数字电子技术基础(第四版)课后习题答案_第四章
数字电子技术基础(第四版)-第4章-组合逻辑电路解析
1
Y (Y1Y2Y3) ' (( AB) '(BC) '( AC) ') '
2
Y AB BC AC
9
最简与或 表达式
3
真值表
4
电路的逻 辑功能
Y AB BC AC
3
ABC 000 001 010 011 100 101 110 111
Y
当输入A、B、
0
C中有2个或3
第四章 组合逻辑电路
学习要点
了解组合逻辑电路的特点和工作原理。 掌握组合逻辑电路的分析、设计方法。 了解组合逻辑电路中的竞争冒险现象。
1
4.1 概 述
2
数字电路
组合逻辑电路:t时刻输出仅与t时刻 输入有关,与t以前的 状态无关。
时序逻辑电路:t时刻输出不仅与t时刻 输入有关,还与电路过 去的状态有关。
编码器:把指令或状态等转换为与其对应 的二进制信息代码的电路。
普通编码器 优先编码器
22
23
一、二进制编码器
设:编码器有M个输入,在这M个输入中, 只有一个输入为有效电平,其余M-1个输入 均为无效电平。有N个输出。则二者之间满 足M≤2N的关系。
二进制编码器——将一般信号编为二进制代 码的电路。
Y F( A)
5
组合电路的特点: 1. 输出仅由输入决定,与电路之前状态无关; 2. 电路结构中无反馈环路(无记忆); 3. 能用基本门构成,即任何组合逻辑电路都能
用三种基本门实现。
6
4.2 组合逻辑电路的 分析和设计
7
4.2.1 组合逻辑电路的分析
8
逻辑图 例1:
1
逻辑表 达式
数字电子技术基础教材第四章答案
习题44-1 分析图P4-1所示得各组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,说明电路得逻辑功能。
解:图(a):;;真值表如下表所示:其功能为一位比较器。
A>B时,;A=B时,;A<B时,图(b):真值表如下表所示:功能:一位半加器,为本位与,为进位。
图(c):真值表如下表所示:功能:一位全加器,为本位与,为本位向高位得进位。
图(d):;;功能:为一位比较器,A<B时,=1;A=B时,=1;A>B时,=14-2 分析图P4-2所示得组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,指出该电路完成得逻辑功能。
解:该电路得输出逻辑函数表达式为:因此该电路就是一个四选一数据选择器,其真值表如下表所示:,当M=1时,完成4为二进制码至格雷码得转换;当M=0时,完成4为格雷码至二进制得转换。
试分别写出,,,得逻辑函数得表达式,并列出真值表,说明该电路得工作原理。
解:该电路得输入为,输出为。
真值表如下:由此可得:完成二进制至格雷码得转换。
完成格雷码至二进制得转换。
4-4 图P4-4就是一个多功能逻辑运算电路,图中,,,为控制输入端。
试列表说明电路在,,,得各种取值组合下F与A,B得逻辑关系。
解:,功能如下表所示,两个变量有四个最小项,最多可构造种不同得组合,因此该电路就是一个能产生十六种函数得多功能逻辑运算器电路。
4-5 已知某组合电路得输出波形如图P4-5所示,试用最少得或非门实现之。
解:电路图如下:4-6 用逻辑门设计一个受光,声与触摸控制得电灯开关逻辑电路,分别用A,B,C表示光,声与触摸信号,用F表示电灯。
灯亮得条件就是:无论有无光,声信号,只要有人触摸开关,灯就亮;当无人触摸开关时,只有当无关,有声音时灯才亮。
试列出真值表,写出输出函数表达式,并画出最简逻辑电路图。
解:根据题意,列出真值表如下:由真值表可以作出卡诺图,如下图:C AB 00 10 11 100 1由卡诺图得到它得逻辑表达式为: 由此得到逻辑电路为:4-7 用逻辑门设计一个多输出逻辑电路,输入为8421BCD 码,输出为3个检测信号。
数字电子技术第四节课后习题答案(江晓安等编)
第四章组合逻辑电路1. 解:(a)(b)是相同的电路,均为同或电路。
2. 解:分析结果表明图(a)、(b)是相同的电路,均为同或电路。
同或电路的功能:输入相同输出为“1”;输入相异输出为“0”。
因此,输出为“0”(低电平)时,输入状态为AB=01或103. 由真值表可看出,该电路是一名二进制数的全加电路,A为被加数,B为加数,C为低位向本位的进位,F1为本位向高位的进位,F2为本位的和位。
4. 解:函数关系如下:SF++⊕=+ABSABS BABS将具体的S值代入,求得312F值,填入表中。
AA FB A B A B A A F B A B A A F A A F AB AB F B B A AB F AB B A B A B A AB F BA A AB F B A B A B A F B A AB AB B A B A F B B A B A B A B A B A B A F ABBA A A B A A B A F F B A B A F B A B A F A A F S S S S =⊕==+==+⊕===+⊕===⊕===⊕===+⊕===+=+⊕===⊕==+==⊕==Θ=+=+⊕===+++=+⊕===+=⊕===⊕==+=+⊕==+=+⊕===⊕==01111111011010110001011101010011000001110110)(01010100101001110010100011000001235. (1)用异或门实现,电路图如图(a)所示。
(2) 用与或门实现,电路图如图(b)所示。
6. 解因为一天24小时,所以需要5个变量。
P变量表示上午或下午,P=0为上午,P=1为下午;ABCD表示时刻数值。
真值表如表所示。
利用卡诺图化简如图(a)所示。
化简后的函数表达式为DC A PD B A P C B A P A P D C A P D B A P C B A P A P F =+++=用与非门实现的逻辑图如图(b)所示。
数字电子技术第四章课后习题答案(江晓安等编)
第四章组合逻辑电路1. 解: (a)(b)是相同的电路,均为同或电路。
2. 解:分析结果表明图(a)、(b)是相同的电路,均为同或电路。
同或电路的功能:输入相同输出为“1”;输入相异输出为“0”。
因此,输出为“0”(低电平)时,输入状态为AB=01或103. 由真值表可看出,该电路是一位二进制数的全加电路,A为被加数,B为加数,C为低位向本位的进位,F1为本位向高位的进位,F2为本位的和位。
4. 解:函数关系如下:SF++⊕=+ABSABS BABS将具体的S值代入,求得F 312值,填入表中。
A A FB A B A B A A F B A B A A F A A F AB AB F B B A AB F AB B A B A B A AB F B A A AB F B A B A B A F B A AB AB B A B A F B B A B A B A B A B A B A F AB BA A A B A A B A F F B A B A F B A B A F A A F S S S S =⊕==+==+⊕===+⊕===⊕===⊕===+⊕===+=+⊕===⊕==+==⊕==Θ=+=+⊕===+++=+⊕===+=⊕===⊕==+=+⊕==+=+⊕===⊕==01111111011010110001011101010011000001110110)(01010100101001110010100011000001235. (1)用异或门实现,电路图如图(a)所示。
(2) 用与或门实现,电路图如图(b)所示。
6. 解因为一天24小时,所以需要5个变量。
P变量表示上午或下午,P=0为上午,P=1为下午;ABCD表示时间数值。
真值表如表所示。
利用卡诺图化简如图(a)所示。
化简后的函数表达式为D C A P D B A P C B A P A P DC A PD B A P C B A P A P F =+++=用与非门实现的逻辑图如图(b )所示。
数字电子技术基础(第4版)_课后习题答案
第一章1.1二进制到十六进制、十进制(1)(10010111)2=(97)16=(151)10 (2)(1101101)2=(6D)16=(109)10(3)(0.01011111)2=(0.5F)16=(0.37109375)10 (4)(11.001)2=(3.2)16=(3.125)10 1.2十进制到二进制、十六进制(1)(17)10=(10001)2=(11)16 (2)(127)10=(1111111)2=(7F)161621016210)3.19()1010 1(11001.101(25.7)(4))A D7030.6()0101 0000 0111 1101 0110 (0.0110(0.39)(3) B ====1.8用公式化简逻辑函数(1)Y=A+B (3)Y=1)=+(解:1A A 1)2(=+++=+++=+++=C B A C C B A C B Y CB AC B A Y ADC C B AD C B C B AD DC A ABD CD B A Y =++=++=++=)()(Y )4(解:(5)Y=0 (7)Y=A+CDE ABCD E C ABCD CE AD B BC CE AD B BC Y CE AD B BC B A D C AC Y =+=⋅+=+⋅=++++=)()()()()()6(解:CB AC B C B A A C B A C B A C B A C B C B A A C B A C B A C B A Y C B A C B A C B A Y +=++=+++=++++=++++⋅+=++++++=)())(())()(())()((8解:)(D A D A C B Y ++=)9(E BD E D BF E A AD AC Y ++++=)10(1.9 (a) C B C B A Y += (b) C B A ABC Y +=(c) ACD D C A D C A B A Y D AC B A Y +++=+=21,(d) C B A ABC C B A C B A Y BC AC AB Y +++=++=21, 1.10 求下列函数的反函数并化简为最简与或式(1)C B C A Y += (2)DC A Y++=CB C B AC C B AC B A BC AC C A B A BC AC C A B A Y BCAC C A B A Y +=++++=⋅+++=+++=+++=))((]))([())(())(()3(解: (4)C B A Y ++=DC ABD C B D C A D C B D A C A C D C B C A D A Y CD C B C A D A Y =++=+++=++++=+++=)())(())()(()5(解: (6)0=Y1.11 将函数化简为最小项之和的形式CB AC B A ABC BC A C B A C B A C B A ABC BC A CB A AC B B A BC A C B AC BC A Y CB AC BC A Y +++=++++=++++=++=++=)()()1(解:D C B A CD B A D C B A ABCD BCD A D C B A Y +++++=)(2)13()()()(3CD B A BCD A D BC A D C B A D C B A ABCD D ABC D C AB D C AB CD B A D C B A D C B A D C B A CD AB B A B A B A ACD D AC D C A D C A CD A D C A D C A D C A B BCD D BC D C B D C B CD B D C B D C B D C B A Y CDB A Y ++++++++++++=+++++++++++++++++++=++=解:)((4)CD B A D ABC D BC A D C AB D C AB CD B A ABCD BCD A Y +++++++= (5)MN L N M L N LM N M L N M L N M L Y +++++=1.12 将下列各函数式化为最大项之积的形式(1)))()((C B A C B A C B A Y ++++++= (2)))()((C B A C B A C B A Y ++++++= (3)76430M M M M M Y ⋅⋅⋅⋅= (4)13129640M M M M M M Y ⋅⋅⋅⋅⋅= (5)530M M M Y ⋅⋅=1.13 用卡诺图化简法将下列函数化为最简与或形式:(1)D A Y +=(3)1=Y (2)D C BC C A B A Y +++= (4)B AC B A Y ++=B A DC Y ++=AC B A Y +=(5)D C B Y ++= (6)C B AC B A Y ++=(7)C Y = (9)D C A C B D A D B Y +++=(8))14,11,10,9,8,6,4,3,2,1,0(),,,(m D C B A Y ∑= (10)),,(),,(741m m m C B A Y ∑=D A D C B Y ++=ABC C B A C B A Y ++=1.14化简下列逻辑函数(1)D C B A Y +++= (2)D C A D C Y += (3)C A D AB Y ++= (4)D B C B Y += (5)E D C A D A E BD CE E D B A Y +++++=1.20将下列函数化为最简与或式(1)AD D C B D C A Y ++= (2)AC D A B Y ++= (3)C B A Y ++= (4)D B A Y +=第二章2.1解:Vv v V V v T I mA I mA Vv T V v a o B o B BS B o B 10T 3.0~0(2.017.0230103.0207.101.57.05I V 5v 1021.5201.510V 0v )(i i ≈≈∴<=×≈=−≈∴−=×+−=截止,负值,悬空时,都行)饱和-=时,=当截止时,=当都行)=饱和,,-=悬空时,都行)饱和。
数字电子技术基础(第四版)课后习题答案_第四章
第4章触发器[题4.1]画出图P4.1所示由与非门组成的基本RS触发器输出端Q、Q的电压波形,输入端S、R的电压波形如图中所示。
图P4.1[解]见图A4.1图A4.1[题4.2]画出图P4.2由或非门组成的基本R-S触发器输出端Q、Q的电压波形,输出入端S D,R D的电压波形如图中所示。
图P4.2[解]见图A4.2[题4.3]试分析图P4.3所示电路的逻辑功能,列出真值表写出逻辑函数式。
图P4.3 [解]由真值表得逻辑函数式01=+=+SR Q R S Q nn[题4.4]图P4.4所示为一个防抖动输出的开关电路。
当拨动开关S 时,由于开关触点接触瞬间发生振颤,D S 和D R 的电压波形如图中所示,试画出Q 、Q 端对应的电压波形。
图P4.4[解]见图A4.4图A4.4[题4.5]在图P4.5电路中,若CP 、S 、R 的电压波形如图中所示,试画出Q 和Q 端与之对应的电压波形。
假定触发器的初始状态为Q =0。
图P4.5[解]见图A4.5图A4.5[题4.6]若将同步RS触发器的Q与R、Q与S相连如图P4.6所示,试画出在CP信号作用下Q和Q端的电压波形。
己知CP信号的宽度t w = 4 t Pd 。
t Pd为门电路的平均传输延迟时间,假定t Pd≈t PHL≈t PLH,设触发器的初始状态为Q=0。
图P4.6图A4.6[解]见图A4.6[题4.7]若主从结构RS触发器各输入端的电压波形如图P4.7中所给出,试画Q、Q端对应的电压波形。
设触发器的初始状态为Q=0。
图P4.7[解] 见图A4.7图A4.7R各输入端的电压波形如图P4.8所示,[题4.8]若主从结构RS触发器的CP、S、R、DS。
试画出Q、Q端对应的电压波形。
1D图P4.8[解] 见图A4.8图A4.8[题4.9]已知主从结构JK触发器输入端J、K和CP的电压波形如图P4.9所示,试画出Q、Q端对应的电压波形。
设触发器的初始状态为Q = 0。
数字电子技术基础(第4版)课后习题答案详解
0 (INH=1) (C) Y=
AB + CD (INH = 0)
2.18 (a) Ya = ABCDE
(b) Yb = A + B + C + D + E
(c) Yc = ABC + DEF
(d ) Yd = A + B + C • D + E + F
2.19 不能。会使低电平变高,高电平变低。 2.20 解:
(5)Y =1
2
Y = ABC + ABC + ABC
(2)Y = CD + ACD (4)Y = BC + B D
(2)Y = B + AD + AC (4)Y = A + B D (6)Y = CD + B D + AC
数字电路 习题答案 (第二章)
第二章
2.1 解:
(4)Y = ABCD+ ABCD+ ABCD+ ABC D+ ABCD + ABCD + ABCD + ABCD (5)Y = LM N + LMN + LMN + LMN + L M N + LMN
1.12 将下列各函数式化为最大项之积的形式 (1)Y = ( A + B + C )( A + B + C)( A + B + C )
静态功耗:PS = I DD ⋅VDD = 0.02mW
动态功耗:PD = PC + PT
PT = 0 (不计上升下降时间)
(4)Y = A + B + C
数字电子技术基础第四章习题及参考答案
数字电子技术基础第四章习题及参考答案第四章习题1.分析图4-1中所示的同步时序逻辑电路,要求:(1)写出驱动方程、输出方程、状态方程;(2)画出状态转换图,并说出电路功能。
CPY图4-12.由D触发器组成的时序逻辑电路如图4-2所示,在图中所示的CP脉冲及D作用下,画出Q0、Q1的波形。
设触发器的初始状态为Q0=0,Q1=0。
D图4-23.试分析图4-3所示同步时序逻辑电路,要求:写出驱动方程、状态方程,列出状态真值表,画出状态图。
CP图4-34.一同步时序逻辑电路如图4-4所示,设各触发器的起始状态均为0态。
(1)作出电路的状态转换表;(2)画出电路的状态图;(3)画出CP作用下Q0、Q1、Q2的波形图;(4)说明电路的逻辑功能。
图4-45.试画出如图4-5所示电路在CP波形作用下的输出波形Q1及Q0,并说明它的功能(假设初态Q0Q1=00)。
CPQ1Q0CP图4-56.分析如图4-6所示同步时序逻辑电路的功能,写出分析过程。
Y图4-67.分析图4-7所示电路的逻辑功能。
(1)写出驱动方程、状态方程;(2)作出状态转移表、状态转移图;(3)指出电路的逻辑功能,并说明能否自启动;(4)画出在时钟作用下的各触发器输出波形。
CP图4-78.时序逻辑电路分析。
电路如图4-8所示:(1)列出方程式、状态表;(2)画出状态图、时序图。
并说明电路的功能。
1C图4-89.试分析图4-9下面时序逻辑电路:(1)写出该电路的驱动方程,状态方程和输出方程;(2)画出Q1Q0的状态转换图;(3)根据状态图分析其功能;1B图4-910.分析如图4-10所示同步时序逻辑电路,具体要求:写出它的激励方程组、状态方程组和输出方程,画出状态图并描述功能。
1Z图4-1011.已知某同步时序逻辑电路如图4-11所示,试:(1)分析电路的状态转移图,并要求给出详细分析过程。
(2)电路逻辑功能是什么,能否自启动?(3)若计数脉冲f CP频率等于700Hz,从Q2端输出时的脉冲频率是多少?CP图4-1112.分析图4-12所示同步时序逻辑电路,写出它的激励方程组、状态方程组,并画出状态转换图。
《数电》教材习题答案第4章习题答案.docx
思考题与习题4-1 触发器的主要性能是什么?它有哪几种结构形式?其触发方式有什么不同?触发器是一种存储电路,具有记忆功能。
在数字电路系统中起着重要作用。
依据不同的标准,触发器可以划分为多种不同类型。
从结构上来分,触发器分为基本触发器,时钟触发器,主从触发器以及边沿触发器。
基本触发器为异步(或直接)触发,时钟触发器为 CP电平触发,主从和边沿触发器为边沿触发。
4-2 试分别写出 RS触发器、 JK 触发器、 D触发器、 T 触发器和 T′触发器的状态转换表和特性方程。
(略)4-3 已知同步 RS触发器的 R、S、CP端的电压波形如图T4-3 所示。
试画出 Q、Q端的电压波形。
假定触发器的初始状态为 0。
图 T4-34-4 设边沿 JK 触发器的初始状态为0,CP、J 、K 信号如图 T4-4 所示,试画出触发器输出端 Q、Q的波形。
图 T4-414-5 电路如图 T4-5(a) 所示,输入波形如图 T4-5(b) 所示,试画出该电路输出端G 的波形,设触发器的初始状态为0。
图 T5-24-6 试画出图 T4-6 所示波形加在以下两种触发器上时,触发器输出Q的波形:(1)下降沿触发的触发器(2)上升沿触发的触发器图 T4-64-7 已知 A、B 为输入信号,试写出图T4-7 所示各触发器的次态逻辑表达式。
2图 T4-7Q n 1D A B( a )n 1Q( b )J Q n KQ nAQ n BQ n Q nAQ n BQ n Q nB Q n B Q n4-8 设图 T4-8 所示中各 TTL 触发器的初始状态皆为0,试画出在 CP信号作用下各触发的输出端 Q1- Q6的波形。
图 T4-84-9 试对应画出图T4-9 所示电路中 Q1、 Q2波形。
(初始状态均为0)3图 T4-94-10一逻辑电路如图T4-10 所示,试画出在CP作用下 Y0、Y1、Y 2、Y 3的波形。
(CT74LS139为 2 线— 4 线译码器。
数字电子技术基础阎石第四版课后习题答案详解
数字电子技术基础阎石第四版课后习题答案详解第一章1.1二进制到十六进制、十进制(1)(10010111)2=(97)16=(151)10(2)(1101101)2=(6D)16=(109)10(3)(0.01011111)2=(0.5F)16=(0.37109375)10(4)(11.001)2=(3.2)16 =(3.125)101.2十进制到二进制、十六进制(1)(17)10=(10001)2=(11)16(2)(127)10=(1111111)2=(7F)16 0111101011100001010)=(0.63D70A)(3)(0.39)10=(0.01100216011)=(19.B3)(4)(25.7)10=(11001.101102161.8用公式化简逻辑函数(1)Y=A+B(3)Y=1(2)Y=++B+(4)Y=A+ABD+A解:Y=AD(+B+)=AD(B++C)=AD解:Y=++B+=C++B+=(1A1)(5)Y=0(7)Y=A+CD(6)Y=AC(+B)+BC(+AD+CE)解:Y=BC(BAD+CE)=BC(+AD)CE=ABCD(+=ABCD(8)Y=A+(B+C)(A++C)(A+B+C)解:Y=A+(BC)(A++C)(A+B+C)=A+(A+)(A+B+C)=A+(A+B+C)=A+A+=A+(9)Y=B+D+A(10)Y=AC+AD+A+B+BD1.9(a)Y=A+B(b)Y=ABC+ABC(c)Y1=AB+ACD,Y2=AB+ACD+ACD+ACD(d)Y1=AB+AC+BC,Y2=ABC+ABC+ABC+ABC1.10求下列函数的反函数并化简为最简与或式(1)Y=AC+BC(2)(3)Y=(A+B)(A+C)AC+BC解:Y=(A+B)(A+C)AC+BC=[(A+B)(A+C)+AC]BC(4)=+B+=(AB+AC+BC+AC)(B+C)=B+C(5)Y=AD+AC+BCD+C解:Y=(A+D)(A+C)(B+C+D)C=AC(A+D)(B+C+D)=ACD(B+C+D)=ABCD=A+C+(6)Y=01.11将函数化简为最小项之和的形式(1)Y=BC+AC+解:Y=BC+AC+=+A(B+)C+(A+=+ABC+A+A+ABC=+ABC+A+ABC(2)Y=AB++ABCD+AD+A+B(3)Y=A+B+CD解:Y=A(BCD+BCD+++BCD+B+BC+BCD)+B(ACD+ACD+C+CD+ACD+A+AC+ACD)+(AB+B+A+AB)CD=ABCD+ABCD+A+A+ABC D+AB+ABC+ABCD+ABCD+ABCD+BC++ABCD(13)(4)Y=+ABCD++D++++(5)Y=L+L++LM++1.12将下列各函数式化为最大项之积的形式(1)Y=(A+B+)(A+B+C)(++(2)Y=(A++C)(A+B+C)(++C)(3)Y=M0M3M4M6M7(4)Y =M0M4M6M9M12M13(5)Y=M0M3M51.13用卡诺图化简法将下列函数化为最简与或形式:(3)Y=1(1)Y=A+(2)Y=A+C+BC+(4)Y=AB+AC+Y=C+D+AY=+AC(5)Y=+C+D(6)Y=+AC+B(7)Y=C(9)Y=+A++(8)Y(A,B,C,D)=∑m(0,1,2,3,4,6,8,9,10,11,14)(10)Y(A,B,C)=∑(m1,m4,m7)1.14化简下列逻辑函数Y=+C+ADY=ABC+ABC+ABC(1)Y=+++D(2)Y=+(3)Y=AB++(4)Y=B+(5)Y=B++CE+BD++1.20将下列函数化为最简与或式(1)Y=++AD(2)Y=B+D+AC(3)Y=+B+C(4)Y=A+D(5)Y=1(6)Y=CD+D+AC第二章2.1解:(a)当vi=0V时,vB=10某5.1=2V∴T截止vo≈10V5.1+205-0.710.7当vi=5V时,IB==0.3mA5.12010IBS≈=0.17mA<IB∴T饱和vo≈0.2V(0~0.3V都行)30某2悬空时,vB负值,T截止,vo≈10V(b)当vi=0V时,vB为负值当vi=5V时,IB=IBS≈∴T截止vo=5V5-0.78.7=0.42mA54。
数字电路与数字电子技术 课后答案第四章
第四章逻辑函数及其符号简化1.列出下述问题的真值表,并写出逻辑表达式:(1)有A、B、C三个输入信号,如果三个输入信号中出现奇数个1时,输出信号F=1,其余情况下,输出F= 0.(2)有A、B、C三个输入信号,当三个输入信号不一致时,输出信号F=1,其余情况下,输出为0.(3)列出输入三变量表决器的真值表.解: ( 1 )F=A B C+A B C+A B C+ABC( 2 )F= (A+B+C) ( A+B+C)( 3 )F=A BC+A B C+AB C+ABC2. 对下列函数指出变量取哪些组值时,F的值为“1”:(1) F= AB+A B (2) F= AB+A C(3) F= (A+B+C) (A+B+C ) (A+B +C) (A+B +C ) 解:(1) AB = 00或AB=11时F=1(2) ABC110或111,或001,或011时F=1 (3) ABC = 100或101或110或111时F=13. 用真值表证明下列等式. (1) A+BC = (A+B) (A+C)(2) A BC+A B C+AB C = BC ABC +AC ABC +AB ABC (3) C A +C B +B A =ABC+A B C (4) AB+BC+AC=(A+B)(B+C)(A+C) (5) ABC+A +B +C =1 证: ( 1 ) ( 2 )( 3 )( 4 ) ( 5 )4. 直接写出下列函数的对偶式F ′及反演式F 的函数表达式. (1) F= [A B (C+D)][B C D +B (C +D)] (2) F= A BC + (A +B C ) (A+C) (3) F= AB+CD +E +D +E C +D +BC (4) F=D +B A •B A +C 解:(1) F`= [A +B+CD]+[(B+C +D )(•B+C D]]F = [A+B +C D ]+[(B +C+D)(•B +C D ]](2) F`= (A+C +B )]AC )C +B (•A [•F = (A +C +B )]C A +)C +B (•A [•(3) F`=)B +A (•C +D •)B +A (F =)B +A (•C +D •)B +A (5. 若已知x+y = x+z ,问y = z 吗?为什么? 解:y 不一定等于z,因为若x=1时,若y=0,z=1,或y=1,z=0,则x+y = x+z = 1,逻辑或的特点,有一个为1则为1。
数字电子技术基本(第四版)课后知识题目解析第四章
第4章触发器[题4.1]画出图P4.1所示由与非门组成的基本RS触发器输出端Q、Q的电压波形,输入端S、R的电压波形如图中所示。
图P4.1[解]见图A4.1图A4.1[题4.2]画出图P4.2由或非门组成的基本R-S触发器输出端Q、Q的电压波形,输出入端S D,R D的电压波形如图中所示。
图P4.2[解]见图A4.2[题4.3] 试分析图P4.3所示电路的逻辑功能,列出真值表写出逻辑函数式。
图P4.3[解]S R Q n Q n+1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0* 1 110*由真值表得逻辑函数式 01=+=+SR Q R S Q nn[题4.4] 图P4.4所示为一个防抖动输出的开关电路。
当拨动开关S 时,由于开关触点接触瞬间发生振颤,D S 和D R 的电压波形如图中所示,试画出Q 、Q 端对应的电压波形。
图P4.4[解]见图A4.4图A4.4[题4.5]在图P4.5电路中,若CP、S、R的电压波形如图中所示,试画出Q和Q端与之对应的电压波形。
假定触发器的初始状态为Q=0。
图P4.5[解]见图A4.5图A4.5[题4.6]若将同步RS触发器的Q与R、Q与S相连如图P4.6所示,试画出在CP 信号作用下Q和Q端的电压波形。
己知CP信号的宽度t w = 4 t Pd 。
t Pd为门电路的平均传输延迟时间,假定t Pd≈t PHL≈t PLH,设触发器的初始状态为Q=0。
图P4.6图A4.6[解]见图A4.6[题4.7]若主从结构RS触发器各输入端的电压波形如图P4.7中所给出,试画Q、Q 端对应的电压波形。
设触发器的初始状态为Q=0。
图P4.7[解] 见图A4.7图A4.7[题4.8]若主从结构RS触发器的CP、S、R、D R各输入端的电压波形如图P4.8所S。
试画出Q、Q端对应的电压波形。
示,1D图P4.8[解] 见图A4.8图A4.8[题4.9]已知主从结构JK触发器输入端J、K和CP的电压波形如图P4.9所示,试画出Q、Q端对应的电压波形。
(完整版)数字电子技术第四章答案
习题44-1 分析图P4-1所示的各组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,说明电路的逻辑功能。
解:图(a ):1F AB =;2F A B =e ;3F AB = 真值表如下表所示: A B 1F2F3F0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 111其功能为一位比较器。
A>B 时,11F =;A=B 时,21F =;A<B 时,31F = 图(b ):12F AB AB F AB =+=; 真值表如下表所示: A B 1F2F功能:一位半加器,1F 为本位和,2F 为进位。
图(c ):1(0,3,5,6)(1,2,4,7)F M m ==∑∏2(0,1,2,4)(3,5,6,7)F M m ==∑∏真值表如下表所示:功能:一位全加器,1F 为本位和,2F 为本位向高位的进位。
图(d ):1F AB =;2F A B =e ;3F AB =功能:为一位比较器,A<B 时,1F =1;A=B 时,2F =1;A>B 时,3F =14-2 分析图P4-2所示的组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,指出该电路完成的逻辑功能。
解:该电路的输出逻辑函数表达式为:100101102103F A A x A A x A A x A A x =+++因此该电路是一个四选一数据选择器,其真值表如下表所示:1A0AF0 0 0x 0 1 1x 1 0 2x 1 13x4-3 图P4-3是一个受M 控制的代码转换电路,当M =1时,完成4为二进制码至格雷码的转换;当M =0时,完成4为格雷码至二进制的转换。
试分别写出0Y ,1Y ,2Y ,3Y 的逻辑函数的表达式,并列出真值表,说明该电路的工作原理。
解:该电路的输入为3x 2x 1x 0x ,输出为3Y 2Y 1Y 0Y 。
真值表如下: 3x2x1x0x3Y2Y1Y0YM=10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 01 1 0 0 1 0 0 M=0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 111111由此可得:1M =当时,33232121010Y x Y x x Y x x Y x x =⎧⎪=⊕⎪⎨=⊕⎪⎪=⊕⎩ 完成二进制至格雷码的转换。
数字电子技术第4章习题解答
第4章习题解答4-1 写出图T4-1电路的输出函数式,证明a 、b 有相同的逻辑功能。
B(a)A(b)BA 图T4-1 习题4-1的图解4-1 Y 1= A B ' +A ' B ' ; Y 2=( A+B)(A ' +B ' )= AB ' +A ' B ' =Y 14-2 试写出图T4-2所示逻辑电路的输出函数式并化简,指出电路的逻辑功能。
A BMBA图T4-2习题4-2的图图T4-3习题4-3的图解4-2 由图T4-2写电路的输出函数式并化简得AB B A B A AB Y +''='''''=))()(( (JT4-2)由JT4-2式可知,电路实现的是二变量同或功能。
4-3 图T4-3是一个选通电路。
M 为控制信号,通过M 电平的高低来选择让A 还是让B 从输出端送出。
试写逻辑电路的输出函数式并化简,分析电路能否实现上述要求。
解4-3 由图T4-3写电路的输出函数式并化简得M B AM M B M A Y '+='''=)((( (JT4-3)由JT4-3式可知,电路能够实现选通要求,当M=1时,Y=A ;当M=0时,Y=B 。
4-4.用与非门设计一个四人表决逻辑电路,结果按“少数服从多数”的原则决定。
解4-4(1)列真值表设四个人的意见为变量A 、B 、C 、D ,表决结果为函数Y 。
按正逻辑给变量赋值:同意为“1”,不同意为“0”;提案通过为“1”,没通过为“0”,所列真值表如表JT4-4所示。
表JT4-4输 入输 出A B C D 0 0 0 0 0 00 0 0 1 0 1 0 1 0 10 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 01 1 Y000000001 0 1 0 1 0 1 01 1 1 1 1 11 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 00 1 1 0 1 100000000输 入输 出A B C D Y(2)写输出逻辑函数式由表JT4-4可写输出逻辑函数式ABCD D ABC D C AB CD B A BCD A Y +'+'+'+'= (JT4-4a)(3)化简填卡诺图,如图JT 4-4(a)所示合并最小项,得最简与—或式BCD ACD ABD ABC Y +++= (JT4-4b)(4)画逻辑电路图将式JT4-4(b)转换成与非—与非式)()()()(('''''=D BC ACD ABD ABC Y (JT4-4c)按式JT4-4(c)用与非门画逻辑电路图,如图JT4-4(b)所示。
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第4章触发器
[题4.1]画出图P4.1 所示由与非门组成的基本RS触发器输出端Q 、Q 的电压波形,输入端S 、R 的电压波形如图中所示。
图P4.1
[解]见图A4.1
图A4.1
[题4.2]画出图P4.2 由或非门组成的基本R-S 触发器输出端Q、Q 的电压波形,输出入端S D,R D 的电压波形如图中所示。
图P4.2
[解]见图A4.2
[题4.3]试分析图P4.3 所示电路的逻辑功能,列出真值表写
出逻辑函数式。
图P4.3 [解]:图P4.3 所示电路的真值表
n S R Q
n+1 Q
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 1
1 0 1 1
*
1 1 0 0
*
1 1 1 0
n 1 n
Q S RQ
由真值表得逻辑函数式0
SR
[题4.4]图P4.4 所示为一个防抖动输出的开关电路。
当拨动开关S 时,由于开关触点接触瞬间发生振颤,S D 和R D 的电压波形如图中所示,试画出Q、Q 端对应的电压波形。
图P4.4
[解]见图A4.4
图A4.4
[题4.5]在图P4.5 电路中,若CP、S、R 的电压波形如图中所示,试画出Q 和Q 端与
之对应的电压波形。
假定触发器的初始状态为Q=0。
图P4.5
[图A4.5
图A4.5
4.6] 若将同步 R S 触发器的
Q
与
R 、
Q
与
号作用下 Q 和 Q 端的电压波知C P 信号t w = 4t P d 。
t P d 为门电 迟时定t P d ≈ t
P H L
≈ t
P L H
,
设触发器为
Q=0。
图P4.6
A4.6
[解] 见图A4.6
[题4.7] 若主从结构RS触发器各输入端的电压波形如图P4.7 中所给出,试画Q、Q 端对应的电压波形。
设触发器的初始状态为Q=0。
图P4.7
[解] 见图A4.7
图A4.7
[题4.8] 若主从结构RS触发器的CP、S、R、R D 各输入端的电压波形如图P4.8 所示,S 。
试画出Q、Q 端对应的电压波形。
1
D
图P4.8
[解] 见图A4.8
图A4.8
[题4.9]已知主从结构JK 触发器输入端J、K 和CP 的电压波形如图P4.9 所示,试画
出Q、Q 端对应的电压波形。
设触发器的初始状态为Q = 0。
图P4.9
[解]见图A4.9
图A4.9
[题4.10]若主从结构JK 触发器CP、R D 、S、J、K 端的电压波形如图P4.10 所示,
D
试画出Q、Q 端对应的电压波形。
图P4.10
[解] 见图A4.10
图A4.10
[题4.11] 己知维持阻塞结构 D 触发器输入端的电压波形如图P4.11 所示,试画出Q、Q 端对应的电压波形。
图P4.11
[解] 见图A4.11
图A4.11
[题4.12] 已知CMOS 边沿触发结构JK 触发器各输入端的电压波形如图P4.12 所示,试画出Q、Q 端对应的电压波形。
图P4.12
[解] 见图A4.12
图A4.12
[题4.13] 设图P4.13 中各触发器的初始状态皆为Q =0,试画出在CP 信号连续作用下各触发器输出端的电压波形。
图P4.13 [解] 见图A4.13
图A4.13
[题4.14] 试写出图P4.14(a)中各电路的次态函数(即
n 1
Q 、
1
n 1
Q 、
2
n 1
Q 、
3
n 1
Q )
4
与现态和输入变量之间的函数式,并画出在图P4.14(b)给定信号的作用下Q1、Q2、、、Q3
、、Q4 的电压波形。
假定各触发器的初始状态均为Q =0。
[解]
电路驱动方程为:
J
n n n n
AQ1 AQ ,K BQ BQ B
A
1
1 1 ;
S AB ,R A B;T A B;D A B
代入特性方程,得状态方程:
n 1 JQ n K Q n A Q n BQ n
Q 1 1 1 1
1
n 1 S RQ n AB A B Q n
Q2 2 ( ) 2
n 1 T Q n A B Q n Q
3 3
3
n 1
Q D A B
4
根据状态方程画波形,见图A4.14 。
图A4.14
[题4.15] 在图P4.15 所示主从结构JK 触发器电路中,
己知CP 和输入信号T 的电压波形如图所示,试画出触发器
输出端Q 和Q 的电压波形,设触发器的起始状态为Q =0。
图P4.15
[解] 见图A4.15
图A4.15
[题4.16] 在图P4.16 电路中,已知输入信号v I 的电压波形如图所示,试画出与之对应的输出电压
v O 的波形。
触发器为维持阻塞结构,初始状态为Q=0。
(提示:应考虑触发器和异或门的传输延迟时间。
)
图P4.16
[解] 见图A4.16
图A4.16
[题4.17] 在图P4.17 的主从JK 触发电路中,CP 和A 的电压波形如图中所示,试画出Q 端对应的电压波形。
设触发器的初始状态为Q = 0。
图P4.17
[解] 见图A4.17
图A4.17
[题4.18] 图P4.18 所示是用CMOS 边沿触发器和或非门组成的脉冲分频电路。
试画出
在一系列CP 脉冲作用下,Q1、Q2 和Z 端对应的输出电压波形。
设触发器的初始状态皆为Q = 0。
图P4.18
[解] 见图A4.18
图A4.18
[题4.19] 图P4.19 所示是用维持阻塞结构 D 触发器组成的脉冲分频电路。
试画出在
一系列CP 脉冲作用下输出端Y 对应的电压波形。
设触发器的初始状态均为Q = 0。
图P4.19
[解] 见图A4.19
图A4.19
[题4.20] 试画出图P4.20 电路输出Y、Z 的电压波形,输入信号 A 和时钟CP 的电压波形如图中所示,设触发器的初始状态均为Q = 0。
图P4.20
[解]
Y Q1Q Q Q
2
2 1
Z Q1Q Q Q
2 1 2
n 1 n 1 Q n Q
A Q
1 ;
2 1
波形见图A4.20 。
图
A4.20
[题4.21] 试画出图P4.21 电路输出端Q2 的电
压波形。
输入信号 A 和CP 的电压波形与上题相同,假定触发器为主从结构,初始状态均为Q = 0。
图P4.21
[解]
;
n 1 n
Q1 Q ( CP1 A)
1
R D ;
1 Q
2
n 1 n n
Q2 Q Q ( CP2 CP)
1 2
波形见图A4.21 。
图
A4.21 [题4.22] 试画出图P4.22 电路在一系列CP 信号作用下Q1、Q2、Q3 端输出电压的波形,触发器为边沿触发结构,初始状态为Q = 0。
图P4.22 [解]
n Q
1 1n
Q (CP CP
)
1 1
n 1 n(
Q2 Q CP Q
2 2 1 )
n 1 n n
Q3 Q Q ( C P3 Q1
2 3
)
波形见图A4.22 。
图A4.22 [题4.23] 试画出图P4.23 电路在图中所示CP、R D 信号作用下Q
压波形,并说明Q1、Q2、Q3 输出信号的频率与CP 信号频率之间的关系。
1
、Q2、Q3 的输出电
图P4.23
[解]
n Q
1 1n
Q (CP CP
)
1 1
n 1 n
Q2 Q CP Q
()
2 2 1
n 1 n
Q3 Q CP Q
()
3 3 2
波形见图A4.23 。
图A4.23
若CP 的频率为f0 ,则Q
1、
Q2、Q3 的频率分别为1
2
f
、
1
4
f
、
1
8
f。