数电思考题与答案

1～5 章思考题答案

1．1思考题

1．什么是数字信号？什么是模拟信号？

答：数字信号：电压或电流在幅度上和时间上都是离散、突变的信号。

模拟信号：电压或电流的幅度随时间连续变化。

2．和模拟电路相比，数字电路有哪些特点？

答：（ 1）电路结构简单，便于集成化。

（2）工作可靠。抗干扰能力强。

（3）数字信号便于长期保存和加密。

（4）数字集成电路产品系列全，通用性强，成本低。

（5）数字电路不仅能完成数值运算，而且还能进行逻辑判断。

3．在数字逻辑电路中为什么采用二进制？它有哪些优点？

答：由于二进制数中的0 和 1 与开关电路中的两个状态对应，因此，二进制数在数字电路中应用十分广泛。二进制只有 0 和 1 两个数码，可分别表示数字信号的高电平和低电平，

使得数字电路结构简单，抗干扰能力强，便于集成化，通用性强。

4．简述数字集成电路的分类。

答：（ 1）小规模集成电路（SSI）。主要是逻辑单元电路。

（2）中规模集成电路（ MSI ）。主要是逻辑功能部件。

（3）大规模集成电路（ LSI ）。主要是数字逻辑系统。

（4）超大规模集成电路（ VLSI ）。主要是高集成度的数字逻辑系统，如单片机计算机等。

1．2 思考题

1．简述十进制数转换为二进制数、八进制数和十六进制数的方法。

答：整数部分采用连续“除基取余法”；小数部分采用连续“乘基取整法”。

2．简述二进制数、八进制数和十六进制数转换为十进制数的方法。

答：分别写出二进制、八进制和十六进制数按权位展开式，各位加权系数的和便为对应的十进制数。注意三者的基数不同。

3．简述二进制数、八进制数和十六进制数相互转换的方法。

答：二进制数转换为八进制数的方法是：整数部分从低位开始，每3位二进制数为一组，最后一组不足 3 位时，则在高位加0 补足 3 位为止；小数点后的二进制数则从高位

开始，每 3 位二进制数为一组，最后一组不足 3 位时，则在低位加0 补足 3 位，然后用对应的八进制数来代替，再按原顺序排列写出对应的八进制数。

二进制数转换为八进制数的方法与上述方法雷同，只改变为每 4 位为一组。

4．8421码和8421BCD码有何区别？

答：所谓 BCD 码是将十进制数的0~9 十个数字用 4 位二进制数表示的代码，而8421BCD 码是取 4 位自然二进制数的前 10 种组合，即 0000（ 0）～ 1001（ 9），从高位到低位的

权值分别为 8、 4、 2、1。

而8421 码仅表示权值分别为 8、 4、 2、 1 的四位二进制代码。并不一定是表示十进

制数，仅仅是一种代码，可用任意的意义。

5．格雷码有什么特点？为什么说它是可靠性代码？

答：格雷码为无权码，特点是任意两组相邻的格雷码之间只有一位不同，其余各位都相同，且 0 和最大数之间也具有这一特征，是一种循环码。它的这个特点使它在传输

和形成过程中引起的错误很少。

6．奇偶校验码有什么特点？为什么说它是可靠性代码？

答：奇偶校验码有两部分组成，一部分是需要传送的信息本身，另一部分是位数为 1 位的奇偶检验位，其数值（0 或 1）使整个代码中 1 的个数为奇数或偶数。利用这一

特点，用奇偶校验电路很容易发现传送过程中的错误。因此这种代码为可靠性代码。2．2 思考题

1．逻辑代数中的三种基本逻辑运算是什么？写出它们的逻辑表达式画出它们的逻辑符号。

与运算：Y A B

答：或运算：Y A B

非运算： Y A

2．逻辑代数中的常用复合逻辑运算是什么？写出它们的逻辑表达式并画出它们的逻辑符号。

与非运算：Y = AB

或非运算:Y = A+ B

答：与或非运算：Y = AB+CD

异或运算：Y = AB+ AB= A⊕B

同或运算：Y = AB+ AB = AΘB

2．3 思考题

1．简述常用公式和基本定律在逻辑函数化简中有什么作用？

答：在逻辑代数的常用定律和公式中，除常量之间及常量与变量之间的逻辑运算外，还有互补律、重叠律、交换律、结合律、分配律、吸收律、摩根定律等，

逻辑代数中常用公式：

(1)AB + AB = A

(2)A+ AB = A

(3)A+ AB= A+B

(4)AB +AC+BC = AB+AC

推论：AB +AC+BCDE =AB +AC

(5)AB + AB = AB + AB

熟练和灵活运用这些定律、公式可化简较复杂的逻辑函数式。

2．用真值表证明下列等式：

(1)AB + AB = (A+ B)(A+ B)

答： (2)AB+ AB+ AB= A+B

(3)A+ A(B+C)= A+B+C

(4)AB + C = (A+ B)C

3. 求逻辑函数的反函数有哪几种方法？

答：一种是直接利用逻辑代数中的基本定律和公式求反函数；一种是用反演规则来求；当然还可以通过真值表来求。

4．利用反演规则和对偶规则进行变换时，应注意哪些问题？

答：反演规则应注意：运算符号的优先顺序；原、反变量互换时，只对单个变量有效，而对于与非、或非等长非号则保持不变。

对偶规则：同样要注意运算符号的优先顺序，同时，所有变量上的非号都保持不变。

5．用反演规则求下列逻辑函数的反函数：

(1)Y = AB +C

(2)Y = ( A + AB)(C + D)

(3)Y = A+BC+D