《数字电子技术基础》课后习题答案

《数字电路与逻辑设计》作业
教材：《数字电子技术基础》
（高等教育出版社，第2版，2012年第7次印刷）
第一章：
自测题：
一、
1、小规模集成电路，中规模集成电路，大规模集成电路，超大规模集成电路
5、各位权系数之和，179
9、，，；
，，
二、
1、×
8、√
10、×
三、
1、A
4、B
练习题：
1.3、解：
(1) 十六进制转二进制： 4 5 C
0100 0101 1100
二进制转八进制：010 001 011 100
2 1
3 4
十六进制转十进制：(45C)16=4*162+5*161+12*160=(1116)10
所以：(45C)16=(10001011100)2=(2134)8=(1116)10
(2) 十六进制转二进制： 6 D E . C 8
0110 1101 1110 . 1100 1000 二进制转八进制：011 011 011 110 . 110 010 000
3 3 3 6 . 6 2
十六进制转十进制：(6DE.C8)16=6*162+13*161+14*160+13*16-1+8*16-2=(1758.78125)10 所以：(6DE.C8)16=(0. 11001000)2=(3336.62)8=(1758.78125)10
(3) 十六进制转二进制：8 F E . F D
1000 1111 1110. 1111 1101
二进制转八进制：100 011 111 110 . 111 111 010
4 3 7 6 . 7 7 2
十六进制转十进制：
(8FE.FD)16=8*162+15*161+14*160+15*16-1+13*16-2=(2302.98828125)10 所以：(8FE.FD)16=(1.11111101)2=(437 6.772)8=(2302.98828125)10
(4) 十六进制转二进制：7 9 E . F D
0111 1001 1110 . 1111 1101二进制转八进制：011 110 011 110 . 111 111 010
3 6 3 6 . 7 7 2
十六进制转十进制：
(79E.FD)16=7*162+9*161+14*160+15*16-1+13*16-2=(1950. )10 所以：(8FE.FD)16=0.11111101)2=(3636.772)8=(1950.98828125)10
1.5、解：
(74)10 =(0111 0100)8421BCD=(1010 0111)余3BCD
(45.36)10 =(0100 0101.0011 0110)8421BCD=(0111 1000.0110 1001 )余3BCD
(136.45)10 =(0001 0011 0110.0100 0101)8421BCD=(0100 0110 1001.0111 1000 )余3BCD (374.51)10 =(0011 0111 0100.0101 0001)8421BCD=(0110 1010 0111.1000 0100)余3BCD
1.8、解
（1）(+35)=(0 100011)原= (0 100011)补
（2）(+56 )=(0 111000)原= (0 111000)补
（3）(-26)=(1 11010)原= (1 11101)补
（4）(-67)=(1 1000011)原= (1 1000110)补
第二章：
自测题：
一、
1、与运算、或运算、非运算
3、代入规则、反演规则、对偶规则
二、
2、×
4、×
三、
1、B
3、D
5、C
练习题：
2.2：
（4）解：
（8）解：
2.3：
（2）证明：左边
=右式
所以等式成立
（4）证明：左边=
右边=
左边=右边，所以等式成立
2.4
（1）
2.5
（3）
2.6：
（1）
2.7：
（1）
卡诺图如下：
BC
A
00 01 11 10
0 1 1
1 1 1 1
所以，
2.8：
（2）画卡诺图如下：
BC A 00
01 11 10
0 1 1 0 1
1 1 1 1 1
2.9：
（1）画如下：CD
AB
00 01 11 10
00 1 1 1 1
01 1 1
11 ×××
10 1 ××
2.10：
（3）解：化简最小项式：
最大项式：
2.13：
（3）
技能题：
2.16 解：设三种不同火灾探测器分别为A、B、C，有信号时值为1，无信号时为0，根据题意，画卡诺图如下：
BC
00 01 11 10
A
0 0 0 1 0
1 0 1 1 1
第三章：
自测题：
一、
1、饱和，截止
7、接高电平，和有用输入端并接，悬空；
二、
1、√
8、√；
三、
1、A
4、D
练习题：
3.2、解：
(a)因为接地电阻4.7kΩ，开门电阻3kΩ，R>R on，相当于接入高电平1，所以
(e) 因为接地电阻510Ω，关门电0.8kΩ，R<R off，相当于接入高电平0，所以、
3.4、解：
(a)
(c)
(f)
3.7、解： (a)
3.8、解：输出高电平时，带负载的个数
2020
400
===
IH OH OH I I N G 可带20个同类反相器
输出低电平时，带负载的个数
78.1745
.08
===
IL OL OL I I N G 反相器可带17个同类反相器
3.12 EN=1时，
EN=0时，
3.17
根据题意，设A为具有否决权的股东，其余两位股东为B、C，画卡诺图如下，BC
00 01 11 10
A
0 0 0 0 0
1 0 1 1 1
则表达结果Y的表达式为：
逻辑电路如下：
技能题：
3.20：解：根据题意，A、B、C、D变量的卡诺图如下：
CD
00 01 11 10
AB
00 0 0 0 0
01 0 0 0 0
11 0 1 1 1
10 0 0 0 0
电路图如下：
第四章：
自测题：
一、
2、输入信号，优先级别最高的输入信号
7、用以比较两组二进制数的大小或相等的电路，A>B 二、 3、√ 4、√ 三、 5、A 7、C
练习题：
4.1；解：(a)
，所以电路为与门。

(b)
，所以电路为同或门
4.5、解：当M=0时，
，同理可推：
，
所以此时电路输出反码。

当M=1时，
，同理可推：
，
所以此时电路输出原码。

4.7、D C B C B A D B D C AB CD B A D C B A C B A CD B A D C B A Y ++=+++++=
4.9、解：设三个开关分别对应变量A 、B 、C ，输出Y ’，列出卡诺图如下：
BC A 00
01
11
10
0 1 0 1 1
1
1
另有开关S ，只有S=1时，Y 才有效，所以
4.14
BC
00 01 11 10
A
0 0 0 0 0
1 0 1 1 1
所以逻辑表达式为：Y=AC+AB
（1）使用与非门设计：
逻辑电路如下：
（2）使用或非门设计：
4.15、
（2）解：
1、写出逻辑函数的最小项表达式
7
421)()(m m
m m C B A ABC C B A C B A C
B A AB
C B A B A Y B ⋅⋅⋅=+++=+++= 2、将逻辑函数Y 和CT74LS138的输出表达式进行比较 设012,,A C A B A A === 则742
1Y Y Y Y Y B ⋅⋅⋅=
3、画出逻辑图
4.18、（1）BC C A C B A Y ++= 解：
①写出逻辑函数Y 的最小项表达式
B
A ABC C
B A
C B A BC A ABC C B A C B A C B A Y +++=++++=
②写出4选1数据选择器的输出逻辑表达式Y ' 设地址变量为A 1、A 0，则
301201101001D A A D A A D A A D A A Y +++='
③比较逻辑函数Y 和Y '式中变量的对应关系使得Y Y
'=
设A=A 1，B=A 0以及C D D C D D ====31
120，， 即可满足Y Y
'=，完成用4选1数据选择器实现BC C A C AB Y ++=
④画出逻辑图
根据③中的变量对应关系画出逻辑接线图，如下图：
4.24、解：
（1）分析设计要求并列出真值表
设三输入变量用A 、B 、C 表示，表决结果用Y 表示，通过为1，否则为0，由此列出真值表，如下表所示：
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
1
（2）根据真值表写出逻辑表达式
AB
C B A BC A ABC
C AB C B A BC A Y ++=+++=
（3）写出4选1数据选择器的输出逻辑表达式Y '
301201101001D A A D A A D A A D A A Y +++='
（4）将逻辑表达式Y 和Y '进行比较
设01,,A B A A Y Y =='= 以及C D D ==21 和0,103==D D
（5）画出逻辑图
根据（4）中的变量对应关系画出逻辑接线图，如下图所示
4.25
解：（1）BC C A Y +=
当取A=1、B=1时，则C C Y += 故BC C A Y +=存在0冒险现象。

技能题：
4.26； 解：（1）分析设计要求并列出真值表
两台电动机为A 、B ，工作时用1表示，出故障时用0表示。

三个指示灯分别为Y 绿、Y 黄、Y 红，灯亮用1表示，灯灭用0表示。

根据题意可列出表：
A B Y 绿 Y 黄 Y 红
0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1
1
1
（2）根据真值表写出输出逻辑表达式
B
A B A Y B
A B A AB
Y +==+==红黄绿Y
（3）根据上式可画出如下图。

第五章：
自测题：
一、
1、0，1，Q
6、置0，置1，保持，计数（翻转），，1，1，0，0，1，0，0，1
二、
3、×
5、√
三、
4、B
5、B
练习题：
5.1
5.5
5.8：
5.9 (a)、(e)
5.14
解：由图P5.14（a ）可知
n n n Q Q Q 0110=+（CP 下降沿有效）
n n Q Q 011=+（CP 上升沿有效）
根据给定的CP 电压波形可画出0Q 和1Q 的电压波形图，如下图所示：
第六章：
自测题：
一、
1、存储，组合逻辑，存储
3、时钟CP ，时钟CP ，时钟CP ，时钟CP 9、4，4 二、 2、√ 9、× 三、 3、C 8、D
练习题：
6.2、
（1）输出方程
n Q Y 2=
（2）驱动方程
n
Q J 20= 10=K
n Q K J 011==
n n Q Q J 012= 12=K
（3）状态方程
n
n n Q Q Q
0210
=+
n
n n
n n n
n Q Q Q Q Q Q Q 01010111⊕=+=+
n n n
n Q Q Q Q 01212=+
（4）列状态转换真值表
设电路的初态为000012=n
n n Q Q Q ，可列出状态转换真值表如表所示：
n Q
2
n Q 1
n Q 0
12+n Q
11+n Q
10+n Q
Y 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1
1
1
1
（5）状态转换真值表
000
001
010011100
101110
111
/0/0
/1/0
/0
/1
/1
（6）时序图
（7）根据状态转换图可知，该电路具备自启动功能。

6.5、解：
（1）输出方程
n n Q XQ Y 01=
（2）驱动方程
n XQ
K J X K J 0
1100====
（3）状态方程
n
n n n n
n n n n n
n Q XQ Q XQ Q XQ Q Q X Q X Q X Q 101010110
0010)(⊕===⊕=+=++
（4）设电路的初始状态为0001=n
n Q Q ，列出状态转换真值表如下表所示
（5）状态转换图如下图所示：
0/0
0/0
0/0
0/0
由状态转换真值表可知，当X=0时，电路保持原状态不变；当X=1时，电路为同步四进制加计数器，Y 是进位输出信号。

6.10、解： （1）输出方程
n Q Y 2=
（2）驱动方程
n
n Q J Q J D J 12010=== n
n Q K Q K D
K 1
2010===
（3）状态方程
n
n n n n n n n n n
n n n n
n Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q D DQ Q D Q 121211************=+==+==+=+++
（4）列状态转换真值表
设电路的初始状态为000012=n
n n Q Q Q ，列出状态转换真值表如下表所示。

由状态转换真值表可知，图P6.10所示是右移位寄存器电路。

在3个时钟脉冲CP 作用后，江数据输入端D 的数据2d 1d 0d 依次右移入寄存器中。

6.12、答：
由图P6.12所示电路的接线可知两片CT74LS160采用同步方式级联组成十进制加法计数器，再由反馈置数控制构成加计数器。

写出反馈控制方程为
33
Q Q LD '= 可知反馈状态为
100010001=-N S ，所以891881)10001000(8421=+=+=BCD N 。

故图P.12所示电路为八十九进制同步加计数器。

6.13、答：由图P6.13所示电路的接线可知，两片CT74LS161采用同步方式级联组成8位二进制计数器，再通过反馈清零构成N 进制计数器。

当输入计数脉冲后计数器的输出状态为
1000100001230123
=''''Q Q Q Q Q Q Q Q 即对应的十进制数为136时，该状态通过与非门作用于异步清零端，使计数器的状态为0.故图P6.13
所示电路为一百三十六进制加法计数器。

6.19、
（2）二十四进制计数器： 1、用异步清零法
（1）写出S 24个位和十位数的8421BCD 代码
()8421BCD 2400100100=S
（2）写出反馈归零函数
21
Q Q CR '= （3）画连线图如图所示。

2、用同步置数法
（1）写出S 23个位和十位数的8421BCD 代码
()8421BCD 2300100011=S
（2）写出反馈归零函数
011Q Q Q CR '=
（3）画连线图如图所示。

技能题：
6.29
解：将CT74LS161的Q2、Q1、Q0作为CT74LS151的地址码。

序列脉冲，左位在先。

因此，取D0D1D2D3D4D5D6D7=10011011。

由8选1数据选择器输出端Y输出序列脉冲。

逻辑电路如图所示。

第七章：
自测题：
一、
1、矩形脉冲，波形变换，脉冲整形，幅度鉴别
4、，，回差电压
7、1.1RC
二、
1、√
7、√
三、
3、B
9、B
练习题：
7.1、解：如下图所示
7.5、解：
t
（1）求输出脉冲的宽度
w
ms
s RC
t w 11.01001.010101.11.163=⨯⨯⨯⨯==-
7.15、
（1）计算定时电阻R 的值 由于RC t w 1.1=
所以Ω
≈Ω⨯⨯⨯==
--k C
t R w 9101001.01.110101.16
3
（2）选用如图所示的单稳态触发器
第八章：
自测题：
一、
1、数字量，模拟量
4、电阻网络，电子模拟开关，求和运算放大器，电阻网络
5、模拟量，数字量
7、取样，保持，量化，编码，2 二、
2、√ 4、× 7、× 8、√
三、选择题 1、B 6、C
练习题：
8.2、解：
n 位权电阻网络D/A 转换器，其对应的输出电压为
)2222(2000112211
1
0D D D D R
R V u n n n n n F REF ++++•-
=----- 现已知R R V V n F REF 4
1
,10,8=
-==所以 )22222222(2
1000
1122334455667790D D D D D D D D u +++++++=
当输入最大数字量，即11111111~07=D D 时，其对应输出电压值为
V
V u 980.4)22222222(2
1001234567
9
0≈+++++++=
当输入最小数字量，即00000001~07=D D 时，其对应输出电压值为
V
V u 0195.022
10
09
0≈⨯=
8.4、解： 根据公式)2222(200112211
0D D D D R
V R u n n n n n
REF V
+++-=---- ，得 V
V u V
V u mV V u 93.812726
3)01111111(9226
3)10000000(31.7026
3
)00000001(8078080-=⨯-=-=⨯-=-=-=
8.7、解：
（1）需要n+2=10个脉冲 （2）s T T C μ1010==
第九章：
自测题：
一、
1、读出，不会
3、触发器，电容，刷新
6、11，4
二、
2、√
3、×
三、
2、解：按题意需要用4片RAM进行位、字扩展。

位扩展逻辑图如下图所示：
再进行字扩展，扩展逻辑图如下图所示：
.
练习题：
9.1：解
（2）根据真值表写出输出表达式
9
80
12301233m m B B B B B B B B G +=+=
9
876540
123012301230123012301232m m m m m m B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B G +++++=+++++=
5
4320
1230123012301231m m m m B B B B B B B B B B B B B B B B G +++=+++=
9
65210
12301230123012301230m m m m m B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B G ++++=++++=
（3）画出用PROM 实现的逻辑图，如下图所示：
9.4
（1）将逻辑函数式变换为标准与-或表达式
6
42315
63214
731151070m m m D C B A D C B A D C A Y m m m ABCD D BC A CD B A Y m m m D ABC CD A Y m m m D C B A BCD Y ++=++=++=++=++=+=++=+=
（2）逻辑图如下所示
9.9、解：
（1）逻辑表达式如下：
0121202D D D D D D D Y ++=
（2）列真值下表所示：
D 2 D 1 D 0 Y 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1
1
1
（3）逻辑功能说明
当输入3位二进制数范围在50012<<D D D 时，输出为1，否则输出为0。

第十章：
自测题：
一、
1、与阵列
2、CLB ，IOB ，PIR 二、
3、√
4、×
练习题：
10.4
1. PLD点阵图如下：
2. PLD点阵图如下：。