
00111000(d)D:
1101101B:
写出下面每个十进制数的8位符号-数值,二进制补码,二进
制反码表示。
(a)+25原码:
00011001反码:
00011001补码:
00011001
(b)+120011110000111100001111000
(c)+82010100100101001001010010
(d)–42
(e)–610000110111110011111
1010
(f)–111111011111001000010010001
指出下面8位二进制补码数相加时是否发生溢出。
(a)11010100+11101011=10111111不存在溢出
(b)10111111+11011111=10011110不存在溢出
(c)01011101+00110001=存在溢出
(d)01100001+00011111=10000000存在溢出
对于5状态的控制器,有多少种不同的3位二进制编码方式
若是7状态或者8状态呢
3位二进制编码有8种形式。
对于5状态,这是一个8中取5的排列:
N=8x7x6x5x4=6720
对于7状态,这是一个8中取7的排列:
N=8x7x6x5x4x3x2=40320
对于8状态,种类数量与7状态时相同。
若每个编码字中至少要含有一个0,对于表2-12的交通灯控制
器,有多少种不同的3位二进制编码方式
在此条件下,只有7种可用的3位二进制码,从中选取6个进行
排列,方式数量为:
N=7x6x5x4x3x2=5040
列出图2-5的机械编码盘中可能会产生不正确位置的所有“坏”
边界。
001/010、011/100、101/110、111/000
作为n的函数,在使用n位二进制编码的机械编码盘中有多少
个“坏”边界
有一半的边界为坏边界:
2n-1。
数字逻辑第3章参考解答:
对图(a)所示的AOI电路图,采用AND,OR,INV画出对
应的逻辑图。
Z=(AB+C+D)'
对图(b)所示的OAI电路图,采用AND,OR,INV画出对
Z=((A+B)CD)'
13画出NOR3对应的电路图。
3输入端或非门结构应为:
上部3个P管串联,下部3个N管并
联,结构如图所示。
画出OR2所对应的电路图。
在NOR2电路的输出端后面级联一个INV。
画出图逻辑图所对应的电路图。
若输出低电平阈值和高电平阈值分别设置为和,对
图所示的反相器特性,确定高态与低态的DC噪声容限。
由图中可以看到,输出对应的输入为,输出对应
的输入为;
所以,高态噪声容限为:
V;
低态噪声
容限为:
V。
利用表3-3计算74HC00的p通道和n通道的导通电阻。
采用极端值计算(对商用芯片,最低电源电压设为)
表中所列输出电压与电流关系如图所示:
根据电流定律,高态输出时可以建立下列方程:
pnRR
=
4=
联立求解可得:
R=Ω=151Ωp
低态输出时可以建立下列方程:
npRR
R=Ω=60Ωn
对于表3-3所列的74HC00,若设
VOLmax=,VOHmin=,Vcc=5V,对于下列电阻负载,确定该系列的
商用器件是否能够驱动(任何情况下输出电流不能超出IOLmax和IOHmax).
根据表3-3,对于选定的输出电压,最大输出电流限制为4mA.
c)820Ω接地:
考虑高态输出,等效电路如下:
I==>
4mA不能驱动。
e)1kΩ接Vcc:
考虑低态输出,等效电路如下:
I=()/1=>
f)Ω接Vcc,820Ω接地:
需要分别考虑低态输出和高态输出。
低态输出等效电路如下:
I=()/=<
4mA可以驱动。
高态输出等效电路如下:
一个发光二极管导通时的电压降约为,正常发光时需要约
5mA的电流。
当发光二极管如图3-54(a)那样连接时,确定上拉电
阻的适当值。
根据所给的条件,低态输出电平VOLmax=。
对应等效
电路如下:
R=/5=Ω
在图3-32(b)中,有多少电流与功率被浪费了。
浪费的电流为流过4kΩ电阻的电流:
I=/4=mA
浪费的功率为上述电流经过两个电阻产生的功率:
P=RI2=x2=mW
对于下列电阻电容的组合,确定时间常数RC
a)5nsb)705nsc)d)100ns
对于一个CMOS电路,将电源电压增加5%,或者将内部电容和
负载电容增加5%,哪种方式会导致更大的功率消耗。
答:
CMOS的电源消耗主要是动态消耗,其关系为PCVfD
=2;
由该关
系可以得出电源增加将导致更大的功率消耗。
分析图3-37所示反相器的下降时间,设RL=900Ω,VL=2V。
该电路图可以等效为下列带开关的一阶电路图。
当输出从高态转
为低态时,可以等效为开关K从位置1转到位置2。
按照一阶电路三要素法的分析方法,对于电容上的电压分析如下:
初态:
VH=终态:
VL=
换路后的等效电阻:
R=90Ω
电路时间常数:
τ=RC=9ns
输出电压随时间变化关系为:
()t/τ
OUTLHLV=V+VVe
由上式可以得出从到的下降时间为:
ns
V
tV
L
L
ln≈
Δ=τ
分析图3-37所示反相器的上升时间,设RL=900Ω,VL=2V。
与上题类似进行分析,当输出从低态转为高态时,可以等效为开
关K从位置12到位置1。
VL=终态:
VH=
R=164Ω
τ=RC=
()(1t/τ)
OUTLHLV=V+VVe
由上式可以得出从到的上升时间为:
H
H19
数字逻辑第四章参考解答:
4-5根据Demorgan定理,X+YZ的补为X'
Y'
+Z'
。
但这两个函数在
XYZ=110时都等于1。
对于一个给定的输入组合,一个函数和其补函
数怎么能都等于1呢出了什么错误
在利用定理时,没有考虑到运算先后顺序,正确的补函数应该为:
(X+YZ)'
=X'
(YZ)'
(Y'
)=X'
+X'
Z'
请写出下面各个逻辑函数的真值表.
a)F=X'
Y+X'
Y'
Z
可先简化为:
F=X'
(Y+Y'
Z)=X'
(Y+Z)
c)F=W+X’·
(Y’+Z)=W+X’·
Y’+X’·
WXYZFWXYZF
0000110001
0001110011
0010010101
0011110111
0100011001
0101011011
0110011101
0111011111
h)F=(((A+B)’+C’)’+D)’=A’·
B’·
D’+C’·
D’
ABCDFABCDF
0001010010
0010110100
0011010110
0100111001
0101011010
0110011100
0111011110
证明OR(n)可以采用(n-1)个OR
(2)实现;
NOR也能这样吗证
明你的结论。
根据逻辑定理:
(x1+x2+x3+x4+x5+...)=((((x1+x2)+x3)+x4)+x5)+...
第1次运算实现2个变量的OR,第2次运算实现3个变量的OR,第
(n-1)次运算就可以实现n个变量的OR。
NOR不能这样做:
以3个变量为例:
利用DeMorgan’s定理
((x1+x2)'
+x3)'
=(x1'
x2'
≠(x1+
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