数字电子技术基础课后答案全解主编杨春玲王淑娟Word文档下载推荐.docx

数字电子技术基础课后答案全解主编杨春玲王淑娟Word文档下载推荐.docx

《数字电子技术基础课后答案全解主编杨春玲王淑娟Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字电子技术基础课后答案全解主编杨春玲王淑娟Word文档下载推荐.docx（33页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

（7）F7ACABBCDBDABDABCD（8）F8ACACBDBD

ABDBDABCDABCD

ABCDABCD

（9）F9A（CD）BCDACDABCDCDCD

（10）F10=F10ACABBCDBECDECABACBDEC

【3-4】用卡诺图化简下列各式

（1）P1（A,B,C）=m（0,1,2,5,6,7）ABACBC

（2）P2（A,B,C,D）=m（0,1,2,3,4,6,7,8,9,10,11,14）ACADBCD

（3）P3（A,B,C,D）=m（0,1,,4,6,8,9,10,12,13,14,15）ABBCADBD

（4）P4（A,B,C,D）=M1M7ABCBCD

【3-5】用卡诺图化简下列带有约束条件的逻辑函数

（1）

P1A,B,C,Dm（3,6,8,9,11,12）（0,1,2,13,14,15）ACBDBCD（或ACD）

d

（2）P2（A,B,C,D）=m（0,2,3,4,5,6,11,12）（8,9,10,13,14,15）BCBCD

（3）P3=ACDABCDABCDADACDBCD（或ABD）AB+AC=0

（4）P4=ABCDABCDAB

（ABCD为互相排斥的一组变量，即在任何情况下它们之中不可能两个同时为1）

【3-6】已知:

Y1=ABACBDY2=ABCDACDBCDBC

用卡诺图分别求出Y1Y2，Y1Y2，Y1Y2。

解：

先画出Y1和Y2的卡诺图，根据与、或和异或运算规则直接画出YY

12，Y1Y2，Y1Y2

的卡诺图，再化简得到它们的逻辑表达式：

Y1Y2=ABDABCCD

Y1Y2=ABCBD

Y1Y2=ABCDABCBCDACD

第4章集成门电路

【4-1】填空

1．在数字电路中，稳态时三极管一般工作在开关（放大，开关）状态。

在图4.1中，若

UI<

0，则晶体管截止（截止，饱和），此时UO=3.7V（5V，3.7V，2.3V）；

欲使晶体管处于

饱和状态，UI需满足的条件为b（a.UI>

0；

b.

U

I0.7

R

b

V

CC

c

U0.7V

；

c.ICC

RR

bc

）。

在

电路中其他参数不变的条件下，仅Rb减小时，晶体管的饱和程度加深（减轻，加深，不

变）；

仅Rc减小时，饱和程度减轻（减轻，加深，不变）。

图中C的作用是加速（去

耦，加速，隔直）。

+5V+3V

u

i

C

Rb

T

uo

A

B

G1G2

G3

图4.1图4.2

2．由TTL门组成的电路如图4.2所示，已知它们的输入短路电流为IS＝1.6mA，高电

平输入漏电流IR＝40μA。

试问：

当A=B=1时，G1的灌（拉，灌）电流为3.2mA；

A=0

时，G1的拉（拉，灌）电流为160A。

3．图4.3中示出了某门电路的特性曲线，试据此确定它的下列参数：

输出高电平

UOH=3V；

输出低电平UOL=0.3V；

输入短路电流IS=1.4mA；

高电平输入漏电流

IR=0.02mA；

阈值电平UT=1.5V；

开门电平UON=1.5V；

关门电平UOFF=1.5V；

低电平噪声容限UNL=1.2V；

高电平噪声容限UNH=1.5V；

最大灌电流IOLMax=15mA；

扇出系数No=10。

UO

3V

UOHII

UOL

0.02mA3V

O

UI

0.3V

OO

1.5V

I

5mA-1.4mA

IOH

15mAIOL

图4.3

4．TTL门电路输入端悬空时，应视为高电平（高电平，低电平，不定）；

此时如用万

用表测量输入端的电压，读数约为1.4V（3.5V，0V，1.4V）。

5．集电极开路门（OC门）在使用时须在输出与电源（输出与地，输出与输入，输出

与电源）之间接一电阻。

6．CMOS门电路的特点：

静态功耗极低（很大，极低）；

而动态功耗随着工作频率的

提高而增加（增加，减小，不变）；

输入电阻很大（很大，很小）；

噪声容限高（高，低，等）

于TTL门

【4-2】电路如图4.4（a）～（f）所示，试写出其逻辑函数的表达式。

CMOSTTL

F

1

F2

CMOS

F3

51100

10k

（a）（b）（c）

A

TTL

F4

F5

F6

100kB

10k

100k

（d）（e）（f）

图4.4

（a）

FA（b）F21（c）

1

FAB

3

（d）

FAB（e）F51（f）

4

FB

6

【4-3】图4.5中各电路中凡是能实现非功能的要打对号，否则打×

图（a）为TTL

门电路，图（b）为CMOS门电路。

5V

1A

100

√√√×

×

1M

ABTG

DD

×

（b）

图4.5

【4-4】要实现图4.6中各TTL门电路输出端所示的逻辑关系各门电路的接法是否正确？

如不正确，请予更正。

FABC

FABCD

D

（a）（b）

FAXBX

FABX

（改为10Ω）

1100kΩ

√

（c）（d）

图4.6

【4-5】TTL三态门电路如图4.7（a）所示，在图（b）所示输入波形的情况下，画出F端的波形。

（a）（b）

图4.7

当C1时，FAB；

当C0时，FABAB。

于是，逻辑表达式FABC（AB）C

F的波形见解图所示。

【4-6】图4.8所示电路中G1为TTL三态门，G2为TTL与非门，万用表的内阻20kΩ/V，

量程5V。

当C=1或C=0以及S通或断等不同情况下，UO1和UO2的电位各是多少？

请填入

表中，如果G2的悬空的输入端改接至0.3V，上述结果将有何变化？

UO1

S

UO2

G1

G2

图4.8

CS通S断

1UO1=1.4VUO1=0V

1UO2=0.3VUO2=0.3V

0UO1=3.6VUO1=3.6V

0UO2=0.3VUO2=0.3V

若G2的悬空的输入端接至0.3V，结果如下表

CS通S断

1UO1=0.3VUO1=0V

1UO2=3.6VUO2=3.6V

0UO2=3.6VUO2=3.6V

【4-7】已知TTL逻辑门UoH=3V，UoL=0.3V，阈值电平UT=1.4V，试求图4.9电路中各电压

表的读数。

电压表读数V1=1.4V，V2=1.4V，V3=0.3V，V4=3V，V5=0.3V。

3.6V

0.3V

3.6V

1.4V1.4V0.3V

V1V2V3V

V5

图4.9

【4-8】如图4.10（a）所示CMOS电路，已知各输入波形A、B、C如图（b）所示，R=10k，请

画出F端的波形。

BC

R

图4.10

当C=0时，输出端逻辑表达式为F=AB；

当C=1时，F=A，即，F=ABC+AC。

答案见下图。

【4-9】由CMOS传输门和反相器构成的电路如图4.11（a）所示，试画出在图（b）波形作用下的

输出UO的波形（UI1=10VUI2=5V）

I1

TG

o

10V

UO

t

I2

图4.11

输出波形见解图。

0t

t0

第5章组合数字电路

【5-1】分析图5.1所示电路的逻辑功能，写出输出的逻辑表达式，列出真值表，说明其逻

辑功能。

Y

图5.1

YABCABCABCABC

m（0,3,5,6A）BC

【5-2】逻辑电路如图5.2所示：

1．写出S、C、P、L的函数表达式；

2．当取S和C作为电路的输出时，此电路的逻辑功能是什么？

X

SYZ

P

L

图5.2

【5-2】解：

1.SXYZ

CX（YZ）YZXYXZYZ

PYZ

L=YZ

2.当取S和C作为电路的输出时，此电路为全加器。

【5-3】图5.3是由3线/8线译码器74LS138和与非门构成的电路，试写出P1和P2的表达式，

列出真值表，说明其逻辑功能。

2

BIN/OCT

P1

74LS138

P2

5

7

图5.3

P1m（0,7）ABCABC

P2m（1,2,3,4,5,6）ABBCAC或P2ABBCAC

【5-4】图5.4是由八选一数据选择器构成的电路，试写出当G1G0为各种不同的取值时的

输出Y的表达式。

YY

G0

G

MUX

774LS151

EN01234567

"

1"

图5.4

结果如表A5.4所示。

表A5.4

G1G0Y

00A

01AB

10AB

11AB

【5-5】用与非门实现下列逻辑关系，要求电路最简。

Pm（11,12,13,14,15）

Pm（3,7,11,12,13,15）

Pm（3,7,12,13,14,15）

卡诺图化简如图A5.5所示。

P1P2

CD

CDPCD

AB01

00111000011110

ABAB

00011110

000000000010000010

010000010010010010

111111111110111111

101010

001000100000

图A5.5

PABACDP2ABCACDACDP3ABACD

将上述函数表达式转换为与非式，可用与非门实现，图略。

【5-6】某水仓装有大小两台水泵排水，如图5.6所示。

试设计一个水泵启动、停止逻辑

控制电路。

具体要求是当水位在H以上时，大小水泵同时开动；

水位在H、M之间时，只

开大泵；

水位在M、L之间时，只开小泵；

水位在L以下时，停止排水。

（列出真值表，写

出与或非型表达式，用与或非门实现，注意约束项的使用）

M1

M2

H

M

图5.6

1.真值表如表A5.6所示；

表A5.6

HMLF2F1

00000

00101

010×

01110

100×

101×

110×

11111

2.卡诺图化简如图A5.6所示；

ML

H00011110

F1

H00011110

0001′0010′

1′1′1′1′

′′

图A5.6

3.表达式为

FM

FMLHMHLH

或按虚线框化简可得

FHML。

图略。

【5-7】仿照全加器设计一个全减器，被减数A，减数B，低位借位信号J0，差D，向高

位的借位J，要求：

1．列出真值表，写出D、J的表达式；

2．用二输入与非门实现；

3．用最小项译码器74LS138实现；

4．用双四选一数据选择器实现。

1.设被减数为A，减数为B，低位借位为J0，差为D，借位为J。

列真值表如表A5.7

所示。

表A5.7

ABJ0DJ

00111

01011

01101

10010

10100

11000

化简可得

D（A,B,J）m（1,2,4,7）ABJ

00

J（A,B,J）m（1,2,3,7）ABJAB

2.用二输入与非门实现的逻辑图见图A5.7（a）。

3.用74LS138实现的逻辑图见图A5.7（b）。

4.用双四选一数据选择器实现的逻辑图见图A5.7（c）。

D

J0

J

DJ

G0

3

74LS153

1D2D

EN10123EN20123

&

EN

（b）（c）

图A5.7

【5-8】设计一组合数字电路，输入为四位二进制码B3B2B1B0，当B3B2B1B0是BCD8421码

时输出Y=1；

否则Y=0。

列出真值表，写出与或非型表达式，用集电极开路门实现。

1.根据题意直接填写函数卡诺图，如图A5.8（a）所示。

化简为0的最小项，可得输出Y

的与或非式

YBBBB

3231

2.用集电极开路门实现的逻辑图见图A5.8（b）。

YB1B0

B3B2

001111

+VCC

011111

11

0000

B3

101100

B2

图A5.8

【5-9】试用最小项译码器74LS138和和一片74LS00实现逻辑函数

P（A,B）m（0,3）

P（A,B）m（1,2,3）

本题有多种答案，答案之一如图A5.10所示，其余答案请同学自行设计。

0P2

图A5.10

【5-10】试用集成四位全加器74LS283和二输入与非门实现BCD8421码到BCD5421码

的转换。

将BCD8421码转换为BCD5421码时，则前五个数码不需改变，后五个数码需要加3，

如表A5.11所示。

表A5.11

被加数（BCD8421）加数和（BCD5421）

A3A2A1A0B3B2B1B0S3S2S1S0

000000000000

000100000001

001000000010

001100000011

010000000100

010100111000

011000111001

011100111010

100000111011

100100111100

由表可得74LS283的加数低两位的卡诺图，见图A5.11（a）所示。

设BCD8421码输入为

DCBA，则化简可得

B1=B0=D+CB+CA=DCBCA

用74LS283和二输入与非门实现的逻辑图见图A5.11（b）。

B1/B0

BA

S3S2S1S0

00011110

DC

C474LS283C0

000000

A3A2A1A0B3B2B1B0

010111

′′′′

1011

B

C

图A5.11

【5-11】设计一个多功能组合数字电路，实现表5.1所示逻辑功能。

表中C1，C0为功能选

择输入信号；

A、B为输入变量；

F为输出。

1、列出真值表，写出F的表达式；

2、用八选一数据选择器和门电路实现。

表5.1

C1C0F

00A+B

01AB

10AB

1.输出F的表达式为

FCABCABCABCABCCAB

001010

2.用八选一数据选择器和门电路实现逻辑图如图A5.12所示。

图中

D0=D3=D4=D7=B；

D1=1；

D2=0；

D5=D6=B

FF

C1

C0

图A5.12

【5-12】电路如图5.12（a）所示。

1.写出L，Q，G的表达式，列出真值表，说明它完成什么逻辑功能。

2.用图5.12（a