成贤数字电路实验习题答案

数字电路习题答案(第一、二次实验)

2009-12-18 09:10

实验一：

1. 在示波器处于“内触发”、“常态”扫描方式时，若改变电压灵敏度（V/div）,特别是降低它，则可能会使信号波形消失。问若是“外触发”，是否也会影响信号波形的显示呢？

解：这道题主要从以下几种情况来分析：

A．示波器是“内触发”，而误打到“外触发”的情况下，如果是“自动”扫描方式，示波器有波形显示，但是不会稳定；如果是“常态”扫描方式，示波器没有波形显示；

B．示波器确实是“外触发”，则要求外触发信号与被测信号的频率和相位都相关，这时波形才有可能稳定。

C．示波器在“外触发”工作时，若改变电压灵敏度，会影响波形的显示。当扫描方式为“常态”时，如果降低它，可能会使波形消失，原因是降低了电压灵敏度的同时也降低了触发信号的电平，当触发电平降低到一定的程度，就不足以使触发器工作，触发器不工作，扫描发生器也就不能工作产生扫描电压，波形就消失了。

2. 实验内容3中，如何用示波器观察CH1+CH2的波形？

解：要观察CH1+CH2的波形，只要使示波器的显示方式处于“叠加”，同时保证CH1和CH2的电压灵敏度保持一致就可以了。

3. 简述用示波器测量TTL高、低电平的步骤。

解：将函数发生器输出TTL波形（f=1kHz）接到示波器一个通道上；示波器扫描方式打“AUTO”；电压灵敏度选择旋钮和时基因数选择旋钮处于适当的位置（比如1V/div和0.2ms/div）；微调旋钮都处于“校准”位置；把输入耦合方式打到“GND”，确定零电平线的位置，再打到“DC”，读出高低电平值。

4. 对于方波和三角波，交流毫伏表的指示值是否它们的有效值？如何根据交流毫伏表的指示值求得方波或三角波的有效值？

解：对于方波和三角波，交流毫伏表的指示值不是他们的有效值。先由指示值除以1.11得到它们的平均值，然后根据平均值和有效值的关系求到有效值。

U方=U平，U三=1.15U平。

实验二

1. 由实验结果总结以上各门电路的逻辑关系，画出真值表、逻辑图，写出表达式。

解：74LS00 四2输入与非门

74LS86 四2输入异或门‘

2 . 简述与非门对脉冲的控制作用。

解：与非门一个输入端输入脉冲，另一个输入端为控制端，当控制端输入0时，输出为高电平；当控制端输入1时，脉冲反相输出。

3. 与非门的输出端能否接高电平？为什么？与非门、或非门的多余输入端应如何处理？

解：与非门的输出端不能接高电平。原因：若与非门输出端输出为低电平，在高电平与输出端之间形成一低阻通路，从而产生很大的电流，有可能导致器件损毁。

与非门多余输入端的处理：a.悬空；b.接高电平；c. 与有用输入端并联使用；d.接高值电阻（几百欧以上）到地。

或非门多余输入端的处理：a.接地；b.接小值电阻（两百欧以下）到地。

4. 总结74LS86逻辑功能并分析结果。

解：74LS86逻辑功能是相同为0，相异为1。当一个输入端为0时，输出与另一输入相同（原码输出）；当一个输入端为1时，输出与另一输入相反（反码输出）。

实验三

1. 用OC门时是否需要外接其它元件？如果需要，此元件应如何取值？

解：用OC门只有在外接负载电阻Rc和电源Ec后才能正常工作。

2. 几个OC门的输出端是否允许短接？

解：允许短接。

3. 几个三态门的输出端是否允许短接？有没有条件限制？应注意什么问题？

解：三态门的输出端允许短接，但是有条件限制，需要注意在单向总线方式下，要求只有需要传输信息的那个三态门的控制端处于使能状态，其余各门皆处于禁止状态。

实验四：

1. 简述组合逻辑电路分析方法。

解：（1）由逻辑图写出各输出端的逻辑表达式；

（2）化简和变换各逻辑表达式；

（3）列出真值表；

（4）根据真值表和逻辑表达式对逻辑电路进行分析，最后确定其功能。

2. 简述组合逻辑电路的设计方法。

解：（1）根据实际问题对电路逻辑功能的要求，定义输入输出变量，要求把变量取1值的含义表达清楚；

（2）列出真值表；

（3）由真值表写出逻辑表达式；

（4）简化和变换逻辑表达式（注意消除竞争冒险现象）；

（5）画出逻辑电路图。

3. 试设计一个4位的奇校验电路，当4位数中有奇数个时输出为1，反之为0，并选择元件。（要有设计过程）

实验五

1. 普通四位二进制与一位8421BCD码的设计方案有什么不同？

解：普通四位二进制有0000~1111十六种状态；一位8421BCD码只有0000~1001十个状态有效，后六个状态是无关项，在圈卡诺图的时候，既可以圈为0，也可以圈为1。

2. 信号波形如图2-2-3所示，这些干扰信号是否属于冒险现象？

解：不属于，图中信号波形虽然受干扰了，但是一直保持是高电平。而冒险现象会使逻辑电路产生错误的输出状态。

3. 在实验内容4中，如何选择两个自变量的组合与血型的对位关系，使得电路最简？解：将O型血和AB型血定义为00和11或者11和00，可以使电路最简。

实验六

1. 数据选择器是一种通用性很强的功能件，它的功能很容易得到扩展。如何用4选1数据选择器实现8选1选择器功能？

解：

2．如何将两个3线-8线译码器组合成一个4线-16线的译码器？解：

实验七

1. 触发器实现正常逻辑功能状态时，S和R应处于什么状态？悬空行不行？

解：触发器实现正常逻辑功能状态时，S和R应处于高电平状态，不能悬空。

2. 设计广告流水灯，用一个3位二进制异步加计数器，后面再接一个三线—八线译码器，是否可行？

解：可行，课上讲的用三个JK触发器或三个D触发器设计的3位二进制异步加计数器，后面再接一个74138就可以。