数字逻辑第6章g
数字逻辑全解
VCC –0.1伏 地+0.1伏
0.7VCC 0.3VCC
15.10.2020
21
6.1 设计空间（续）
---工艺参数
采用多个门并行实现 在输出端增加缓冲区
15.10.2020
20
6.1 设计空间（续）
---工艺参数
噪声容限：一种对噪声大小的度量，表示多大的噪声会使 最坏输出电压被破坏成为不可识别的输入值。
VOHmin 输出为高态时的最小输出电压。 VOLmax 输出为低态时的最大输出电压。 VIHmin 能保证被识别为高态时的最小输入电压。 VILmax 能保证被识别为低态时的最大输入电压。
15.10.2020
2
第6章 背景知识专题（续）
思考与报告6.2
2012年诺贝尔物理学奖
2012年诺贝尔物理学奖的获奖者为法国科学家沙吉·哈罗彻（Serge Haroche）与美国科 学家大卫·温兰德（David J. Winland），获奖理由是“突破性的试验方法使得测量和操 纵单个量子系统成为可能”。他们的突破性的方法，使得这一领域的研究朝着基于量子 物理学而建造量子计算机迈出了第一步。就如传统计算机在上世纪的影响那样，或许量 子计算机将在本世纪以同样根本性的方式改变我们的日常生活。
请查资料了解相关知识。
15.10.2020
3
第6章 背景知识专题（续）
习题
1、自学软件Multisim。 2、用一个NMOS管和一个PMOS管构成一个反相器， 测试它的传输特性，写出测试报告。 3、完成课后习题：6.4,6.5,6.6,6.7,6.10
15.10.2020
4
6.1 设计空间
集成电路 集成度
15.10.2020
数字逻辑(第二版)毛法尧课后题答案(1_6章)
习题一1.1 把下列不同进制数写成按权展开式:⑴(4517.239)10= 4×103+5×102+1×101+7×100+2×10-1+3×10-2+9×10-3⑵(10110.0101)2=1×24+0×23+1×22+1×21+0×20+0×2-1+1×2-2+0×2-3+1×2-4⑶(325.744)8=3×82+2×81+5×80+7×8-1+4×8-2+4×8-3⑷(785.4AF)16=7×162+8×161+5×160+4×16-1+A×16-2+F×16-31.2 完成下列二进制表达式的运算:1.3 将下列二进制数转换成十进制数、八进制数和十六进制数：⑴(1110101)2=(165)8=(75)16=7×16+5=(117)10⑵(0.110101)2=(0.65)8=(0.D4)16=13×16-1+4×16-2=(0.828125)10⑶(10111.01)2=(27.2)8=(17.4)16=1×16+7+4×16-1=(23.25)101.4 将下列十进制数转换成二进制数、八进制数和十六进制数,精确到小数点后5位：⑴(29)10=(1D)16=(11101)2=(35)8⑵(0.207)10=(0.34FDF)16=(0.001101)2=(0.15176)8⑶(33.333)10=(21.553F7)16=(100001.010101)2=(41.25237)81.5 如何判断一个二进制正整数B=b6b5b4b3b2b1b0能否被(4)10整除?解: 一个二进制正整数被(2)10除时,小数点向左移动一位, 被(4)10除时,小数点向左移动两位,能被整除时,应无余数,故当b1=0和b0=0时, 二进制正整数B=b6b5b4b3b2b1b0能否被(4)10整除.1.6 写出下列各数的原码、反码和补码：⑴0.1011[0.1011]原=0.1011; [0.1011]反=0.1011; [0.1011]补=0.1011⑵ 0.0000[0.000]原=0.0000; [0.0000]反=0.0000; [0.0000]补=0.0000 ⑶ -10110[-10110]原=110110; [-10110]反=101001; [-10110]补=101010 1.7 已知[N]补=1.0110,求[N]原,[N]反和N.解:由[N]补=1.0110得: [N]反=[N]补-1=1.0101, [N]原=1.1010,N=-0.1010 1.8 用原码、反码和补码完成如下运算： ⑴ 0000101-0011010[0000101-0011010]原=10010101；∴0000101-0011010=-0010101。
数字逻辑技术试卷及解析
数字逻辑技术试卷-第6章一、填空题1.根据制作工艺的不同，集成555定时电路可分为 TTL 型 和 CMOS 型 两大类。
2.施密特触发器的固有性能指标是 V T+ 、 V T - 和 ΔV T 。
3.CMOS 精密单稳态触发器中，定时元件和可在 较大 范围内选择，定时时间t w 的范围为：取值 2kΩ~30kΩ ，取值 10pF ~10μF 。
4.555定时电路由 分压器 、 比较器 、 RS 触发器 、 放电开关管 以及 输出缓冲级 几部分组成。
5.由555构成的单稳态触发器对输入触发脉冲的要求是： t re <t w 。
6.TTL 型555定时电路中的C 1和C 2是 开环的电压比较器 ，C 1同相端的参考电压是 2V CC /3 ；C 2反相端的参考电压是 V CC /3 。
定时电路构成的多谐振荡器，其振荡周期为 T=0.7(R 1+2R 2)C ，输出脉冲宽8.555定时器可以构成施密特触发器，施密特触发器具有 回差 特性，主要用于脉冲波形的 变换 和 脉冲整形 。
555定时器还可以用作多谐振荡器和 单 稳态触发器。
9.555定时电路的最基本应用电路有： 单稳态触发器 、 施密特触发器 和多谐振荡器。
10.555定时电路构成的应用电路中，当电压控制端管脚5不用时，通常对地接 一个0.01μF 的电容 ,其作用是防止 干扰 。
二、判断题1.用555定时电路构成的多谐振荡器的占空比不能调节。
（ 错 ）2.对555定时器的管脚5外加控制电压后也不能改变其基准电压值。
（ 错 ）3.用555定时器构成的施密特触发器，其回差电压不可调节。
（ 错 ）4.单稳态触发器的暂稳态维持时间的长短只取决于电路本身的参数。
（ 对 ）5.单稳态触发器只有一个稳态，一个暂稳态。
（ 对 ） 6. 555电路的输出只能出现两个状态稳定的逻辑电平之一。
（ 对 ） 7.施密特触发器的作用就是利用其回差特性稳定电路。
大学_数字逻辑第四版(欧阳星明著)课后习题答案下载
数字逻辑第四版（欧阳星明著）课后习题答案下载数字逻辑第四版（欧阳星明著）课后答案下载第1章基础概念11.1概述11.2基础知识21.2.1脉冲信号21.2.2半导体的导电特性41.2.3二极管开关特性81.2.4三极管开关特性101.2.5三极管3种连接方法131.3逻辑门电路141.3.1DTL门电路151.3.2TTL门电路161.3.3CML门电路181.4逻辑代数与基本逻辑运算201.4.1析取联结词与正“或”门电路201.4.2合取联结词与正“与”门电路211.4.3否定联结词与“非”门电路221.4.4复合逻辑门电路221.4.5双条件联结词与“同或”电路241.4.6不可兼或联结词与“异或”电路241.5触发器基本概念与分类251.5.1触发器与时钟271.5.2基本RS触发器271.5.3可控RS触发器291.5.4主从式JK触发器311.5.5D型触发器341.5.6T型触发器37习题38第2章数字编码与逻辑代数392.1数字系统中的编码表示392.1.1原码、补码、反码412.1.2原码、反码、补码的运算举例472.1.3基于计算性质的几种常用二-十进制编码48 2.1.4基于传输性质的几种可靠性编码512.2逻辑代数基础与逻辑函数化简572.2.1逻辑代数的基本定理和规则572.2.2逻辑函数及逻辑函数的表示方式592.2.3逻辑函数的标准形式622.2.4利用基本定理简化逻辑函数662.2.5利用卡诺图简化逻辑函数68习题74第3章数字系统基本概念763.1数字系统模型概述763.1.1组合逻辑模型773.1.2时序逻辑模型773.2组合逻辑模型结构的数字系统分析与设计81 3.2.1组合逻辑功能部件分析813.2.2组合逻辑功能部件设计853.3时序逻辑模型下的数字系统分析与设计923.3.1同步与异步933.3.2同步数字系统功能部件分析943.3.3同步数字系统功能部件设计993.3.4异步数字系统分析与设计1143.4基于中规模集成电路(MSI)的数字系统设计1263.4.1中规模集成电路设计方法1263.4.2中规模集成电路设计举例127习题138第4章可编程逻辑器件1424.1可编程逻辑器件(PLD)演变1424.1.1可编程逻辑器件(PLD)1444.1.2可编程只读存储器(PROM)1464.1.3现场可编程逻辑阵列(FPLA)1484.1.4可编程阵列逻辑(PAL)1494.1.5通用阵列逻辑(GAL)1524.2可编程器件设计1604.2.1可编程器件开发工具演变1604.2.2可编程器件设计过程与举例1604.3两种常用的HDPLD可编程逻辑器件164 4.3.1按集成度分类的可编程逻辑器件164 4.3.2CPLD可编程器件1654.3.3FPGA可编程器件169习题173第5章VHDL基础1755.1VHDL简介1755.2VHDL程序结构1765.2.1实体1765.2.2结构体1805.2.3程序包1835.2.4库1845.2.5配置1865.2.6VHDL子程序1875.3VHDL中结构体的描述方式190 5.3.1结构体的行为描述方式190 5.3.2结构体的数据流描述方式192 5.3.3结构体的结构描述方式192 5.4VHDL要素1955.4.1VHDL文字规则1955.4.2VHDL中的数据对象1965.4.3VHDL中的数据类型1975.4.4VHDL的运算操作符2015.4.5VHDL的预定义属性2035.5VHDL的顺序描述语句2055.5.1wait等待语句2055.5.2赋值语句2065.5.3转向控制语句2075.5.4空语句2125.6VHDL的并行描述语句2125.6.1并行信号赋值语句2125.6.2块语句2175.6.3进程语句2175.6.4生成语句2195.6.5元件例化语句2215.6.6时间延迟语句222习题223第6章数字系统功能模块设计2556.1数字系统功能模块2256.1.1功能模块概念2256.1.2功能模块外特性及设计过程2266.2基于组合逻辑模型下的VHDL设计226 6.2.1基本逻辑门电路设计2266.2.2比较器设计2296.2.3代码转换器设计2316.2.4多路选择器与多路分配器设计2326.2.5运算类功能部件设计2336.2.6译码器设计2376.2.7总线隔离器设计2386.3基于时序逻辑模型下的VHDL设计2406.3.1寄存器设计2406.3.2计数器设计2426.3.3并/串转换器设计2456.3.4串/并转换器设计2466.3.5七段数字显示器(LED)原理分析与设计247 6.4复杂数字系统设计举例2506.4.1高速传输通道设计2506.4.2多处理机共享数据保护锁设计257习题265第7章系统集成2667.1系统集成基础知识2667.1.1系统集成概念2667.1.2系统层次结构模式2687.1.3系统集成步骤2697.2系统集成规范2717.2.1基于总线方式的互连结构2717.2.2路由协议2767.2.3系统安全规范与防御2817.2.4时间同步2837.3数字系统的非功能设计2867.3.1数字系统中信号传输竞争与险象2867.3.2故障注入2887.3.3数字系统测试2907.3.4低能耗系统与多时钟技术292习题295数字逻辑第四版（欧阳星明著）：内容提要点击此处下载数字逻辑第四版（欧阳星明著）课后答案数字逻辑第四版（欧阳星明著）：目录本书从理论基础和实践出发，对数字系统的基础结构和现代设计方法与设计手段进行了深入浅出的论述，并选取作者在实际工程应用中的一些相关实例，来举例解释数字系统的设计方案。
《数字逻辑设计》第6章 险象及消除
if WYZ=001, F=X' from X to F：存在3条路径
组ห้องสมุดไป่ตู้电路中的险象
功能冒险
多个输入信号 同时改变，因 速度不同产生 错误信号脉冲
F (100) = F (111) = 1
BC A 00 01 11 10
0 11 1 1 0
初值 C 较快： 100 B 较快： 100
过渡值 101 110
终值 111 111
F值 111 101
静态1冒险
BC: 00 11
真值表
ABC F 0000 0010 0100 0111 1001 1011 1100 1111
Unit 6 组合逻辑电路设计
使用有限扇入门设计组合电路 组合电路中的险象
Gate Delays Static hazard
险象判断及消除
静态1冒险 静态0冒险
输出波形
动态冒险 输入信号发生一次改变引起多个 错误信号脉冲
功能冒险 多个输入信号的变化不同步而产 生的错误信号脉冲
Example
组合电路中的险象
F = AB+AC
理论上
if B = C =1 F = A + A=1
A
B
e
d
A
g
+F
dg
e
C
F
tp
实际上
静态1冒险
Example
化简后是否存在相切的卡诺圈
F = AD+AC+ABC
CD AB 00
00 0 01 0 11 1 10 0
01 11 10 111 111 100 000
BCD=101时，存在险象
数字逻辑设计第6章 时序逻辑电路习题与解答
L’／C 为 1 时，装入无效，161 对输入的 CLK 进行计数。 L’／C 为 1 或为 O 时，装入有效，而装入值为 D3=Q2，D2=Q1，D1=Q0，D0=串 行输入数据，所以该电路的功能将数据左移，低位补的是串行输入数据。 6-11 试分析图 6-74 的计数器在 C=1 和 C=0 时各为几进制计数器?
第 6 章 习题
6-1 说明时序电路和组合电路在逻辑功能和电路结构上有何不同?
题 6-1 答：
逻辑功能上，时序电路任一时刻的输出不仅取决于当时的输入，而且与电路 的原状态有关。
结构上的特点有两点： (1)时序电路中包含存储元件，通常由触发器构成。 (2)时序电路的存储元件的输出和电路输入之间存在着反馈连接。
Q2Q1Q0
000
/0
/1
001
/0
010
/0
101
/0
100
/0
011
由状态转换图可画出 Q2Q1Q0 和输出 F 的状态卡诺图如下：
Q1Q0 Q2 00 01 11 10
00
0
10
Q1Q0
Q2
00
01 11 10
00
10
0 10
11 0 X X
(a)Q2 卡诺图
Q1Q0 Q2 00 01 11 10
6-3 试分析图 6-69 所示时序逻辑电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态 方程和输出方程，画出电路的状态转换图。
F
FF0
DQ >C 1 Q
CLK
FF1
DQ >C 1 Q
图 6-69
题 6-3 解：根据图 6-69 可写出如下驱动方程：
第6章 数字逻辑基础
6.3 逻辑代数基础
6.3.1 基本逻辑运算
逻辑运算共有三种基本运算：与、或、非。 ⒈ 与逻辑和与运算
⑴ 逻辑关系 只有当决定某种结果的条件全部满足时， 这个结果才能产生。 B＝AB ⑵ 逻辑表达式: F＝A· ⑶ 运算规则: ① 0· 0＝ 0 ② 0· 1＝1· 0＝ 0 ③ 1· 1＝ 1 口诀：有0出0，全1出1。 ⑷ 逻辑电路符号 国标符号 与逻辑关系示意图
⑴ 逻辑关系 条件和结果总是相反。 ⑵ 逻辑表达式： F＝ A
⑶ 运算规则: ① A＝0，F＝1
② A＝1，F＝0 ⑷ 逻辑电路符号 非逻辑关系示意图
国标符号
常用符号
国际符号
⒋ 复合逻辑运算 复合逻辑运算次序规则：
① 有括号时，先括号内， 后括号外； ② 有非号时应先进行非 运算； ③ 同时有逻辑与和逻辑 或时，应先进行与运算。
⒉ 十六进制数
[N]16＝hi-1 hi－ 2 ＝ 进位规则：逢十六进一 ×16i-1 + ×16i-2 + … + h1 ×161 + h0 ×160
n h × 16 ∑n n=0
i -1
例如：AB H＝10×161+11×160＝160+11＝171 尾缀H表示数N是十六进制数
表6-1 十六进制数、二进制数和十进制数对应关系表
表6-2 十进制数与 8421 BCD码对应关系 十进制数 8421 BCD码 0 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001
⒉ 转换关系 ⑴ BCD码与十进制数相互转换 【例6-7】[010010010001]BCD＝[0100 1001 0001]BCD＝491 4 9 1 【例6-8】786＝[0111 1000 0110]BCD＝[011110000110]BCD 7 8 6 ⑵ BCD码与二进制数相互转换
第6章 格与布尔代数
借助于子代数给子格下的定义: Def 设(L, +, ∙)是格, M L, 若(M, +, ∙)是 格, 则称(M, +, ∙)为(L, +, ∙)的子格(sunlattice).
显然, (M, +, ∙)为(L, +, ∙)的子格 M关于+和 ∙封闭.
Remark 设(L, +, ∙)是格, M L, (M, )是 格与(M, )是子格存在差异. 正因为这样, 才 借助于子代数对子格定义.
(L, )与(L, )? Def 对于任意关于格(L, )的命题, 将命题前 提和结论中的(1) 改为; (2)+ 改为; (3) 改 为+；(4)0改为1；(5)1改为0所得到的命题称 为原命题的对偶命题. Theorem 6-2 对于任意关于格(L, )的真命题, 其对偶命题亦为真.
Chapter 6 格与布尔代数
格论(1935)是一种重要的代数结构, 它是计算机语 言的指称语义的理论基础，在计算机应用逻辑研 究中有着重要作用. 布尔代数是英国数学家George Boole在1847年左右 在对逻辑思维法则进行研究时提出的，后来很多 数学家特别是E. V. Hungtington和E. H. Stone对布 尔代数的进行了一般化研究，在1938年C. E. Shannon发表的A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits 论文，为布尔代数在工艺技术
2.格的两种定义的等价性 格的这两种定义是否是一回事? Theorem 6-7 偏序格(L, )与代数格(L, +, ∙)是 等价的. Proof () () x, y L : x y x y x. (1) 是偏序.
数字逻辑(科学出版社 第五版)课后习题答案
1 1 0 0 0 0 0 0
2 D0 1 0 0 0 0 0 0
3 D1 D0 1 0 0 0 0 0
4 D2 D1 D0 1 0 0 0 0
5 D3 D2 D1 D0 1 0 0 0
6 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 0
7 D5 D4 D3 D2 D1 D0 10
二进制十进制八进制
1010 10 12
111101 61 75
1011100 92134
0.10011 0.59375 0.46
101111 47 57
01101 13 15
3.将下列十进制数转换成8421BCD码
1997=0001 1001 1001 0111
65.312=0110 0101.0011 0001 0010
证明：左边= ABC+A C+AB
= ABC+A C+AB +ABC
=AC(B+ )+AB(C+ )
=AB+AC
=右边
（3） =A+CD+E
证明：左边=
=A+CD+A + E
=A+CD+ E
=A+CD+E
=右边
（4） =
证明：左边=
=
= =右边
8.用布尔代数化简下列各逻辑函数表达式
(1)F=A+ABC+A +CB+ = A+BC+
19.设计保密锁。
解：设A,B,C按键按下为1，F为开锁信号（F=1为打开），G为报警信号（G=1为报警）。
（1）真值表
习题解答(第六章)
n
n
= X0 + Xi×2-i = -2Xs+ X0 + Xi×2-i
i 1
i 1
↓
↓
多项式表示法 → 配项
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第六章 6.5
第六章 6.9
r 6.9 讨论若[X]补>[Y]补，是否有X>Y？ 解： r 若[X]补>[Y]补，不一定有X>Y。 r 当 X > 0、Y > 0 时， [X]补 - [Y]补=X-Y
当 X < 0、Y< 0 时， [X]补 - [Y]补=2+X-(2+Y)=X-Y 所以，[X]补 > [Y]补时， X > Y成立。 r 当X>0、 Y<0 时，X>Y，但由于负数补码的符号位为 1，则[X]补<[Y]补。 r 当X<0、 Y >0 时，有X < Y，但[X]补>[Y]补。
补 码 [X]补 0 001 1010 1 001 1010 1 111 0001
原 码 [X]原 同补码
1 110 0110 1 000 1111
真值 同补码 -110 0110 -000 1111
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第六章 6.10
r 6.10 设[X]补 = a0 .a1a2a3a4a5a6，其中ai取0或1，若要X>-0.5，求 a0，a1，a2，……，a6的取值。
数字电子技术课件第六章 时序逻辑电路(调整序列码)0609
（3）移入数据可控的并行输入移位寄存器
Z
M
Z D3 X Q3MX Q3NX
N 0 1 0 1
Q3n+1 置0 Q3不变 Q3计翻 置1
0 0 1 1
X 0, Z D3 同步（并行）置数 X 1, Z M Q3 NQ3 右移
右移数据由MN组合而定
3、双向移位寄存器 加选通门构成。
t1
t2
t3
存1 个 数 据 占 用1 个 cp
D1 D2 D3、 Q1 Q2 Q3波形略
二、移位寄存器
移位：按指令(cp),触发器状态可 向左右相邻的触发器传递。 功能：寄存，移位。
构成：相同的寄存单元（无空翻触发器）
共用统一的时钟脉冲（同步工作） 分类：单向、双向
1、单向移位寄存器（4位，右移为例，JK触发器构成） （1）电路：4个相同寄存单元(4个JK触发器)； 同步cp为移位指令； 移1(即: Qn+1 =1) → J=1，K=0 移0(即: Qn+1 =0) → J=0，K=1
1
4个脉冲以后 可从Q3～Q0并 行输出1101
2、并行输入移位寄存器
可预置数的移 位寄存器
（1）选通门——与或逻辑，2选1数据选择器 A B X X:控制信号 F=AX+BX X=1,F=A X=0,F=B
1
&
≥1
F
（2）电路（4位，右移，JK触发器构成）
X控制信号：X＝0，置数； X＝1，右移。 Dr右移数据输入端。 D3～D0并行数据输入端。
X控制信号：X＝0，左移，DL左移数据输入端。 X＝1，右移，Dr右移数据输入端；
双向移位寄存器示例，X控制信号：X＝0，左移， X＝1，右移，
数字逻辑第6章习题参考解答.docx
第6章习题参考解答6-3画出74x27三输入或非门的德摩根等效符号。
解：图形如下浒"3 .............. ::BAWD5 ........ :OH6-10在图X6.9电路中采用74AHCT00替换74LS00,利用表6-2的信息，确定从输入端到输出端的最大吋间延迟。
解：该图中从输入到输出需要经过6个NAND2；每个NAND2 (74AHCT00)的最大时间延迟为9 ns；所以从输入端到输出端的最大时间延迟为：54 nso6-31 BUT门的可能定义是：“如果Al和Bl为1,但A2或B2为0,则Y1为1； Y2 的定义是对称的。
”写出真值表并找出BUT门输出的最小“积之和”表达式。
画出用反相门电路实现该表达式的逻辑图，假设只冇未取反的输入可用。
你可以从74x00、04、10、20、30组件中选用门电路。
解：真值表如下利用卡诺图进行化简，可以得到最小积Z 和表达式为Y1=A1B1A2,+A1B1B2, Y2=A 1' • A2 B2+B 1' A2 B2Y2采用74x04得到各反相器 采用74x10得到3输入与非 采用74x00得到2输入与非 实现的逻辑图如下：6-32做出练习题6-31定义的BUT 门的CMOS 门级设计，可以采用各种反相门逻辑的 组合（不一定是二级“积Z 和”），要求使用的品体管数目最少，写出输出表达式并画出 逻辑图。
解：CMOS 反相门的晶体管用量为基本单元输入端数量的2倍；对6・31的函数式进行变换：yi = A1B1-A2'+41 ・ Bl • B2'=（41 • Bl ） •（A2'+B2‘） =（A1 ・ Bl ）（A2 • B2） Y2 = A2-B2-AY+A2- B2 • BV=⑷.B2）•⑷+B1） =（A2 • B2）-（A1 • Bl ）利用圈■圈逻辑设计，可以得到下列结构：Y\ = （（41 • B1）+（A2 • B2『） Y2 = （（A2 • B2）,+（A1 • Bl ））HANDS74X0011H AN Di-Y13(A2 B2 A1 丁 (A2 B2 时“翔此 .....dz >Y2 674X10HANDS 5HANDS5^133 2./1U3㈣D36(A1 EM A2)1此结构晶体管用量为20只（原设计屮晶体管用量为40只）6-20采用一片74x138或74x 139二进制译码器和NAND 门，实现下列单输出或多数 出逻辑函数。
数字逻辑电路与系统设计第6章习题及解答
第6章题解：6.1 试用4个带异步清零和置数输入端的负边沿触发型JK 触发器和门电路设计一个异步余3BCD 码计数器。
题6.1 解：余3BCD 码计数器计数规则为：0011→0100→…→1100→0011→…，由于采用异步清零和置数，故计数器应在1101时产生清零和置数信号，所设计的电路如图题解6.1所示。
CLK13图 题解6.1题6.2 试用中规模集成异步十进制计数器74290实现模48计数器。
题6.2 解：6.3 试用D 触发器和门电路设计一个同步4位格雷码计数器。
题6.3 解：根据格雷码计数规则，Q 3 Q 2Q 1 Q 0计数器的状态方程和驱动方程为:1333031210122202131011110320320100321321321321n n n n n n n nn n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n Q D Q Q Q Q Q Q Q Q D Q Q Q Q Q Q Q QD Q Q Q Q Q Q Q QQ D Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q ++++==++==++==++==+++按方程画出电路图即可，图略。
题 6.4 解：反馈值为1010。
十一进制计数器6.5 试用4位同步二进制计数器74163实现十二进制计数器。
74163功能表如表6.4所示。
题 6.5 解：可采取同步清零法实现。
电路如图题解6.5所示。
题 6.6 解： 当M=1时：六进制计数器 当M=0时：八进制计数器图题解6.5图题解6.56.7 试用4位同步二进制计数器74163和门电路设计一个编码可控计数器，当输入控制变量M=0时，电路为8421BCD 码十进制计数器，M=1时电路为5421BCD 码十进制计数器，5421BCD 码计数器状态图如下图P6.7所示。
74163功能表如表6.4所示。
图 P 6.7Q 3Q 2Q 1Q 01010题6.7 解：实现8421BCD 码计数器，可采取同步清零法；5421BCD 码计数器可采取置数法实现，分析5421BCD 码计数规则可知，当21Q =时需置数，应置入的数为：32103000D D D D Q =。
第六章 时序逻辑电路计数器
EP ET
CLK Q0 Q1 Q2
C LD LD R D RD Q3
（b）功能表
图6.3.9 4注：74161和74LS161只是内部电路结构有些区别。74LS163 也是4位二进制加法计数器，但清零方式是同步清零
01
01
0
6.3.2 计数器
0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1 0 1
Ti Qi 1Qi 2 ...Q0 T0 1
T 触发器
1.定义： 凡在时钟信号作用下，具有表5.6.3所示功能的触 发器称为T 触发器 表5.6.3
在数字电路中，凡在 CP 时钟脉冲 控制下，根据输入信号T取值的不 同，具有保持和翻转功能的电路 ，即当 T=0 时能保持状态不变 ， T=1 时一定翻转的电路，都称为 T 触发器。 2.特性方程： 由特性表可得
(a)逻辑图形符号 （b）功能表 图6.3.12 同步十六进制可逆计数器74LS193的图形符号及功能表
6.3.2 计数器
2. 同步十进制计数器：
①加法计数器 基本原理：在四位二 进制计数器基础上修 改，当计到1001时， 则下一个CLK电路状 态回到0000。
T1 Q0 Q0Q3
6.3.2 计数器
K1 ＆ T3 J Q3 6 7 8 9 10 11 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 3 2 1 0 9 0 0 0 1 0
C K1
6.3.2 计数器
其逻辑电路如图6.3.15所示
驱动方程：
T0 1 (Q3 Q2 Q1 ) T1 Q0 Q0 (Q1 Q2 Q3 ) T2 Q1 Q1 Q0 T3 Q2
(完整word版)数字逻辑第六章
第六章时序逻辑电路1 ：构成一个五进制的计数器至少需要（）个触发器A：5B：4C：3D：2您选择的答案: 正确答案: C知识点：n个触发器可构成一个不大于2n进制的计数器。
A -————-————-——-——--——------——--——----——--———-——-—-———————--—-—————-——--————-—2 ：构成一个能存储五位二值代码的寄存器至少需要（）个触发器A:5B：4C:3D：2您选择的答案：正确答案： A知识点：一个触发器能储存1位二值代码,所以用n个触发器组成的寄存器能储存n位二值代码。
—-————-—---—---—-—-——--—-—-—----————---—---———--—---—--——---—-------—-——--——3 : 移位寄存器不具有的功能是（）A:数据存储B：数据运算C：构成计数器D:构成译码器您选择的答案: 正确答案: D知识点：移位寄存器不仅可以存储代码,还可以实现数据的串行—并行转换、数值的运算、数据处理及构成计数器。
-—-—————---—--——--—-——---——-———-—--—---——---————-————-----——-—--—-————--————4 ：下列说法不正确的是（）A:时序电路与组合电路具有不同的特点,因此其分析方法和设计方法也不同B:时序电路任意时刻的状态和输出均可表示为输入变量和电路原来状态的逻辑函数C:用包含输出与输入逻辑关系的函数式不可以完整地描述时序电路的逻辑功能D:用包含输出与输入逻辑关系的函数式可以完整地描述时序电路的逻辑功能您选择的答案：正确答案： D知识点：时序逻辑电路的逻辑关系需用三个方程即输出方程、驱动方程及状态方程来描述。
——---—-——-—————--—-——----—---—-—---—-——--—-—------————-——--——--———--—-------5 : 下列说法正确的是（ )A:时序逻辑电路某一时刻的电路状态仅取决于电路该时刻的输入信号B：时序逻辑电路某一时刻的电路状态仅取决于电路进入该时刻前所处的状态C:时序逻辑电路某一时刻的电路状态不仅取决于当时的输入信号,还取决于电路原来的状态D:时序逻辑电路通常包含组合电路和存储电路两个组成部分，其中组合电路是必不可少的您选择的答案: 正确答案： C知识点:时序逻辑电路的特点：时序逻辑电路中，任意时刻的输出不仅取决于该时刻的输入,还取决于电路原来的状态.时序逻辑电路通常包含组合电路和存储电路两个组成部分，其中存储电路是必不可少的。
(完整word版)《数字逻辑》(第二版)习题答案-第六章
习 题 六1 分析图1所示脉冲异步时序逻辑电路。
(1) 作出状态表和状态图； (2) 说明电路功能。
图1解答(1)该电路是一个Mealy 型脉冲异步时序逻辑电路。
其输出函数和激励函数表达式为211221212Q D x C Q D x Q CQ x Q Z =====(2)电路的状态表如表1所示，状态图如图2所示。
现 态 Q 2 Q 1次态/输出ZX=10 0 0 1 1 0 1 1 01/0 11/0 10/0 00/1图2(3) 由状态图可知，该电路是一个三进制计数器。
电路中有一个多余状态10，且存在“挂起”现象。
2 分析图3所示脉冲异步时序逻辑电路。
(1) 作出状态表和时间图； (2) 说明电路逻辑功能。
图3解答○1 该电路是一个Moore 型脉冲异步时序逻辑电路,其输出即电路状 态。
激励函数表达式为 1321123132233Q C C CP;C 1;K K K 1J ; Q J ; Q Q J =========○2 电路状态表如表2所示，时间图如图4所示。
表2图4○3 由状态表和时间图可知，该电路是一个模6计数器。
3 分析图5所示脉冲异步时序逻辑电路。
(1) 作出状态表和状态图； (2) 说明电路逻辑功能。
图5时 钟CP 现 态 Q 3 Q 2 Q 1 次 态 Q 3(n+1)Q 2(n+1)Q 1(n+1)11111111000 001 010 011 100 101 110 111 001 010 011 100 101 000 111 000解答○1 该电路是一个Moore 型脉冲异步时序逻辑电路,其输出函数和激励函数表达式为322111132212122212x y x R ; x S y x y x x R ; y y x S y y Z +==++===○2该电路的状态表如表3所示，状态图如图6所示。
表3现态 y 2y 1次态y 2(n+1)y 1(n+1)输出 Zx 1 x 2 x 3 0001 11 1001 01 01 0100 11 00 0000 00 10 000 0 0 1图6○3 该电路是一个“x 1—x 2—x 3”序列检测器。
数字逻辑知识点
第一章数制与代码进位计数制的基本概念，进位基数和数位的权值。
常用进位计数制：十进制二进制八进制十六进制数制转换：把非十进制数转换成十进制数：按权展开相加。
十进制数转换成其它进制数：整数转换，采用基数连除法。
纯小数转换，采用基数连乘法。
二进制数转换成八进制数或十六进制数：以二进制数的小数点为起点，分别向左、向右，每三位(或四位)分一组。
对于小数部分，最低位一组不足三位(或四位)时，必须在有效位右边补0，使其足位。
然后，把每一组二进制数转换成八进制(或十六进制)数，并保持原排序。
对于整数部分，最高位一组不足位时，可在有效位的左边补0，也可不补。
八进制(或十六进制)数转换成二进制数：只要把八进制(或十六进制)数的每一位数码分别转换成三位(或四位)的二进制数，并保持原排序即可。
整数最高位一组左边的0，及小数最低位一组右边的0，可以省略。
常用代码：二-十进制码（BCD码Binary Coded Decimal)——用二进制码元来表示十进制数符“0 ~ 9”主要有：8421BCD码2421码余3码（注意区分有权码和无权码）可靠性代码：格雷码和奇偶校验码具有如下特点的代码叫格雷码：任何相邻的两个码组(包括首、尾两个码组)中，只有一个码元不同。
格雷码还具有反射特性，即按教材表中所示的对称轴，除最高位互补反射外，其余低位码元以对称轴镜像反射。
格雷码属于无权码。
在编码技术中，把两个码组中不同的码元的个数叫做这两个码组的距离，简称码距。
由于格雷码的任意相邻的两个码组的距离均为1，故又称之为单位距离码。
另外，由于首尾两个码组也具有单位距离特性，因而格雷码也叫循环码。
奇偶校验码是一种可以检测一位错误的代码。
它由信息位和校验位两部分组成。
（要掌握奇偶校验原理及校验位的形成及检测方法）字符代码：ASCII码(American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码)第二章 基本逻辑运算及集成逻辑门基本逻辑运算: 与逻辑、或逻辑、非逻辑常用复合逻辑：“与非”逻辑、“或非”逻辑、“与或非”逻辑“异或”逻辑 及“同或”逻辑两变量的“异或逻辑”和“同或逻辑”互为反函数。
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Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
&
Gi
&
Di
S3 S2 S1
Di=m1+m2+m4+m7=m1m2m4m7 Gi =m1+m2+m3+m7=m1m2m3m7
1
例2：用74138和适当的门电路实现逻辑函数 F(A,B,C,D)=∑m(2,4,6,8,10,12,14)。 解：F=m2m4m6m8m10m12m14
集成电路发展历史（续）
（5）Ultra large Scale IC （ULSI） 甚大规模IC（微处理器等） 每隔18个月，集成度翻一翻 价格1/2 品种多 性能高
集成电路的分类
按功能分：数字电路、线性电路（模拟电路）两大类 数字电路：从门电路到微处理器、存储器等多种 按半导体制造工艺： 双极型(TTL,LTTL,STTL,LSTTL,ECL…) MOS(PMOS,NMOS,CMOS,BiCMOS…)
FA>B 7485 FA<B
FA>B 7485 FA<B FA=B
a2
b2 a1 b1 0 0 1
FA=B
B1
A0 B0
A>B A<B A=B
A>B A<B A=B
6.3 译码器
译码器是一种多输出组合逻辑部件，它能 将n个输入变量变换成2n个输出函数，并 且每个输出函数对应于n个输入变量的一 个最小项。 常见的集成化译码器有2-4、3-8、4-16 下面介绍典型的3-8译码器：74138
74283超前进位并行加法器
F4 FC4 A4 A3 A2
F3 F2
F1 C0 B1
74283 A1 B4 B3 B 2
例1：用74283设计一个四位加法/减法器。
例1：用74283设计一个四位加法/减法器。
和（差）
S4 S3 S2 F4 F3 F2
S1 F1
功能选择M
0，加法
1，减法
(补码）
10000000~10011111 (128～159)
10100000~10111111 (160～191) 11000000~11011111 (192～223) 11100000~11111111 (224～255)
00000~11111 第4片ROM
00000~11111 第5片ROM 00000~11111 第6片ROM 00000~11111 第7片ROM
1010 + 0110 10000 10010 + 0110 11000
(C=1)
18
F2F1
F4F3
00 0
0 0 0
01 0
0 0 0
11
10 0
0
00 01 11
1
1 1 1
C= FC4+F4F3+F4F2
和（BCD码）
1 1
F4
FC4 A4 A3 A2
10
F3 F2 F1 74283 A1 B4 B3 B2
例4：1Mx8存储器的地址译码结构
A19 A18
20 位 地 址 译 码 器
00· · · · · · · · 00 00· · · · · · · · 01 00· · · · · · · · 10
Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
S3 S2 S1
例1：用74138和适当的门电路实现全减器。 全减器真值表
输入 输出 Ai Bi Gi-1 Di Gi 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 Y0 Ai Bi Gi-1
典型的3-8译码器：74138
真
使能 S1 S2+ S3 1 1 1 1 1 1 1 1 0 X 0 0 0 0 0 0 0 0 X 1
值
表
Y0
1 1 1 1 1 1 1 0 1 1
A2 A1 A0
输入 输出 A2 A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 X X X X X X 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1
A2 A1 A0
S3 S2 S1
Y0 Y1 Y2
Y3
Y4 Y5 Y6 Y7
A B
A2 A1 A0
1
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
&
F
C
D
S3 S2 S1
例3：用3－8译码器分配地址区
CPU的地址空间：A7~A0 共有256个地址空间 每个ROM有32个地址空间 地址空间的对应关系如图：
用3－8译码器分配地址区（续）
地址总线
A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7
CPU D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
A5 A6 A7 使 能
数据总线
A0 A1 A2 S S S1 3 2 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
…
A0 A1 A2 A3 A4
A0 A1 A2 A3 A4
CPU地址空间
00000000~00011111 (0～31) 00100000~00111111 (32～63) 01000000~01011111 (64～95) 01100000~01111111 (96～127)
ROM地址空间
00000~11111 第0片ROM 00000~11111 第1片ROM 00000~11111 第2片ROM 00000~11111 第3片ROM
A0 A1 A2 A3 A0 A1 A2 A3
8421BCD码
S0 S1 S2 S3S2 S3 余三码
余三码
S0
S1 S2 S3
CO
S0
S1
S2 S3
8421BCD码
1 1 0 0
B0 B1 B2 B3
CI
1 0 1 1
B0 B1 B2 B3
CI
13
74283
74283
例3：用74283设计一位8421BCD 码十进制加法器。
FC4
A4 A3 A2
74283 A1 B4 B3 B2 a1
=1 =1 =1
C0
B1
=1
a4
a3
a2
被加数（被减数）
b4
b3
b2
b1
M
加数（减数）
例2： 使用一个4位二进制加法器设 计下列十进制代码转换器： （1）8421BCD码转换为余三码； （2）余三码转换为8421BCD码。
例2： 使用一个4位二进制加法器设计下列十进制代码转换器： （1）8421BCD码转换为余三码； （2）余三码转换为8421BCD码。
集成电路发展历史（续）
（1） Small Scale IC （SSI） 小规模 IC 1965年 规模： 10个门/片电路以下 主要产品：门电路 触发器（Flip Flop）
集成电路发展历史（续）
（2） Medium Scale IC （MSI） 中规模 IC 1970年 规模：10－100个门/片 主要产品：逻辑功能部件 4位ALU（8位寄存器）
两大类工艺技术的特点：
速度 TTL(晶体管晶体管逻辑） MOS（金属氧化物半导体） 目前最常用的工艺: 快 慢
功耗 大 小
集成度 低 高
CMOS（互补金属氧化物半导体）
6.1 二进制并行加法器
小规模集成器件实现全加器
入
Bi
0 0 1
Cn-1
输
Ai
0 0 0
输 出
Sn
0 1 1
Cn
0 0 0
0 1 0
0
1 1 1 1
1
0 0 1 1
1
0 1 0 1
0
1 0 0 1
1
0 1 1 1
全加器逻辑的卡诺图化简
Cn-1 Ai Bi
Sn
00
1
01
1
0
11
0
1
10
1
0
Cn-1 00
AiBi
01
0
1
Cn
11
1
1
10
0
1
0 0 1
0 0 1
0
Cn Ai Bi Ai Cn1 Bi Cn1
S n Ai B i Cn1 Ai Bi C n1 Ai B i C n 1 Ai Bi Cn1 C n1 ( Ai Bi Ai B i ) C n1( Ai B i Ai Bi ) Cn 1 ( Ai B i )
A3 = B3 A3 = B3
A3 = B3
A2 =B2 A2 =B2
A2 =B2
A1 = B1 A1 = B1
A1 = B1
A0 >B0 A0 <B0
A0 =B0
1 0
A>B
0 1
A<B
0 0
A=B
(某一时刻只能有一个输入为 1，其它输入为0）
例：用两片7485对两个8位二进 制数进行比较。
a4 b4 a3 b3 A3 B3 A2 B2 A1 B1 A0 B0 a8 A3 B3 A2 B2 A1 b8 a7 b7 a6 b6 a5 b5