第3章习题答案

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答:无关
题3.4.1串行加法器进位信号采用传递,而并行加法器的进位信号采用传递。
(A)超前,逐位(B)逐位,超前(C)逐位,逐位(D)超前,超前
答:B
题3.4.2一个有使能端的译码器作数据分配器时,将数据输入端信号连接在。
答:使能端
题3.4.3优先编码器输入为 ( 优先级别最高),输出为 、 、 ( 为高位)。当使能输入 时,输出 应为。
解:1)设输入信号A、B、C为421码,输出为F3F2F1。K=0时,输入信号A、B、C加1,K=1时,输入信号A、B、C减1,列出真值表如习题表3.2所示。
2)根据真值表列卡诺图,写出输出函数F3F2F1的逻辑表达式。
3)画出电路图,略。
习题3.3请设计一个5421BCD码中偶数个1检验
电路,并画出电路图。
结果是1→0→1,将会产生冒险。克服冒险的方法:
路径可选0101→0111→1111,但有时不好加以控制,
可选择加选通脉冲的方法解决。
习题3.8用VHDL设计8线-3线优先编码器。
解:VHDL实体有8个输入input(0)~input(7)代表输入信号0~7,3位由低位到高位排列的二进制信息输出。
进程语句中用的是if顺序语句,首先判断input(7)是否为低,若为低,执行接下来的语句,将结果送到输出,然后退出进程。否则继续判别下面的if语句,执行程序。
END IF;
END PROCESS;
ENDrtl;
习题3.93线-8线译码器74138及门电路组成的组合逻辑电路如题图3.10所示。其中,输入信号A7-A0为地址线。试写出译码器各位输出所实现的地址。
解:译码器的使能端有效时 ,
译码器译码。由题图3.10电路可知,译码器译码,
则地址线A3-A7的状态应为A6=A7= 0,A3=A4
0 0 0 1 1
0 0 1 0 0
0 0 1 0 1
0 0 1 1 0
0 0 1 1 1
0 1 0 0 0
0 1 0 0 1
1 0 0 0 0
1 0 0 0 1
1 0 0 1 0
1 0 0 1 1
1 0 1 0 0
1 0 1 0 1
解:从真值表入手分析此电路。写出真值表后,如习题表3.10所示,直接观察规律。可以看出从0到15共16个数字被转成了相应的以10、8、4、2、1为权值的5位BCD码,逻辑功能也可以说是加6校正电路。
否决权。
解:1)设置输入/输出变量
确定输入A、B、C和D为投票人,且A为班
主任。输出F为事件“通过”成立。投票人投同意
票为逻辑1,不同意为逻辑0。输出通过为逻辑1,
不通过为逻辑0。
2)列真值表和写逻辑表达式
在真值表中,列出输入变量A、B、C和D的
所有(全)组态,根据题意列出输出变量,如真值
表如习题表3.4所示。依据真值表写出逻辑表达式
(A)00→01→11→10 (B)00→01→10→11(C)00→10→11→01
答:B
题3.2.2清除竞争冒险的常用方法有(1)电路输出端加;(2)输入加;(3)增加。
答:电容,选通脉冲,冗余项。
题3.2.3门电路的延时时间是产生组合逻辑电路竞争与冒险的唯一原因。( )
答:×
题3.2.4根据毛刺产生的方向,组合逻辑的冒险可分为冒险和冒险。
END priorityencoder;
ARCHITECTURE rtl Of priorityencoder IS
BEGIN
PROCESS(input)
IF(input(7)='0') THEN
y<=''000'';
ELSIF (input(6)='0') THEN
y<='001';
ELSIF(input(5)='0') THEN
用VHDL语言描述优先编码器的程序如下。
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.std_logic_1164.all;
ENTITY priorityencoder IS
PORT (input:IN STD_LOGIC_VECTURE(7 DOWNTO 0);
y:OUT STD_LOGIC_VECTURE (2 DOWNTO 0);
=A5= 1。若 ,则A2A1A0=000,即
A7A6A5A4A3A2A1A0=00111000=38H同理得 分
别为39H,3AH,3BH,3CH,3DH,3EH,3FH。
习题3.10 试分析题图3.12所示电路, 列出输入输出真值表,说明电路的逻辑功能。74283为4位超前进位全加器。
习题表3.10 真值表
答:110
题3.4.4用4位二进制比较器7485实现20位二进制数并行比较,需要片。
答:5
题3.4.5数据分配器的结构与相反,它是一种输入,输出的逻辑电路。从哪一路输出取决于。
答:数据选择器、1路、多路、地址控制端。
题3.4.6一个十六路数据选择器,其地址输入端有个。
答:4
题3.4.7采用4位比较器7485对两个四位二进制数进行比较时,先比较位。
思考题:
题3.1.1组合逻辑电路在结构上不存在输出到输入的,因此状态不影响状态。
答:反馈回路、输出、输入。
题3.1.2组合逻辑电路分析是根据给定的逻辑电路图,而确定。组合逻辑电路设计是根据给定组合电路的文字描述,设计最简单或者最合理的。
答:逻辑功能、逻辑电路。
题3.2.1一组合电路输入信号的变化顺序有以下三种情况,当时,将可能出现竞争冒险。
由逻辑函数表达式知,题图3.4所示电路有冒险。并且冒险可能在下列三种情况下发生:
(1)当A=0,B=1,D=1时, ,C有“0”冒险。
(2)当B=0,C=1,D=1时, ,A有“0”冒险。
(3)当A=0,B=0,C=1时, ,D有“0”冒险。
在输出的或门输入端增加一低选通脉冲的方法消除冒险。
习题3.6试分析题图3.6电路中,哪个信号改变状态时,存在竞争—冒险现象?在哪种取值的情况下,发生哪种冒险?如何克服?
解:1)设输入信号A、B、C、D为5421BCD
码,输出为F。列出真值表如习题表3.3所示。
2) 根据真值表列卡诺图,写出输出函数F的
逻辑表达式。
3)画出电路图如答题图3.3所示。
习题3.4请设计一表决电路。共有4人参加某学
生集体的三好生投票,多数人投赞成票可以通过,
其中班主任投否决票不通过,即班主任具有一票
答:1型、0型。
题3.2.5传统的判别方法可采用和法来判断组合电路是否存在冒险。
答:代数法、卡诺图。
题3.3.1进程行为之间执行顺序为,进程行为内部执行顺序为。
答:同时、依次。
题3.3.2行为描述的基本单元是,结构描述的基本单元是。
答:进程、调用元件语句。
题3.3.3结构体中的每条VHDL语句的执行顺序与排列顺序。
(A)最低(B)次高(C)次低(D)最高
答:D
题3.4.8使能端的作用是和。
答:克服竞争冒险、功能扩展。
题3.4.9在下列逻辑电路中,是组合逻辑电路的有___________。
(A)译码器(B)编码器(C)全加器(D)具有反馈性能的寄存器
答:A、B、C
题3.4.10 4线-10线译码器中输出状态只有F2=0,其余输出端均为1,则它的的输入状态应取。
解:写出题图3.6的输出逻辑函数表达式
当D=C=1,B=0时, 。由逻辑函
数表达式知,题图3.6所示电路有冒险。并且A
有“1”冒险。可在输出的与门增加一高选通脉
冲的方法消除冒险。
习题3.7如题图3.8所示的一组合逻辑函数,当输入信号ABCD从0101到1111变化时,即同时有2个信号变化,会产生逻辑冒险吗?如何克服?
答:浮栅,不丢失
题3.5.4FLASH编程单元向浮栅注入电子时,产生,释放电子时,产生。
(A)雪崩击穿,隧道效应(B)隧道效应,雪崩击穿(C)齐纳击穿,雪崩击穿
(D)电容效应,隧道效应(E)齐纳击穿,隧道效应
答:A
题3.5.5PROM实现的逻辑函数采用表达式来描述,PLA实现逻辑函数采用表达式来描述。
(A)0011(B)1000(C)0010(D)1001
答:C
题3.5.1(1)组合逻辑的PLD不仅基于与、或两级形式,而且基于查找表结构。()
(2)FPGA存储单元是基于浮栅编程技术。()
(3)FLASH存储器掉电之后信息丢失。()
答:F, F, F
题3.5.2在题表3.1中,写出各种PLD器件的阵列编程特点:
1)由逻辑图得电路输出函数的表达式:
2)根据表达式列出真值表见习题表3.1所示。
3)由习题表3.1可知,此电路只有输入A、B、C的取值不同时F=1,否则F=0。因此,题图3.1所示电路为三变量非一致电路。
习题3.2请设计一个具有可控功能的3位二进制加1、减1转换电路,并画出电路图。K为控制信号,当K=0时加1,K=1时减1。
题表3.1 PLD器件特点
类型




EPROM
PLA
PAL
GAL
答:
题表3.1PLD器件特点
类型




EPROM
固定
可编程
PLA
可编程
可编程
PAL
可编程
固定
GAL
可编程
固定
题3.5.3利用浮栅技术制做的EPROM是靠________编程,当将外部提供的电源去掉之后,浮栅上的负电荷_________。
y<='010';
ELSIF (input(4)='0') THEN
y<='011';
ELSIF (input(3)='0') THEN
y<='100';
ELSIF (input(2)='0') THEN
y<='101';
ELSIF (input(1)='0')then
y<='110';
ELSE
y<='111';
X4X3X2X1
D10D8D4D2D1
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
0 0 0 0 0
0 0 0 0 1
0 0 0 1 0
解:当输入信号ABCD从0101到1111时变化,
AC同时由0变到1,两个状态输出都是1。但变化
时,AC很可能不是同时变化,有可能A先变,也
有可能C先变。如果C先变,则ABCD的路经为
0101→0111→1111,结果都是1,不会产生冒险。
如果A先变,则ABCD的路经为0101→1101→1111,
能化简为: 或 的形式,则说明当
变量A在1、0之间变化时可能引起电路竞争冒险。
第二种方法是分析电路输出函数的卡诺图。若在卡
诺图中出现两圈相切,而某一变量跨越相切处是在
0、1之间变换,则这一变量取值突变时可能引起
电路逻辑冒险。本例题将用逻辑表达式判断电路是否
有冒险并消除冒险。
由题图3.4知电路的输出函数为:

3)画出电路图如答题图3.4所示。
习题3.5试分析题图3.4电路中,当A、B、C、D其中一个信号改变状态时,是否存在竞争—冒险现象?如果存在竞争—冒险现象,会发生在其他变量为何种取值的情况下?是哪种冒险?如何克服?
解:判断电路是否存在冒险有两种方法,一是
分析输出逻辑函数表达式。若在一定条件下函数式
所以必须取反。
2)余3码源自文库8421BCD码实际上是减3,
设A为被加数,B取反,然后加输入进位位“1”。
但控制信号X为0时是减法,所以也必须取反。
3)将X取反控制异或门作为B=3或B的反码。连接电路如题图3.13所示。
习题3.12题图3.14电路是一片4位比较器7485、一片显示译码器7447、一片4位全加器74283构成的逻辑功能电路,试分析该电路的逻辑功能。
答:最小项与或,最简与或式
题3.5. 6PROM与阵列需要,PLA是根据需要产生,从而减小了阵列的规模。
(A)全译码,乘积项(B)编程,最小项(C)编程,最简与或式
(D)最简与或式,全译码(E)全译码,最小项
答:A
题3.5.7当今可编程集成电路技术,可以使FPGA的密度EPLD的密度。
(A)大于(B)等于(C)小于(D)小于等于
答:A
题3.5.8以FLASH为编程单元的EEPROM浮栅释放负电荷时,一片一片的释放的原因是。
(A)隧道效应(B)雪崩基础(C)漏极接电源(D)源极接电源
答:D
习题与自检题
习题3.1分析题图3.1所示组合逻辑电路功能。
解:组合逻辑电路的输出函数表达式可以直接写出,也可以先逐级写出各门电路的输出,
然后得到逻辑电路输出的函数表达式。
习题3.11请用74283实现一个可控余3码至
8421BCD码和8421BCD码至余3码转换电路。
当X=0时实现余3码至8421BCD码,X=1时
实现8421BCD码至余3码。
解:1)8421BCD码至余3码转换实际上
是加3,设A为被加数,B为3,X为控制信号。
输入进位位应接0,但控制信号X为1时是加法,
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