数电习题作业.docx

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数电习题作业

第一章

1.1数字信号的特点是什么？

数字信号在电路传送中是以什么形式存在的？

1.2为什么在计算机中通常采用二进制数？

1.3说明二进制、十进制和十六进制各自的适用场合。

1.4将下列十进制数分别用二进制数、十六进制数和8421BCD码来表示：

[38]10[57.625]10[256]10

1.5将下列二进制数转换成十进制数、十六进制数。

（1）[1001.01011]2

（2）[10010011]2

（3）[1111.1011]2（4）[1101100]2

1.6将下列十六进制数转换成二进制数、十进制数。

（1）2FBC

（2）8DF（3）FFF

1.7计算机内数据存储的形式如何？

1.8逻辑代数有几种基本运算？

写出它们各自的表达式和逻辑符号。

1.9一个电路有三个输入端A、B、C，当其中两个输入端为1信号输入时，输出Y为1信号，其余输入组合对应输出为0信号，试列出真值表，写出函数式，画出逻辑图，并根据图1.16所示输入波形画出对应的输出波形。

1.10电路如图1.17所示，设开关闭合为1，断开为0，灯亮为1，灯灭为0。

列出反映逻辑L和A、B、C关系的真值表，并写出逻辑函数L的表达式。

图1.16图1.17

答案：

1.1．（略）

1.2.（略）

1.3．通常习惯采用十进制数进行计数和表示一些物理量的大小，而微型计算机或其他数字电路内部只有二进制数。

在程序设计、指令书写、数据地址分配中十六进制用得非常广泛。

1.4．

（1）[100110]2[26]16[00111000]8421BCD

（2）[111001.101]2[39.A]16[01010111.011000100101]8421BCD

（3）[100000000]2[100]16[001001010110]8421BCD

1.5．

（1）[]10[9.58]16

（2）[147]10[93]16

（3）[]10[F.B]16

（4）[108]10[6C]16

1.6.

（1）[0010111110111100]2[12220]10

（2）[10001101]2[2271]10

（3）[111111111111]2[4095]10

1.7．（略）

1.8.（略）

1.9．

A

B

C

Y

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

0

波形图

1.10．

A

B

C

L

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

1

0

1

1

1

1

0

0

1

1

1

0

第二章

习题2

2.1TTL门电路的主要参数有哪些？

如一TTL与非门的有关参数如下：

VOH=3.6V，VOL=0.3V，VOHmin=3.0V，VOLmax=0.4V，VIHmin=2.8V，VILmax=0.8V，试定性画出输入-输出特性曲线，并将上述参数标在图中的相应位置，再求该与非门的VNH，VNL。

2.2灌电流负载能力和拉电流负载能力与哪些电路参数有关？

这些参数对反相器工作速度有何影响？

2.3TTL与非门输入端接地和悬空理论上分别看作何种电平输入？

实际使用时，TTL与非门输入端能否悬空，为什么？

CMOS器件呢？

2.4对应于图2.29所示各种情况，分别画出输出Z的波形图（不考虑门电路的传输时间）。

图2.29

2.5TTL集成电路的输出级有哪些形式？

各自有何特点？

2.6试画出用OC门驱动发光二极管（LED）的电路图。

2.7判断图2.30中，为实现图中所示各输出逻辑，各TTL逻辑图的接法是否正确？

若有错，则说明正确的接法。

图2.30

2.8TTL三态门其输出端有几种状态？

工作时，用万用表如何检测它的工作状态？

试写出图2.31所示三态门的表达式，并画出其输出波形。

图2.31

2.9CMOS电路及输入波形如图2.32所示，写出各输出Y的表达式并画出波形图。

图2.32

2.10TTL、CMOS集成电路使用的注意事项是什么？

2.11对应于图2.33（a）、（b）、（c）、（d）所示的各种情况，分别画出输出Y的波形。

2.12如图2.34所示各门电路均为74系列TTL电路，分别指出电路的输出状态（高电平、低电平或高阻态）。

图2.33

图2.34

2.13如图2.35所示各门电路均为CC4000系列的CMOS电路，分别指出电路的输出状态是高电平还是低电平。

图2.35

2.14在进行TTL电路和CMOS电路接口时应注意哪些问题？

2.15TTL驱动CMOS电路时主要考虑满足何种条件？

通常采用的方法有哪几种？

2.16CMOS驱动TTL电路时主要考虑满足何种条件？

通常采用的方法有哪几种？

答案：

2.1

2.2（略）

2.3TTL与非门输入端接地和悬空理论上分别看作低、高电平输入。

实际使用时，TTL与非门输入端不能悬空，以免干扰信号串入。

CMOS器件绝对不允许输入端悬空。

2.4对应于图2.29所示各种情况，分别画出输出Z的波形图（不考虑门电路的传输时间）。

2.5（略）

2.6（略）

2.7

（a）、（b）、（c）、（d）、（f）错的，（e）是对的。

改正后的图

2.8TTL三态门其输出端有三种状态，输出高电平、输出低电平和高阻状。

用万用表检测其输出端的电压，可知其状态。

当输出电压为3.6V时，是输出高电平，对地为0.3V，对电源为负4.7V时，是低电平。

对地和对电源测试电压都接近0V时，为高阻态。

2.9

2.10（略）

2.11对应于图2.33（a）、（b）、（c）、（d）所示的各种情况，分别画出输出Y的波形。

2.12（a）高电平、（b）低电平、（c）高阻态、（d）高阻态

2.13（a）高电平、（b）低电平、（c）低电平、（d）低电平

2.14（略）

2.15（略）

2.16（略）

第三章

习题3

3.1用真值表证明下列恒等式。

（1）

（2）

3.2用公式证明下列恒等式。

（1）

（2）

3.3用公式法将下列函数化简为最简与或式。

（1）

（2）

（3）

3.4用卡诺圈化简下列函数，写出最简与或式，并画出简化的逻辑图。

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

3.5试画出用逻辑门符号实现下列函数的逻辑图。

（1）

（2）

（3）

3.6将图3.22所示电路化简成最简与或表达式。

3.7化简如图3.23所示的电路，要求化简后的电路逻辑功能不变。

3.8组合逻辑电路的特点是什么？

3.9分析如图3.24所示的组合逻辑电路，并分别简述K不同取值时电路的逻辑功能。

图3.21图3.22

图3.23

3.10用与非门来分别实现以下逻辑功能。

（1）三人多数通过表决电路。

（2）电动机控制电路：

某机床电动机由电源开关K1、过载保护开关K2和安全开关K3控制。

三个开关同时闭合时，电动机转动；任一开关断开时，电动机停转。

3.11设计一组合电路，当输入的4位二进制数能被4整除时，输出为1，否则输出为0。

3.12设计一个编码器，输入是6个信号，每一时刻只有一位输入端高电平有效，输出是三位二进制码，其真值表如表3.13所示。

表3.13

输入

输出

I0

I1

I2

I3

I4

I5

Y0

Y1

Y2

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

1

0

0

0

0

0

1

1

1

0

3.13设计一个3输入5输出译码器，其真值表见表3.14。

其中当A2A1A0=101，110，111时为无效状态，可作约束项处理。

表3.14

A2

A1

A0

Y0

Y1

Y2

Y3

Y4

0

0

0

0

1

0

0

1

1

0

0

1

0

1

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

答案：

3.1（略）

3.2（略）

3.3

（1）1

（2）A+BC

（3）

3.4

（1）F=AC+BC+AB

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

3.5（略）

3.6Y=AB

=

3.7

3.8（略）

3.9K=1

K=0

3.10

（1）

（2）

3.11

3.12

3.13

习题4

4.1组合逻辑电路的主要特点是什么？

4.2编码器的作用是什么？

什么是优先编码？

4.3译码器的作用是什么？

何种译码器可以作为数据分配器使用？

为什么？

4.4举例说明数值比较器的应用。

4.5举例说明一种显示8421BCD码字型的实现方法。

4.6已知一组合逻辑电路输入A、B和输出Z的波形，如图4.30所示。

写出Z的表达式，用最少与非门来实现该组合逻辑电路，画出逻辑图。

图4.30

4.7分析如图4.31所示的逻辑电路，做出真值表，说明其逻辑功能。

图4.31

4.8半加器和全加器的区别是什么？

各用在何场合？

答案：

1．组合逻辑电路的特点是，电路任何时刻的输出状态，取决于该时刻输入信号的状态，而与输入信号作用之前电路所处的状态无关。

2．编码器主要是实现把一些数字、符号、文字等用二进制代码表示的器件。

优先编码器：

允许同时有多个要求编码有效的输入信号，但仅对优先权最高的输入信号进行编码，忽略其它有效的输入信号，优先权高低在电路设计时已确定的编码器。

3．译码是编码的逆过程，它的功能是将每一种输入的取值转换成相应的特定状态输出，特定的状态可以是某一输出引脚有效，也可以几根输出引脚的特定组合。

具有译码功能的逻辑电路称为译码器。

4．（略）

5.

6.

7.

A

B

C

Y

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

1

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

1

1

当输入为、、、，输出为1，其余输入时，输出为0

4.8（略）

习题5

5.1触发器有（）个稳态，4个触发器可以保存（）位二进制代码。

5.2图5.24的波形输入到图5.2与非门构成的基本RS电路，试画出输出端Q、的波形。

5.3画出图5.25所示由或非门组成的基本RS触发器的输出端Q、的波形，输入端SD、RD的波形如图中所示。

图5.25

5.4同步RS触发器与基本RS触发器比较起来有何特点？

CP、R、S的波形见图5.26，对应画出Q的波形（设初始状态Q=0）。

图5.26

5.5设图5.27所示各触发器的初始