数字电路王秀敏第五章课后习题答案
数字电路第5章习题解答
第5章 组合逻辑电路应用习题55.1 设计一个10线-4线编码器,输出为8421BCD 码。
解:设输入9I ,8I …0I 分别表示十进制数码9,8…0,输出3Y ,2Y ,1Y ,0Y 分别表示8421BCD 码的4个二进制位。
输入低电平有效的编码器真值表如下: 得到最简逻辑函数为:893Y =I +I 89=I I 27654Y I I I I = 17632Y I I I I = 5.2 试用线-3的2101Y Y Y ===,31EX Z Y ==,0F Y =,导致1U 对76,A A 进行优先编码,且与门的输出为1U 的编码输出,所以,3210Z Z Z Z 的值在1000—1111之间,1F Z =。
5.3 试分析图P5.3所示电路的功能(74148为8线-3线优先编码器)。
解:由题知0EI =当2A ,3A ...9A 中有逻辑0时,则:则1U 对它们进行优先编码,且1U 的1F Y =,导致2U 的输出全为1,与门的输出为1U 的编码输出,所以3L 2L 1L 0L 的值在0000—0111之间,1F Y =。
如果2A ,3A ...9A 全为逻辑1,则1U 的2101Y Y Y ===,31EX L Y ==,0F Y =,导致2U 对10,A A 进行优先编码,且与门的输出为2U 的编码输出,所以,3L 2L 1L 0L 的值在1000—1111之间,1F Y =。
5.4 分析图P5.4所示电路的功能。
解: 102L Y Y =∙ 23567L Y Y Y Y =∙∙∙ 即1L ABC ABC AC =+= 2L ABC ABC ABC ABC AC AB BC =+++=++74138译码器能实现函数1L AC = 2L AC AB BC =++的功能。
5.5 用2片3线-8线译码器74138,组成4线-16线译码器。
图P5. 4图P5.33 当0EN =时,编码器对输入位号进行编码30Y = 891I I ==,相当于一个输出加上非门的8线-3线优先编码器,按765I I I …0I 的优先级数,对应的输出二进制代码依次为111,110,101…000,所以当时的输出二进制代码依次为0111,0110,0101…0000。
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解:主从 RS 触发器的工作过程是:在 CP=l 期间主触发器接收输入信号,但输出端并 不改变状态,只有当 CP 下降沿到来时从触发器甚才翻转,称为下降沿触发。根据主从 RS 触发器状态转换图可画出波形图如下图所示。
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5-8 在图 5-38(a)所示的主从 JK 触发器中,CP、J、K 的波形如图 5-38(b)所示,试画 出相应的 Qm、 Q m 、Q 和 Q 的波形图。
8
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解:见下图:
图 5-44
5-15 图 5-45(a)中 FF1、FF2 是 CMOS 边沿触发器,FF3、FF4 是 TTL 边沿触发器。 CP 及其 A、B、C 输入端的波形用如图 5-45(b)所示。设各触发器的初态均为 0。试画出各触发 器输出端 Q 的波形图。
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解:见下图:
解:见下图:
n+1
Q1n+1 Q2
= =
A Q1n
F1
5-20
=在Q图1n Q5-2n50(a)所示电路
C设P触和发F器J2的的=初波Q始形1n状图Q2态如n 为图
5-50(b)所 0,试画出
R 的波形图。
图 5-49
解:见下图:
图 5-50
中, 示, Q和
解:见下图:
F1:
Q n +1 1
=
D
F2: J = Q1n ,K=1
Q n +1 2
=
Q1n
Q
n 2
图 5-48 11
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5-19 如图 5-49(a)所示电路。其输入端 CP 和 A 的波形图如图 5-49(b)所示,设触发 器的初始状态 Q1n = Q2n = 0 ,试画出电路输出端 F1,F2 的波形图。
数字逻辑电路(王秀敏主编)课后习题答案
第1章 概述检 测 题一、填空题1. 在时间和数值上都是连续变化的信号是_______信号;在时间和数值上是离散和量化的信号是_______信号。
2. 表示逻辑函数常用的方法有4种,它们是_______,________,________,_______。
3. 正逻辑体制高电平用逻辑_____表示,低电平用逻辑_____表示。
4. 任何进位计数制,数值的表示都包含两个基本的要素:_______和_______。
5. 102816(96.75)( )( )( )===二、请完成下列题的进制转换1.210(1011001)( )=810(736.4)( )=1610(34)( )F C =2.112(30)( )=102(16.6875)( )= 3.28(1011101)( )=28(1010010.11010)( )=4.82(127.65)( )=162(9.16)( )A = 5.216(1110101100)( )=216(1111.001)( )=三、选择题1.在下列各数中,最小的数是( )(a) 2(101001) (b) 8(52) (c) 16(2)B (d) 10(96)2. 8421(100110000110)( )BCD 余3BCD(A)100110001001 (B)100110001000 (C)110010000110 (D)101100001100四、简述题1.为什么在数字系统中通常采用二进制/2.何为进位计数制? 何为码制? 何为正、负逻辑?3.算术运算、逻辑运算和关系运算的区别?检测题答案一、填空题1. 答案:模拟,数字2. 答案:真值表,逻辑函数式,逻辑图,卡诺图。
3. 答案:1,0;0,14. 答案:基数,位数5. 答案:1100000.11,140.6,60.0二、请完成下列题的进制转换1. 89; 478.5; 80122. 11110; 10000.10113. 135; 122.624. 1010111.110101; 10011010.000101105. 3AC ; F.2三、选择题1.答案:A2. 答案:A四、简述题答案:略习题[题1.1] 将下列十进制数转换为二进制数。
数电第五章习题答案精编版
5.4 对于图P5.4电路,试导出其特征方程并说明对A、B的取值有无约束条件。
Q图P5.11P5.125.12 画出图P5.12电路中Q 1、Q 2 的波形。
解:特征方程为: ,Q 端波形如图P5.12所示。
=[D]·CP 1,Q 1n+1Q 2n+1= Q 1n[]·CP 2图P5.14 图P5.155.15 画出图P5.15电路中Q 端的波形。
解:Q 端波形如图P5.15所示。
5.16 试作出图P5.16电路中Q A 、Q B 的波形。
解:特征方程为: , ,Q 端波形如图P5.16所示。
图P5.16 图P5.17Q A n+1= Q B n[]·A Q B n+1= Q A n []·BA R DB Q A Q BR D CP CP ⊕Q 2Q 1Q 25.17 试作出图P5.17电路中Q 1、Q 2 的波形。
解:特征方程为: , ,Q 端波形如图P5.17所示。
5.18 试作出图P5.18电路中Q 1和Q 2的波形(设Q 1和Q 2的初态均为“0”),并说明Q 1和 Q 2对于CP 2各为多少分频。
解:特征方程为: , ,Q 端波形如图P5.18所示。
Q 1和Q 2对于CP 2都是4分频,即图P5.18 图P5.195.19 已知电路如图P5.19,试作出Q 端的波形。
设Q 的初态为“0”。
解:特征方程为: ,Q 端波形如图P5.19所示。
5.20 已知输入u I 、输出u O 波形分别如图P5.20所示,试用两个D 触发器将该输入波形u I 转换成输出波形u O 。
解:输出u O 是对输入u I 的4分频,而采用1个DFF 可实现2分频,故实现电路如图P5.20所示。
图P5.205.21 试分别用公式法和列表图解法将主从SR 触发器转换成JK 触发器。
解1:Q 1n+1= Q 1n []·(CP ⊕Q 2)Q 2n+1= Q 2n []·Q 1?)?,(2221==CP Q CP Q f f f f Q 1n+1= Q 1n []·CP 1Q 2n+1= ·Q 2n []·CP 2Q 1n CP 2CP 1Q 1Q 241,412221==CP Q CP Q f f f f Q n+1= [ A ]·CP CP A Qu Iu OQ n+1=S+RQ n SR =0Q n+1=JQ n +KQn令新老触发器的次态方程相等,则有S=JQ n ,R=K但不满足约束条件SR =0。
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【题5.15】已知CMOS边沿触发方式JK触发器各输入端 的电压波形如图P5.15所示,试画出Q,Q’端对应的电压 波形。
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解:根据JK触发器逻辑功能的定义和边沿触发方式的动作特 点,画出的Q,Q’ 端电压波形如图A5.15。
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【题5.18】设图P5.18中各触发器的初始状态皆为Q=0,试画 出在CLK信号连续作用下各触发器输出端的电压波形
10
解:根据SR触发器逻辑功能的定义及脉冲触发方式的动作特 点,即可画出图A5.8中Q和Q’的电压波形。
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【题5.9】 若主从结构SR触发器的CLK,S,R, 各输入端电压波 形如图P5.9所示, =1,试画出Q,Q’ 端对应的电压波形。
12
解:根据SR触发器逻辑功能的定义及脉冲触发方式的动作特 点,即可画出Q,Q’的电压波形,如图A5.9所示。
学习要点: 1、不同电路结构触发器的动作 特点; 2、不同逻辑功能触发器的特性;
1
【题5.1】 画出图P5.1由与非门组成的SR锁存器输出端Q,Q’的 电压波形,输入端 , 的电压波形如图中所示。 解:见图A5.1.
No Image
2
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【题5.4】图P5.4所示为一个防抖动输出的开关电路。当拨动 开关S时,由于开关触点接通瞬间发生振颤 , 和 的电压波 形如图中所示,试画出Q,Q’端对应的电压波形。
从高电平跳变成低电平以后电路的工作过程与上述过 程类似。这样就得到了图A5.20的 电压波形。
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【题5.21】 在图P5.21所示的主从JK触发器电路中,CLK 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.
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写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
第5章课后习题参考答案
第五章组合逻辑电路1.写出如图所示电路的输出信号逻辑表达式,并说明其功能。
(a)(b)解:(a)Y1ABC(判奇功能:1的个数为奇数时输出为1)Y2AB(AB)CABACBC(多数通过功能:输出与输入多数一致)(b)Y1(AB)A(AB)BABAB(同或功能:相同为1,否则为0)2.分析如图所示电路的逻辑功能(a)(b)(c)解:(a)Y1ABAB(判奇电路:1的个数为奇数时输出为1)0011(b)Y2(((AA)A)A)(判奇电路:1的个数为奇数时输出为1)0123YAM00(c)Y1 A M1(M=0时,源码输出;M=1时,反码输出)YAM233.用与非门设计实现下列功能的组合逻辑电路。
(1)实现4变量一致电路。
(2)四变量的多数表决电路解:(1)1)定变量列真值表:ABCDYABCDY0000110000000101001000100101000011010110010*******010*******011001110001110111112)列函数表达式:YABCDABC D ABCDABCD3)用与非门组电路(2)输入变量A、B、C、D,有3个或3个以上为1时输出为1,输人为其他状态时输出为0。
1)列真值表2)些表达式3)用与非门组电路4.有一水箱由大、小两台水泵ML和Ms供水,如图所示。
水箱中设置了3个水位检测元件A、B、C,如图(a)所示。
水面低于检测元件时,检测元件给出高电平;水面高于检测元件时,检测元件给出低电平。
现要求当水位超过C点时水泵停止工作;水位低于C点而高于B点时Ms单独工作;水位低于B点而高于A点时ML单独工作;水位低于A点时ML和Ms同时工作。
试用门电路设计一个控制两台水泵的逻辑电路,要求电路尽量简单。
解:(1)根据要求列真值表(b)(b)(a)(2)真值表中×对应的输入项为约束项,利用卡诺图化简(c)(d)(c)(d)(e)得:MABCsMBL(ML、M S的1状态表示工作,0状态表示停止)(3)画逻辑图(e)5.某医院有—、二、三、四号病室4间,每室设有呼叫按钮,同时在护士值班室内对应地装有一号、二号、三号、四号4个指示灯。
数字逻辑电路王秀敏第5章检测题习题+答案7.10
103检 测 题(第5章)一、 单项选择题1.组合逻辑电路通常由____组和而成。
(a )记忆元件 (b )门电路 (c )计数器 (d )以上均正确 答案(b )2.能实现算术加法运算的电路是____。
(a )与门 (b )或门 (c )异或门 (d )全加器答案(d )注释:与门,或门,异或门等实现的是逻辑运算,半加器,全加器,加法器实现的是算术运算3.N 位二进制译码器的输出端共有____个。
(a )2n 个 (b )2n 个 (c )16个 (d )12个 答案(b )4.3线-8线译码器74LS138,若使输出50Y =,则对应的输入端210A A A 应为____. (a )001 (b )100 (c )101 (d )110 答案(c )5.要使3-8线译码器正常工作,使能控制端G 、2G A 、2G B 的电平信号为____。
(a )011 (b )100 (c )000 (d )0101答案(b )二、试用3线-8线译码器74LS138和门电路实现一个判别电路,当输入的三位二进制代码能被2整除时电路输出为1,否则为0。
答案:根据题意,写出真值表,如表R5.4所示。
由表R5.4,得出,246Y ABC ABC ABC m m m =++=++由于74LS138的输出i Y 为i m ,因此令210,,A A B A C A ===,则得246246246Y m m m m m m Y Y Y =++=⋅⋅=⋅⋅根据上式画出逻辑图,如图R5.3所示。
三、试用与非门构成密码电子镇。
A ,B ,C ,D 是镇上的四个按键,Y 是开锁信号。
欲打开表R5.4Y 0Y 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 7A 2A 1A 0S 1S 2S 3&Y A B C "1"图R5.3104密码锁,应按下AD 键,在插入钥匙,锁就被打开了,否则打不开。
答案:列出真值表,如表R5.5所示。
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自我检查题5.1 时序电路和组合电路的根本区别是什么?同步时序电路与异步时序电路有何不同?解答:从功能上看,时序电路任何时刻的稳态输出不仅和该时刻的输入相关,而且还决定于该时刻电路的状态,从电路结构上讲,时序电路一定含有记忆和表示电路状态的存储器。
而组合电路任何时刻的稳态输出只决定于该时刻各个输入信号的取值,由常用门电路组成则是其电路结构的特点。
在同步时序电路中,各个触发器的时钟信号是相同的,都是输入CP 脉冲,异步时序电路则不同,其中有的触发器的时钟信号是输入cp 脉冲,有的则是其他触发器的输出,前者触发器的状态更新时同步的,后者触发器状态更新有先有后,是异步的。
5.2 画出图T5.2所示电路的状态和时序图,并简述其功能。
图T5.2解:(1)写方程式 驱动方程 nQ K J 200==n Q K J 011==n n Q Q J 012=, n Q K 22=输出方程:nQ Y 2= (2) 求状态方程nn n n n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q Q Q K Q J Q 02020202000010+=+=+=+ n n n n n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q Q Q K Q J Q 01011010111111+=+=+=+ n n n n n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q Q Q K Q J Q 01222201222212=+=+=+(3)画状态图和时序图 状态图如下图所示:101时序图如下图所示:CP Q 0Q 1Q 25.3 试用边沿JK 触发器和门电路设计一个按自然态序进行计数的七进制同步加法计数器。
解:(1)状态图如下图:(2)求状态方程、输出方程CQ Q Q n n n /101112+++的卡诺图如下图所示:输出方程为nn Q Q C 12=状态方程:n n n n n Q Q Q Q Q 120112+=+ n n n n n n Q Q Q Q Q Q 0120111+=+ n n n n n Q Q Q Q Q 120110+=+驱动方程: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 Q Q Q 0122120121220112)(++=++=+n n n n n n Q Q Q Q Q Q 1021011+=+n n n n n Q Q Q Q Q 0012101)(++=+与JK 触发器的特性方程 比较,可以得到驱动方程 n n Q Q J 012= 、 n Q K 12=n Q J 01= 、n n Q Q K 021=n n n n Q Q Q Q J 12120=+= 10=K(4) 无效状态转换情况 111/1000 能自启动(5) 逻辑图如下图所示:5.4 画出用时钟脉冲上升沿触发的边沿D 触发器组成的4位二进制异步加法计数器和减法计数器的逻辑电路图。
数字电子技术第5章习题解答
第5个CLK的下降沿产生后,触发器的状态随主触发器的状态而改变,即1状态。据此,可画出波形图如图5-12所示。
5-10带异步输入的脉冲触发的SR触发器中,各输入端的信号波形如图5-13所示,试画出Q、Q'端对应的波形。异步输入信号SD=0。
(3)第3个高电平期间,S=1,R=0,Q=1,Q’=0。
(4)第4个高电平期间,S=1,R=1,输出为11态,随后,S=0,R=1,Q=0,Q’=1。
(5)第5个高电平期间,S=0,R=0,输出保持;随后,S=1,R=0,Q=1,Q’=0;接着,S=0,R=0,输出保持;最后,S=0,R=1,Q=0,Q’=1。
图5-6
5-7已知电平触发的D触发器,若CLK、D的电压波形如图5-7所示,试画出Q和Q’端对应的电压波形。设触发器的初始状态为Q=0。
解:触发器为下降沿触发,标出每个时钟信号的下降沿。触发器初始状态为0。
(1)第1个下降沿,D=1,Q=1,Q’=0。
(2)第2个下降沿,D=0,Q=0,Q’=1。
(3)第3个下降沿,D=1,Q=1,Q’=0。
5-3.试问电平触发方式的触发器能构成具有翻转功能的触发器吗?为什么?
解:不能。电平触发方式的触发器,在整个电平有效期间内,均可以接收信号建立状态,因此,若构成具有翻转功能的触发器,将会在整个电平有效期间内不断地接收信号实现翻转,会出现空翻现象。
5-4.已知基本RS触发器电路中,输入信号端RD’和SD’的电压波形如图5-1所示,试画出图示电路的输出端Q和Q’端的电压波形。
数字电路课后题答案
G2
Gn 图题 3-8
数字电路与数字系统
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3-9 OC 门是具有什么逻辑功能的门电路?它有什么特点和用途? 解:OC 门是集电极开路的“与非”门,是把“与非”门电路的推拉式输 出级改为三极管集电极开路输出。所以具有“与非”门的逻辑功能。 时才能正常工作,而电源 U CC OC 门只有在外接上拉电阻 R L 和电源 U CC 的电压既可与门电路本身的电压 U CC 相同,也可以不同。 OC 门的最大特点是允许将输出端直接连在一起,以实现“线与”功能。 3-10 图题 3-10 中均为 CD4000 系列 CMOS 门电路,试指出各门电路的输 出是高电平还是低电平?
数字电路与数字系统
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3-7 计算图题 3-7 电路中上拉电阻 RL 的阻值范围。 其中 G1、 G2、 G3 是 74LS 系列 OC 门, 输出管截止时的漏电流 I CEO 100A , 输出低电平 U OL 0.4V 时允许的最大负载电流 I LM 8mA 。G4、G5、G6 为 74LS 系列“与非”门,
时输出电流的最大值 I OL (max) 8mA , U OH 3.2V 时输出电流的最大值为 (GM 的输出电阻可忽略不计) I OH (max) 0.4mA 。 解:
GM UI G1
N OL N OH
I OL (max) I IL I OH (max) I IH
8 20 0.4 0.4 10 3 20 20 10 6
50A 的漏电流。CMOS“或非”门的输入电流很小,可忽略。现要求加到 CMOS“或非”门输入端的电压满足 U IH 4V ,U IL 0.3V ,该电路的电源电 压为 U CC 5V 。试求上拉电阻的取值范围。
电子电路第五章习题及参考答案
习题五附加题: 若。
,求,)()(sin 3)(cos )(2121t i t i A t t i A t t i +-==ωω 解:设i (t )=i 1(t )+i 2(t ),各电流均为同频率的正弦波,以相量表示后得: 21∙∙∙+=I I I根据已知条件有:390310121j I I =∠==∠=∙∙所以, 60231∠=+=∙j I 与相量∙I 相对应的正弦电流i (t )为 )()60cos(2)()()(21A t t i t i t i +=+=ω(注:所谓正弦量既可以是正弦也可以是余弦,仅差900相位差,所以此处将其化为余弦,主要就是让同学们了解:正弦量不单单是正弦,也可以是余弦。
)5-1已知V t u V t u bc ab )60314sin(100)30314cos(100 +=+=,,在用相量法求u ac 时,下列四种算法得答案哪些是正确的?不正确的,错在何处?(可改写式子为:V t u V t u bc ab )30314cos(100)120314sin(100 -=+=,) 方法一:(以COS 为标准算) 方法二:Vt u j U U j U j U ac bc ab bc ab 314cos 2.17302.173506.86506.86=+=+-=+=∙∙∙∙Vt u j U U j U j U ac bc ab bc ab )45314cos(4.1936.1366.1366.8650506.86 +=+=++=+=∙∙∙∙方法三:(以SIN 为标准算 ) 方法四:Vt u j U U j U j U ac bc ab bc ab )2314sin(2.1732.17306.86506.8650π+=+=++=+-=∙∙∙∙Vt u j U U j U j U ac bc ab bc ab )45314sin(7.516.366.36506.866.8650 +=+=+-=+-=∙∙∙∙解:方法(一)、(三)是正确的,方法(二)、(四)是错误的,它们的错误在于:在同一问题中采用了两种不同的标准来表示正弦量,方法(二)中,ab U ∙是用 01∠代表t ωcos 写出的,而bc U ∙则是用 01∠代表t ωsin 写出的,其结果显然是不正确的。
数字电路课后题参考答案
习题参考答案注:参考答案,并不是唯一答案或不一定是最好答案。
仅供大家参考。
第一章习题2. C B A D B A C B A F ⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=3. 设:逻辑变量A 、B 、C 、D 分别表示占有40%、30%、20%、10%股份的四个股东,各变量取值为1表示该股东投赞成票;F 表示表决结果,F =1表示表决通过。
F =AB +AC +BCD4. 设:A 、B 开关接至上方为1,接至下方为0;F 灯亮为1,灯灭为0。
F =A ⊙B5. 设:10kW 、15kW 、25kW 三台用电设备分别为A 、B 、C ,设15kW 和25kW 两台发电机组分别为Y 和Z ,且均用“0”表示不工作,用“1”表示工作。
C AB Z BA B A Y ⋅=⋅=6.输入为余3码,用A 、B 、C 、D 表示,输出为8421BCD 码,用Y 0、Y 1、Y 2、Y 3表示。
D C A B A Y CB DC BD B Y DC Y DY ⋅⋅+⋅=⋅+⋅⋅+⋅=⊕==32107. 设:红、绿、黄灯分别用A 、B 、C 表示,灯亮时为1,灯灭时为0;输出用F 表示,灯正常工作时为0,灯出现故障时为1。
C A B A C B A F ⋅+⋅+⋅⋅=8. D C B D A H DC B AD C B A D C B A D C B A G DC B AD C A B A F DC B A E ⋅⋅+⋅=⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅⋅=⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅=⋅⋅⋅=第二章习题1. 设:红、绿、黄灯分别用A 、B 、C 表示,灯亮时其值为1,灯灭时其值为0;输出报警信号用Y 表示,灯正常工作时其值为0,灯出现故障时其值为1。
AC AB C B A Y ⋅⋅=2. 设:烟、温度和有害气体三种不同类型的探测器的输出信号用A 、B 、C 表示,作为报警信号电路的输入,有火灾探测信号时用1表示,没有时用0表示。
报警信号电路的书躇用Y 表示,有报警信号时用1表示,没有时用0表示。
[习题答案]数字电子技术主编王秀敏机械工程出版社
第二章 逻辑代数与逻辑化简检测题一、(1)b (2)a (3)b 二、Y ABC ABC ABC ABC ABC =++++三、YAB AB =+四、1.()YA B C DE =+ 2.()()YA B C B C =+++五、1D 2. AB 3. A 4.C 六、1.Y B A C =+图T2.6.12.YAB A C =+AB CD 00011110000111100000011111111图T2.6.2七、(1)Y A BC BC =++;(2)YAC BC =+或Y AC AC =+或Y BC BC =+或Y BC AC =+;八、(1)用卡诺图化简Y AC ABC ABC =++,如图T2.8.1(a)所示,最简与或式为AB CD00011110000111100001111111111Y AB BC AC=++画出用与门、或门实现的逻辑图如图T2.8.1 (b)所示。
(2)将化简后的与-或式变换成与非-与非式Y AB BC AC ABBC AC=++=画出用与非门实现的逻辑图如图T2.8.1 (c)所示。
(3)画出给定函数Y AC ABC ABC=++的卡诺图,用已围0的方法画圈。
如图T2.8.1 (d)所示,得反函数Y AB AC BC=++Y AB AC BC=++Y AB AC BC=++由与或非门实现的逻辑图如图T2.8.1 (e)所示。
(4)将Y AB AC BC=++变成最简或非-或非式:Y AB AC BC AB AC BC A B A C B C=++=++=+++++由或非实现的逻辑图如图T2.8.1 (f)所示。
A BC0001111010001111≥1&&&ABBCACYYCACBBA&&&&(a) (b) (c)A BC0001111010001111&≥1YABACBCYCAABCB≥1≥1≥1≥1(d) (e) (f)图T2.8.1习题[题2.1] 1.()()()AB BC AC A B B C A C ++=+++2.AB BC AC AB BC AC =++AB BC AC1 1 1 01 0 0 03.B A B A ⊕=⊕[题2.2] 1.1Y ABC = 2ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD Y =[题2.3]1Y D D AB BC AC =++真值表2Y ABCD B C =+⊕真值表[题2.4]1Y AB AC BC =++ 2Y ABC ABC ABC =++3Y ABC AB BC BC =+++[题2.5] 1. 解:()YA B C C D =•+++A C D =++2. 解:()()Y A B C D E A B C D E ABC AD AE =+=++=++3. 解:()[()()]Y A B E A C D C D E =+++++()()()()A B E AC AD CD CE A B E AD CD CE ACD ACE ABD BCD BCE ADE CDE CE ACD ACE ABD BCD ADE CE ACD ABD BCD ADE CE=+++++=++++=+++++++=+++++=++++ 4.解:()[()()()] ()[] =Y A B C ABC A B B C A C A B C ABC AB BC AC ABC ABC ABC ABC=++++++=++++++++5. 解:()()()Y A B CD B C D B CD =++++++(1)()A B CD BB BCD CB DB CCD DCD A B CD BCD CB DB CD A B CD C D D C C A B D=++++++++=++++++=++++++=++[题2.6] 1. '()Y A B CDE =+2. '(()())'()()()Y A B C AB CD E ABC A B C D E =++++=+++()()ABC A B C D E =+++3.'Y =()'()()ACD BCD E A C D B C D E ++=++++[题2.7] 1.AB BC=AB(C+C)+(A+A)BC=ABC+ABC+ABC Y =+2.Y ABC ABD BCD =++()()()ABC D D AB C C D A A BCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD=+++++=+++++3.A B+CD Y =+A(B+B)(C+C)(D+D)+()B(C+C)(D+D)+()(B+B)CD =(3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15)iA A A A m i =++=∑4.(A B)(C D)Y =⊕⊕(0,1,2,3,4,7,8,11,12,13,14,15)iA B C D A B C D AB AB CD CDm i =⊕+⊕=+=+++==∑[题2.8] 1. Y A B =+2. 1Y AB C AB A B C A B =++=++++=3.()()Y AB A CD AD BC A B =+++ ()0AB ACD AD BC AB =++= 4. Y AC ABC ACD CD =+++()()()AC ABC ACD CD A C BC CD CD ACD AC AB AD C D AD AC AB AD CD AC A C C AD CD A CD=+++=++++=++++=++++=+++=+5.()()Y BC ABCE B AD AD B AD AD =+++++()()(1)()()()()BC ABCE B AD AD B AD AD BC AE B AD AD B AD AD BC B AD AD B AD AD =+++++=+++++=++++ 6.Y AB AC BCD BCE AD =++++ AB AC B C D BCE AD AB A C B C D BCE AD BCE AD=++++++=+++++++=+ 7. 解()()()()()() =()()() =()() =+ =Y A B C D A B C D A B C D A B C D A B C D A B C D A B D A B D A B D A B D A D AD AB BD AD AD BD AD=+++++++++++++++++++++++++++++++或者等于Y AD AB AD =++8. 解:YA B CD ADB =+++A B CD AD BA BCD BA B=++++=++=+ 9. 解:()YAC BC BD CD A B C ABCD ABDE =+++++++()AC BC BD CD ABCD AB AC ABDE AC BC BD CD AB ABDE AC BC BD CD AB ADE AC BC BD AB ADE BC BD AB ADE=+++++++=+++++=+++++=++++=+++10. 解:()()Y AC CD AB BC B AD CE =++++()()()()()AC CD AB BC B AD CE BC B AD C E ABCD C E ABCDE=++++=++=+=[题2.9] 解: (a) 图:YABC ABC ABC =++(b) 图:Y BD BD ABC ABC =+++(c) 图:Y BCD ABCD BCD ACD ABCD ABCD =+++++[题2.10] 1.Y ABC ABD ACD CD ABC A CD =+++++解:得YA D =+AB CD 00011110000111101001111111111100A D图A2.10.1解:①直接填卡诺图如图A2.10.2所示 ②合并最小项,画图 ③将每个圈的乘积项相加,得Y AB AD BC =++AB CD 00011110000111100111111110000001图A2.10.23.()()()()YA B A C D B C D A B C D =++++++++解:①画卡诺图先求出反函数Y 的卡诺图,然后由Y 的卡诺图得出Y 的卡诺图。
第5章课后习题参考答案【精选文档】
第五章 组合逻辑电路1. 写出如图所示电路的输出信号逻辑表达式,并说明其功能。
解:(a)C B A Y 1⊕⊕=(判奇功能:1的个数为奇数时输出为1)BC AC AB C )B A (AB Y 2++=⊕+=(多数通过功能:输出与输入多数一致) (b )B A AB B )B A (A )B A (Y 1+=+++++=(同或功能:相同为1,否则为0) 2. 分析如图所示电路的逻辑功能解:(a )11001B A B A Y ⊕+⊕= (判奇电路:1的个数为奇数时输出为1) (b ))A )A )A A (((Y 32102⊕⊕⊕=(判奇电路:1的个数为奇数时输出为1)(c )MA Y M A Y MA Y 321100⊕=⊕=⊕=(M=0时,源码输出;M=1时,反码输出)3. 用与非门设计实现下列功能的组合逻辑电路。
(1)实现4变量一致电路. (2)四变量的多数表决电路解:(1)(a ) (b )(a )(b ) (c )1)定变量列真值表:A B C D Y A B C D Y 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0111111112)列函数表达式:D C B A ABCD D C B A ABCD Y •=+= 3)用与非门组电路 (2)输入变量A 、B 、C 、D ,有3个或3个以上为1时输出为1,输人为其他状态时输出为0.1)列真值表 2)些表达式3)用与非门组电路4.有一水箱由大、小两台水泵ML 和Ms 供水,如图所示。
水箱中设置了3个水位检测元件A 、B 、C,如图(a )所示。
水面低于检测元件时,检测元件给出高电平;水面高于检测元件时,检测元件给出低电平。
数字电路第五章习题答案
第五章答案5.5ZQ Q XQ Q X Q Q X Q Q X QQ X K Q X J Q Q Q X Q X Q XQ Q Q X Q XQ K Q X J n n =∙++∙=∙+∙=∴∙==∙++∙=+∙∙=∴==++2121212112121221121221112121,,下降沿触发CP X Q1Q25.632113321321121223111131,1,,,1,Q Q Q Q K Q Q J Q Q Q Q K J Q Q Q K Q J n n n ∙=∴==⊕=∴==∙=∴==+++000,100,010,011,111,000 5进制计数器 5.83321132212113111231CP Q Q Q Q CP Q Q CP Q Q Q Q CP CP CP n n n ∙=∙=∙∙===+++000,100,010,011,111,000 5进制 5.92212111100211012100211CP Q Q CP Q Q CP Q Q Q Q Q CP Q Q Q Q CP n n n n ∙=∙=∙==→+=++++能自启动的7进制计数器5.101221120Q CP Q A D Q D AQ D =+===A=0时Q2翻转,Q0不变,Q1不变 A=1时Q2=Q0=1,Q1不变 A 发生变化才会引起变化 5.1174163是同步清零同步置数的思维二进制计数器 只有S0时Z 为0,所以012Q Q Q Z ++=11210121010012X Q Q X Q Q Q X Q Q X Q Q Q LD +++= 0112122X Q X Q Q Q D ++= 11010121X Q X Q Q Q Q D ++= 00100120X Q X Q Q Q Q D ++= 03=D按照表达式就可以画出电路图(略) 5.12两个74161都连成0000,0001,0010,0011,0100,1000,1001,1010,1011,1100循环的10进制计数器,右边只有在左边为1100时才计一个数 100进制计数器 5.137490是异步清0,先连成10进制,当输出为0111清0。
数电课后习题第五章答案
本章习题5.1分析图题4.1a 电路的逻辑功能,列出逻辑功能表,画出R、S 输入图b 信号时的输出波形。
题5.1 逻辑功能表解: 见题5.1 逻辑功能表和波形图。
5.2画出图题5.2各触发器在时钟脉冲作用下的输出波形。
(初态为“0”) 解:波形见题5.2图。
5.3 画出图题4.3中各不同触发方式的D 触发器在输入信号作用下的输出波形 (初态为0)。
Q n S R Q n+1 Q —n+1 功能0 1 0 1 0 置位1 1 0 1 0 置位00 1 0 1 复位10 1 0 1 复位00 0 0 1 保持10 0 1 0 保持0 1 1 1 1 非法11111非法解:波形见题5.3图。
5.4 图题5.4a由CMOS或非门和传输门组成的触发器,分析电路工作原理,说明触发器类型。
如果用两个图a的电路构成图b电路,说明图b电路是什么性质的触发器。
解:图a为同步D触发器,CP为使能控制,低电平有效。
当CP=“0”时,TG1通、TG2断,触发器根据D信号改变状态;当CP=“1”时,TG1断、TG2通,触发器状态保持。
逻辑符号如图5.2a。
图b为主从D触发器,时钟CP的上升沿有效,逻辑符号如图5.2b。
5.5 画出图题5.5(a)所示电路在输入图(b)信号时的输出波形。
解:当A=“1”时,CP的下降沿使Q=“1”。
当Q=“1”且 CP =“1”时,Q复位。
波形见题5.5图。
5.6画出图题5.6(a)电路的三个输出Q2、Q1、Q0在图(b)信号输入时的波形变化图(初始状态均为“0”)。
分析三个输出信号和输入信号的关系有何特点。
解:波形见题5.6图。
输出信号按位序递增顺序比输入滞后一个CP周期。
5.7 画出图题5.7所示电路的三个输出Q2、Q1、Q0在时钟脉冲作用下波形变化图(初始状态均为“0”)。
若三个输出组成三位二进制码,Q2为最高位,分析输出码和时钟脉冲输入个数之间的关系。
解:波形见题5.7图,输出码随时钟输入递减:“000”→“111”→“110” →“101” →“100” →“011” →“010” →“011” →“001” →“000”,每8个时钟周期循环一次。
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1
10001111001
BC A
11
1
100
1
10001111001
BC
A
11
1
100
[题5.1] 分析如图所示组合电路,写出输出Y 的逻辑函数式,列出真值表,说明逻辑功能。
解:该电路是由3线-8线译码器74138LS 和一个与门构成的。
使能端
3211,0S S S ===时,译码器处于译码状态。
070707Y Y Y m m m m AB AC BC =⋅=⋅=+=++或Y AC BC AB =++
该电路是一个不一致电路,即当,,A B C 相同时,Y
为0;,,A B C 不同时,Y 为1。
[题5.2] 分析如图电路的逻辑功能。
其中0123,,,S S S S 为控制输入端(或称使能端),写出输出的逻辑函数式,列出真值表,说明Y 与A ,B 的逻辑关系。
Y
真值表
23A
B Y
解:0123Y ABS ABS BS BS A =+⊕++
[题5.5]试用与非门设计一个水坝水位控制器。
如图为水坝水位示意图。
A,B 为两个电极,当电极被水浸没时,会有输出信号。
如果水面在A 以下为正常状态,绿灯亮;水面在A 、B 间为异常状态,黄灯亮;水面在B 以上为危险状态,红灯亮。
解:(1)列真值表。
根据题意,该控制器有两个输入A,B ;三个输出,,G Y R ,G 代表绿灯,Y 代表黄灯,R
代表红灯。
输入变量:水在电极之上,用1表示,水在电极之下,用0表示。
输出变量:1表示灯亮,0表示灯灭。
列出真制表。
(2)化简 G A = Y AB = R B =
(3)逻辑图
真值表
B A B + 1 1 A B
A BC
000111100110
1
01
01
A BC 000111100101
11
1
00[题5.8] 某学校有三个实验室,每个实验室各需2kW 电力。
这三个实验室由两台发电机组供电,一台是2kW ,另一台是4kW 。
三个实验室有时可能不同时工作,试设计一逻辑 电路,使资源合理分配。
解:(1)列真值表
设输入变量为A 、B 、C 表示三个实验室,工作为1,不工作为0;设输出变量为1Y 、
2Y ,分别表示2kW ,4kW 的发电机,启动为1,不启动为0。
(2)画卡诺图 化简得
12
Y A B C
Y AB BC AC =⊕⊕⎧⎨
=++⎩ (3)逻辑图
[题5.10]利用两片8线—3线优先编码器74148LS 集成电路构成的电路如图所示。
(1) 试分析电路所实现的逻辑功能。
(2) 指出当输入端处于下述几种情况时,电路的输出代码3210D D D D 。
○1 当输入端为5I 为0,其余各端均为1时。
○2 当输入11
I 为0,其余各端均为1时。
○3 当输入端1I 和10
I 为0,其余各端均为1时。
(3) 试说明当输入015~I I 均为高电平1时和00I =而其余各端为高电平1时,电路输出
状态的区别。
真值表
A
I I I I I I I I I I I I I 0
1
2
I I I EX
解:(1)由逻辑图得知,两片8线—3线优先编码器74148LS 为串联工作,高位片输出端S Y 接低位片输入使能(片选)端S 。
当高位片编码工作时,S 1Y =,低位片末被使能,即未选中工作,此时210D D D 取决于高位片210Y Y Y 的输出,而30EX D Y ==。
当高位片无键操作时,即输入端70~I I 全为高电平1时,S 0Y =,低位片使能工作,此时编码输出210D D D 取决于低位片210Y Y Y 的输出,而31EX D Y ==。
这种串联工件方式,扩展了编码器的输入端数及输出代码位数。
因此本逻辑图是由两片8线—3线优先编码器74148LS 扩展构成的16线—4线优先编码器,EX Y 为扩展输出端。
(2)不同输入时,电路输出状态分析。
○1输入端50I =,其余各端(即156~I I ,40~I I )均为1时,低位片工作,该片的
210010Y Y Y =,输出代码32101010D D D D =;
○2输入端11
0I =,其余各端(即1512~I I ,100~I I )均为1时,高位片工作,该片的210100Y Y Y =,输出代码32100100D D D D =;
○3输入端0100I I ==,其余各端(即1511~I I ,90~I I )均为1时,则对10I 优先编码,高
位片工作,该片的210101Y Y Y =,输出代码32100101D D D D =。
(3) 输入端150~I I 全为1和仅00I =两种输入下编码器输出状态分析。
在这两种条件下,32101111D D D D = 。
不同的是:当输入端150~I I 全为1时,1=EX Y ,表明两片均未工作,输出代码无效;当输入端仅00I =,0=EX Y ,表明输出代码有效。
B CD 00
011110010
A 00
A
1A A [题5.14] 用8选1数据选择器74LS151实现逻辑函数
Z ABC AD ACD =++
解:作出Z 的卡诺图及其3变量降维图:
由卡诺图可得
2100135724610A B A C A D D D A D D D D D D A
===========、、,
电路的接法如图所示:
[题5.15] 用8选1数据选择器实现逻辑函数
(,,,)1,5,6,7,9,11,12,13,14()F A B C D m =∑
解:作出F 的卡诺图及其3变量降维图:
由卡诺图可得
023415670,,1,D D D D A D D D D A
========
逻辑电路如图所示:
[题5.20] 试用四位数值比较器
74LS85
四舍五入判别电路。
输入为8421BCD 码ABCD ,
当
ABCD 0101≥时,判别电路输出为1,否则
输出为0。
解:根据题意,ABCD 与0101进行比
较,可
AB CD
00011110
000111101111110000
00000000011111111
1
000
0001111000011110
AB CD 1
10001111001
CD
B
0A A
A
01
Z
110001111001BC A 1111000
10001111001
BC
A 01
1
001
以令74LS85的3210A A A A ABCD =,32100101B B B B =。
可得出A B Y F <=。
[题5.21]析下列函数组成的逻辑电路是否存在竞争-冒险现象
(1)Y AB AC BC =++ (2)()()Y A B B C =++ 解: 用代数法:
(1),,A B C 均具有竞争条件: 当BC=01时,Y=A+A ,存在冒险 当AC=10时,Y=B+B ,存在冒险 当AB=01时,Y=C+C ,存在冒险 (2)变量B 具有竞争条件: 当AC=00时, Y=B B ⋅,存在冒险 用卡诺图法:
(1)3个圈两两相切,所以存在冒险。
(2)两个圈相切,所以存在冒险。