数字设计原理与实践_第四版_课后习题答案
数字逻辑第四版课后练习题含答案
数字逻辑第四版课后练习题含答案1. 第一章1.1 课后习题1. 将十进制数22转换为二进制数。
答：22 = 101102. 将二进制数1101.11转换为十进制数。
答：1101.11 = 1 x 2^3 + 1 x 2^2 + 0 x 2^1 + 1 x 2^0 + 1 x 2^(-1) + 1 x 2^(-2) = 13.753. 将二进制数1101.01101转换为十进制数。
答：1101.01101 = 1 x 2^3 + 1 x 2^2 + 0 x 2^1 + 1 x 2^0 + 0 x 2^(-1)+ 1 x 2^(-2) + 1 x 2^(-4) + 0 x 2^(-5) + 1 x 2^(-6) = 13.406251.2 实验习题1. 合成与门电路设计一个合成与门电路，使得它的输入A,B和C，只有当A=B=C=1时输出为1，其他情况输出为0。
答：下面是一个合成与门电路的示意图。
合成与门电路示意图其中，S1和S2是两个开关，当它们都被打开时，电路才会输出1。
2. 第二章2.1 课后习题1. 将十进制数168转换为八进制数和二进制数。
答：168 = 2 x 8^3 + 1 x 8^2 + 0 x 8^1 + 0 x 8^0 = 250(八进制)。
168 = 10101000(二进制)。
2. 将八进制数237转换为十进制数和二进制数。
答：237 = 2 x 8^2 + 3 x 8^1 + 7 x 8^0 = 159(十进制)。
237 = 010111111(二进制)。
2.2 实验习题1. 全加器电路设计一个全加器电路，它有三个输入A,B和C_in，两个输出S和C_out。
答：下面是一个全加器电路的示意图。
C_in|/ \\/ \\/ \\/ \\/ \\A|________ \\| | AND Gate______| |B|__| XOR |_| S\\\\ /\\ /\\ /\\ /| | OR Gate| ||_| C_out其中，AND Gate表示与门，XOR Gate表示异或门，OR Gate表示或门。
数字设计原理与实践答案整理
1.3ASIC Application-Specific Integrated CircuitCAD Computer-Aided DesignCD Compact DiscCO Central OfficeCPLD Complex Programmable Logic DeviceDIP Dual In-line PinDVD Digital Versatile DiscFPGA Field-Programmable Gate ArrayHDL Hardware Description LanguageIC Integrated CircuitIP Internet ProtocolLSI Large-Scale IntegrationMCM Multichip ModuleMSI Medium-Scale IntegrationNRE Nonrecurring EngineeringPBX Private Branch ExchangePCB Printed-Circuit BoardPLD Programmable Logic DevicePWB Printed-Wiring BoardSMT Surface-Mount TechnologySSI Small-Scale IntegrationVHDL VHSIC Hardware Description LanguageVLSI Very Large-Scale Integration1.4ABEL Advanced Boolean Equation LanguageCMOS Complementary Metal-Oxide SemiconductorJPEG Joint Photographic Experts GroupMPEG Moving Picture Experts GroupOK 据说是Oll Korrect（All Correct）的缩写。
数字设计原理与实践第7章作业答案
第七章作业答案7.4 画出图7-4中所示的S-R锁存器的输出波形，其输入波形如图X7-2所示。
假设输入和输出信号的上升和下降时间为0，或非门的传播延迟是10ns（图中每个时间分段是10ns）7.5 用图X7-4中的输入波形重作练习题7-5。
结果可能难以置信，但是这个特性在转移时间比传输时间延迟短的真实器件中确实会发生。
7.6 图7-34表示出了怎样用带有使能端的D触发器和组合逻辑来构造T触发器。
请表示出如何用带有使能端的T触发器和组合逻辑来构造D触发器。
解：对于带使能端的T触发器，EN=0时状态不变，EN=1时状态变化，列出D触发器的状态转换表可得：D Q Q* EN0 0 0 00 1 0 11 0 1 11 1 1 07.7 请指出如何使用带有使能端的T触发器和组合逻辑来构造J-K触发器。
解：列出J-K触发器的状态转换表可得：Q J K Q* EN0 0 00 00 0 1 0 00 1 0 1 10 1 1 1 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 1 01 1 1 0 1JK ENQ 00 01 11 101EN=J·Q’+K·Q7.18 分析图x7—18中的时钟同步状态机，写出激励方程、激励/转移表，以及状态/输出表（状态Q2Q1QO＝000—111使用状态名A—H)。
解：激励方程：)21()01()21()01(2'⋅'⊕⊕='+⊕⊕=QQQQQQQQD21QD=1 11 1XYQ1Q2 00 01 1011 00 00 10 00 10 01 00 10 00 10 10 00 11 00 10 11 00 11 0010EN1EN2XYQ1Q2 00 01 10 11 00 00,1 10,1 00,0 10,0 01 01,0 11,0 01,0 11,0 10 10,1 01,1 10,0 00,0 11 11,000,011,001,0Q1*Q2*,ZXY S 00 01 10 11 A A,1 C,1 A,0 C,0 B B,0 D,0 B,0 D,0 C C,1 B,1 C,0 A,0 D D,0A,0D,0B,0S*,Z10Q D =7.20分析图X7—20中的时钟同步状态机。
数字设计原理与实践第四章答案
=W X Y Z Z+W X X Y Z
+W W X Y Z +W X Y Y Z
0
习题4.6(b)
F = A B +A B C D+A B D E+A B C E+A B C E
F X Y Z = X,Y,Z (1， 2, 4, 7) FD = X,Y,Z (0,3,5,6) X,Y,Z (1,2, 4, 7) =F
所以是自对偶的
习题4.47
（e）F’(A,B,…,Z)=FD(A’,B’,…,Z’) FD(A,B,…,Z)=F’(A’,B’,…,Z’) P135 当为1的变量数大于3个时，
00 01
11
10 0
0 0
0 0
0
习题4.24
(X+Y)(X'+Z)=XX'+XZ+X'Y+YZ = XZ+X'Y+YZ （由T11） =XZ+X'Y 证毕 习题4.25
N输入与门可以由N-1个2输入的与来实现。 对于N输入与非门是不可以由N-1个2输入的 与非门来实现的。可举反例来证明。
F=A B A B+A B
习题4.36
A
B
F
0 0 1 1
0 1 0 1
1 0 0 1
F=A
B A B+A B
习题4.39
两输入的与非门可以构成完全集； 由题可知，2 输入的与门，或门，反相器可 以构成完全集，所以只要证明 2 输入的与门， 或门，反相器可以由与非门来表示， AB=((AB)')'=((AB)'·1)' A+B=((A+B)')'=(A'·B')' =((A·A)'·(B·B)')' A'=(A·A)'
数字设计原理与实践第四版课后习题答案
数字设计原理与实践 (第四版 )_课后习题答案数字设计原理与实践 (第四版) 是一本广泛使用于电子工程、计算机科学等领域的教材，它介绍了数字电路的基础知识和设计方法。
课后习题是巩固学习内容、提高理解能力的重要部分。
下面是一些课后习题的答案，供参考。
第一章绪论1. 什么是数字电路？数字电路是一种使用二进制数表示信息并通过逻辑门实现逻辑功能的电路。
2. 简述数字系统的设计过程。
数字系统的设计过程包括需求分析、系统规格说明、逻辑设计、电路设计、测试和验证等步骤。
3. 简述数字电路的分类。
数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。
组合逻辑电路的输出只取决于当前输入，时序逻辑电路的输出还受到过去输入的影响。
4. 什么是门电路？门电路是由逻辑门组成的电路，逻辑门是实现逻辑运算的基本模块。
第二章组合逻辑电路设计基础1. 简述一下布尔代数的基本概念。
布尔代数是一种用于描述逻辑运算的数学系统。
它包括逻辑变量、逻辑表达式、逻辑运算等概念。
2. 简述编码器和译码器的功能和应用。
编码器用于将多个输入信号转换为较少的输出信号，译码器则将少量输入信号转换为多个输出信号。
它们常用于数据压缩、信号传输和地址译码等应用中。
3. 简述多路选择器的功能和应用。
多路选择器根据选择信号选择其中一个输入信号并输出，它可以实现多个输入信号的复用和选择。
它常用于数据选择、信号传输和地址译码等应用中。
第三章组合逻辑电路设计1. 简述组合逻辑电路的设计方法。
组合逻辑电路的设计方法包括确定逻辑功能、编写逻辑表达式、绘制逻辑图和验证电路正确性等步骤。
2. 请设计一个3位二进制加法器。
一个3位二进制加法器可以通过将两个2位二进制加法器和一个与门连接而成。
3. 简述半加器和全加器的功能和应用。
半加器用于实现两个二进制位的相加，它的输出包括和位和进位位。
全加器则用于实现三个二进制位的相加，它的输出包括和位和进位位。
它们常用于二进制加法器的设计。
第四章时序逻辑电路设计基础1. 简述触发器的功能和应用。
数字设计原理与实践第四版中文答案
42.E1F=2100 100.011 110 001 111=811.6347 )e(
61
1DABA=2100 010 110 101 110 101 01=81235352 )d(
61
F 4 B E 1 = 2 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 = 87 1 5 5 6 3 ) c (
14 66 =9843 ) b(
2
10 1 111 1 =52 1 )a (
。 换 转 制 数的 面 下 成 完 6 . 2
57812.843=6183.C51 )j( 4 9 6 3 = 86 5 1 7 ) i ( 7 3 8 3 4 = 6 1D 3 B A ) h ( 831=301021 )g( 37326 = 615 A 3 F ) f ( 5 2 1 8 . 0 2 =2 1 0 1 1 . 0 0 1 0 1 ) e ( 1 9 4 3 6 = 83 0 0 4 7 1 ) b ( 5213.55=842.76 )d(
') D ⋅ C ⋅ ) B + A (( = Z �解
。 图 辑 逻 的应 对 出 画 V N I , R O � D N A 用 采 � 图 路 电 I A O 的 示 所 � b � 1 1 . 3 X 图对 2 1 . 3
。限容声噪 CD 的态低与态高定确�性特器相反的示所 12.3X 图 对 � V 5 . 3 和 V 5 . 1 为 置 设 别 分值 阈 平 电 高 和 值 阈 平 电 低 出 输 若 1 2 . 3
3 8 1 = 21 1 1 0 1 1 0 1 ) c (
701=21101011 )a(
。 数 制 进 十 成 换 转 数 的 面 下 将 5. 2
数字设计原理与实践第四版读书报告
第一章读书报告数字电路是一门设计逻辑“0”和“1”的课程，在数字设计中我们只关心输入和输出对应的逻辑关系，并不关心电路的其他参数，但是实际设计中这些因素也要考虑。
1.1 关于数字设计A、明白数字设计是什么?数字设计师工程，意味着解决问题。
B、数字设计与模拟电路的联系。
明白何时考虑以及何时不考虑数字设计的模拟特性，分清主次。
C、应该掌握的能力。
调试能力：调试是实现设计的必须过程，调试需要计划、系统的方法、耐心和逻辑；沟通能力：一个工程需要合作完成，设计者将设计交给执行部门，需要很好的沟通能力，另外沟通是双向的，我们也需要倾听对方的话；商业要求和实践经验：设计者不可能处于一个理想状态，总会受到许多非工程因素的影响。
1.2 模拟与数字模拟器件和系统处理的是时变信号，这种信号的特点是在电压、电流或其他度量的连续范围内可取任意数值。
数字电路和系统处理的也是时变信号，但是，取值有限制。
数字信号只有两种离散值，“0”和“1”。
数字电路优于模拟电路的特点：结果再见性，给定相同的输入组，设计完好的数字电路总能精确地长生相同的结果；易于设计：数字设计是逻辑的，不需要特别的数学基础；灵活性和功能性：一个问题一旦被简化成数字的形式，就可以采用空间和时间上的一组逻辑步骤进行解决；可编程性：硬件描述语言（Hardware Description Language，HDL）用来编程实现数字电路的结构和功能进行规格化和模型化；快捷性：现今的数字器件的速度是很快的。
例如单个晶体管的开关时间可以小于10皮秒；经济性：数字电路能够在一个很小的空间里提供大量的功能，可以重复使用；稳步发展的技术：在设计一个数字电路的时候，要意识到在几年之内会有更快速的、更便宜的或者是更好的技术出现。
1.3 数字器件最基本的数字器件叫做“门电路”。
它具有允许或阻止数字信息流通的功能。
最重要的三类门电路：与门，只有两个输入都是1时，才产生1输出，否则就产生0输出；非门，通常称为反相器，它的输出值与输入值相反；或门：当它的一个或者两个输入时1时，产生1输出，仅当两个输入同时都是0时，才产生0输出。
数字设计-原理与实践(第四版)课后习题答案
第1 章习题参考答案:1-6 一个电路含有一个2 输入与门（AND2），其每个输入/输出端上都连接了一个反相器；画出该电路的逻辑图，写出其真值表；能否将该电路简化解：电路图和真值表如下：由真值表可以看出，该电路与一个2 输入或门（OR2）相同。
第2 章习题参考答案:将下面的八进制数转换成二进制数和十六进制数。
(a) 12348=1 010 011 1002=29C16(b) 1746378=1 111 100 110 011 1112=F99F16(c) 3655178=11 110 101 101 001 1112=1EB4F16(d) =10 101 011 101 011 010 0012=ABAD116(e) =111 100 011 0012=(f) =100 101 011 001 100 111 12=将下面的十六进制数转换为二进制数和八进制数。
(a) 102316=1 0000 0010 00112=100438(b) 7E6A16=111 1110 0110 10102=771528(c) ABCD16=1010 1011 1100 11012=1257158(d) C35016=1100 0011 0101 00002=1415208(e)=1001 1110 10102=(f)=1101 1110 1010 1110 1110 11112=将下面的数转换成十进制数。
(a) =107 (b) 1740038=63491 (c) 2=183(d) = (e)= (f)F3A516=62373(g) 120103=138 (h) AB3D16=43837 (i) 71568=3694(j) =完成下面的数制转换。
(a) 125= 1 111 1012 (b) 3489= 66418 (c) 209= 11 010 0012(d) 9714= 227628 (e) 132= 10 000 1002 (f) 23851= 5D2B16(g) 727= 104025 (h) 57190=DF6616 (i) 1435=26338(j) 65113=FE5916将下面的二进制数相加，指出所有的进位：(a) S：1001101 C：100100(b) S: 1010001 C: 1011100(c) S: 0 C: 0(d) S: C:利用减法而不是加法重复训练题，指出所有的借位而不是进位：(a) D：011 001 B：110000 (b) D：111 101 B：1110000(c) D： B：00111000 (d) D：1101101 B：写出下面每个十进制数的8 位符号－数值，二进制补码，二进制反码表示。
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内容包括各章知识要点、典型例题解析、同步练习题及解答，建议作为第一阶段基础复习使用。
序列二：数字逻辑设计及应用本科教学课件内容简介:本科课件是科大教研中心授课的重点教案，里面包含了本科教学的内容及要求；本科教学的重点难点以及解决办法；本科教学的重点作业习题。
第一轮复习参考本科课堂讲义，就相当于与本校学生一样听了该校老师讲授的课程，众所周知，考研专业课之所以对本校学生有很大优势，其中最重要方面考研专业课的出题的重点难点和本科要求差不多。
所以本科讲义对外校考研把握科大最新出题动向和最新大纲要求具有重要参考价值。
所以第一轮复习我们建议看教材的同时结合本科讲义，当然也要认真做本科教学老师布置的作业。
这样专业课基础知识更牢，对后继阶段复习帮助很大。
建议第一阶段基础复习使用。
序列三：数字设计原理与实践第四版（习题答案+复习总结）内容简介：关于本科教学老师布置的作业一定要认真完成，这些作业题体现了这门课程的重点难点疑点，这些题目都很典型，和代表性，对巩固教材知识和提高自己解题能力都很有帮助，这些题目有时也会出现在真题的原题中。
建议第一阶段基础复习使用。
序列四：数字逻辑电路本科期末考题合集（6套试卷附答案）资料简介：期末试题难度要低于考研试题，多少重点难点差不多，有时考研真题也会出自于往届期末题库里面，所以期末题库含金量还是很高，可以在专业课第一轮基础复习后检验自己复习效果。
数字设计原理与实践_第四版_课后习题答案
第1章习题参考答案:1-6一个电路含有一个2输入与门（AND2），其每个输入/输出端上都连接了一个反相器；画出该电路的逻辑图，写出其真值表；能否将该电路简化？解：电路图和真值表如下：由真值表可以看出，该电路与一个2输入或门（OR2）相同。
第2章习题参考答案:2.2将下面的八进制数转换成二进制数和十六进制数。
(a)12348=10100111002=29C16(b)1746378=11111001100111112=F99F16(c)3655178=111101011010011112=1EB4F16(d)25353218=101010111010110100012=ABAD116(e)7436.118=111100011110.0010012=F1E.2416(f)45316.74748=100101011001110.11110011112=4ACE.F2C162.3将下面的十六进制数转换为二进制数和八进制数。
(a)102316=10000001000112=100438(b)7E6A16=1111110011010102=771528(c)ABCD16=10101011110011012=1257158(d)C35016=11000011010100002=1415208(e)9E36.7A16=1001111000110110.011110102=117066.3648(f)DEAD.BEEF16=1101111010101101.10111110111011112 =157255.57567482.5将下面的数转换成十进制数。
(a)11010112=107(b)1740038=63491(c)101101112=183 (d)67.248=55.3125(e)10100.11012=20.8125(f)F3A516= 62373(g)120103=138(h)AB3D16=43837(i)71568=3694(j)15C.3816=348.218752.6完成下面的数制转换。
数字设计原理与实践第6章答案
6.20 指出用一块或多块74x138或74x139二进制译码器以及与非门，如何构建下面每个单输出或多输出的逻辑功能（提示：每个实现等效于一个最小项之和）。
解：a ）∑=Z Y X F ,,)7,4,2(b ）∑∏==C B A C B A F ,,,,)2,1,0()7,6,5,4,3(c) ∑=D C B A F ,,,)12,10,2,0(或d) ∑=Z Y X W F ,,,)14,12,10,8,5,4,3,2(e) ∑=Y X W F ,,)5,4,2,0( ∑=Y X W G ,,)6,3,2,1(f) ∑=C B A F ,,)6,2( ∑=E D C G ,,)3,2,0(6.21 图X5-21电路有什么可怕的错误？提出消除这个错误的方法。
解：该电路中两个2-4译码器同时使能，会导致2个3态门同时导通，出现逻辑电平冲突。
为解决这一问题，在EN_L 至1G （或2G ）的线路上加一个反相器，使两路门不可能同时导通。
6.29 二进制加法器的和的第3个数位S 2为输入x 0、x 1、x 2、y 0、y 1、y 2的函数，试写出它的代数表达式：假设c 0=0，不要试图“乘开”或最小化表达式。
解：00000001)(y x c y x y x c ⋅=⋅++⋅=001111111112)()(y x y x y x c y x y x c ⋅⋅++⋅=⋅++⋅= ))((001111222222y x y x y x y x c y x s ⋅⋅++⋅⊕⊕=⊕⊕=6.38 假设要求设计一种新的组件：优化的十进制译码器，它只有十进制输入组合。
与取消6个输出的4-16译码器相比，怎样使这样的译码器价格降至最低？写出价格最低译码器的全部10个输出的逻辑等式。
假设输入和输出高电平有效且没有使能输入。
⋅⋅'C==1ABC=3⋅'Y⋅B⋅'2AY'Y'⋅'⋅'D⋅'AB⋅'CD=CY⋅'0AB⋅=Y'C6A⋅C=7⋅Y⋅BBY'C⋅'BA5A=⋅4A=Y⋅'⋅CBY⋅D98A=ADY'⋅=6.52 画出一个电路的逻辑图，该电路采用74x148判定优先级，要求8个输入I0~I7为高电平有效，I7的优先级最高。
数字设计原理与实践第六章答案.ppt-文档资料PPT27页
1
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56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
数字设计原理Biblioteka 实践第六章答案.ppt文档资料6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
数字设计原理与实践第四版习题答案
04
第三章习题答案
习题一答案
要点一
答案
这道题考查的是二进制数的加法运算，根据二进制数的加 法规则，当两个二进制数的某一位相加和大于等于2时，需 要向高位进位，因此，二进制数10100101与10110000相 加的结果是10110101。
要点二
答案解释
这道题要求计算二进制数10100101与10110000的和。首先， 从最低位开始逐位相加，当某一位的和大于等于2时，需要向 高位进位。具体来说，第一位相加得0，不进位；第二位相加 得0，不进位；第三位相加得1，不进位；第四位相加得1， 进位；第五位相加得0，不进位；第六位相加得1，进位；第 七位相加得1，不进位；第八位相加得1，不进位。因此，最 终结果是10110101。
03
04
05
1.0 互补性：对于任何逻 辑门，其互补门的输出 与原门的输入反相。例 如，AND门的互补是 OR门，OR门的互补是 AND门。
2.0 消抖动性：在输入信 号的上升沿或下降沿， 逻辑门电路的输出不会 发生多次跳变，而是保 持稳定状态。
3.0 扇入扇出系数：一个 逻辑门可以驱动的最大 逻辑门数称为扇出系数； 一个逻辑门可以接收的 最大逻辑门数称为扇入 系数。
习题三答案
•· 数字逻辑门电路的应用
1.0 AND门在数据传输中的应用： 用于控制信号的传输，确保只有 在两个控制信号都有效时，数据 信号才会被传输。
2.0 OR门在报警系统中的应用： 当任何传感器触发时，OR门将输 出高电平，触发报警系统。
3.0 NOT门在时钟信号中的应用： 用于产生与主时钟信号反相的时 钟信号，用于触发边沿触发的数 字逻辑门电路。
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数字设计原理与实践
数字设计原理与实践数字设计原理与实践是现代电子工程领域中非常重要的一个方面。
数字设计是指利用数字信号来进行逻辑运算和控制的过程，它在计算机、通信、控制系统等领域都有着广泛的应用。
数字设计的原理和实践涉及到数字电路、逻辑设计、数字系统等多个方面，对于电子工程师和计算机科学家来说，都是必备的基础知识。
在数字设计的实践中，最基本的是理解数字信号和模拟信号的区别。
数字信号是以离散数值表示的信号，而模拟信号则是以连续数值表示的信号。
数字信号的处理可以通过数字电路来实现，而模拟信号的处理则需要模拟电路来完成。
因此，数字设计的原理就是围绕着如何设计数字电路来处理数字信号展开的。
在数字设计的过程中，逻辑设计是一个非常重要的环节。
逻辑设计是指根据特定的逻辑功能要求，将逻辑门和触发器等基本逻辑元件按照一定的方式连接起来，构成满足特定功能要求的数字电路的过程。
逻辑设计需要考虑的因素包括逻辑功能的实现、电路的性能、功耗、成本等多个方面，因此需要设计者有较强的逻辑思维能力和工程实践经验。
此外，数字设计还涉及到数字系统的设计与实现。
数字系统是指由数字电路组成的系统，它可以完成特定的功能，如计算、控制、通信等。
数字系统的设计需要考虑到系统的整体结构、模块之间的通信和协作、时序控制等多个方面，因此需要设计者具备系统设计和集成能力。
在实践中，数字设计还需要考虑到技术的发展和创新。
随着半导体技术和集成电路技术的不断进步，数字设计的方法和工具也在不断更新和演进。
数字设计工程师需要不断学习和掌握新的设计方法和工具，以应对日益复杂的数字系统设计需求。
总的来说，数字设计原理与实践是一个综合性很强的领域，它涉及到电子工程、计算机科学、通信工程等多个学科领域。
掌握好数字设计的原理和实践，对于从事相关领域的工程师和科研人员来说都是非常重要的。
希望通过本文的介绍，读者能够对数字设计有一个初步的了解，进一步深入学习和实践。
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第1章习题参考答案:1-6一个电路含有一个2输入与门（AND2），其每个输入/输出端上都连接了一个反相器；画出该电路的逻辑图，写出其真值表；能否将该电路简化？解：电路图和真值表如下：由真值表可以看出，该电路与一个2输入或门（OR2）相同。
第2章习题参考答案:2.2将下面的八进制数转换成二进制数和十六进制数。
(a)12348=10100111002=29C16(b)1746378=11111001100111112=F99F16(c)3655178=111101011010011112=1EB4F16(d)25353218=101010111010110100012=ABAD116(e)7436.118=111100011110.0010012=F1E.2416(f)45316.74748=100101011001110.11110011112=4ACE.F2C162.3将下面的十六进制数转换为二进制数和八进制数。
(a)102316=10000001000112=100438(b)7E6A16=1111110011010102=771528(c)ABCD16=10101011110011012=1257158(d)C35016=11000011010100002=1415208(e)9E36.7A16=1001111000110110.011110102=117066.3648(f)DEAD.BEEF16=1101111010101101.10111110111011112 =157255.57567482.5将下面的数转换成十进制数。
(a)11010112=107(b)1740038=63491(c)101101112=183 (d)67.248=55.3125(e)10100.11012=20.8125(f)F3A516= 62373(g)120103=138(h)AB3D16=43837(i)71568=3694(j)15C.3816=348.218752.6完成下面的数制转换。
(a)125=11111012(b)3489=66418(c)209=110100012 (d)9714=227628(e)132=100001002(f)23851=5D2B16 (g)727=104025(h)57190=DF6616(i)1435=26338(j)65113=FE59162.7将下面的二进制数相加，指出所有的进位：(a)S：1001101C：100100(b)S:1010001C:1011100(c)S:101000000C:111111110(d)S:11011111C:110000002.8利用减法而不是加法重复训练题2.7，指出所有的借位而不是进位：(a)D：011001B：110000(b)D：111101B：1110000(c)D：10000110B：00111000(d)D：1101101B：111100102.11写出下面每个十进制数的8位符号－数值，二进制补码，二进制反码表示。
(a)+25原码:00011001反码:00011001补码:00011001(b)+120011110000111100001111000(c)+82010100100101001001010010(d)–42101010101101010111010110(e)–6100001101111100111111010(f)–1111110111110010000100100012.12指出下面8位二进制补码数相加时是否发生溢出。
(a)11010100+11101011=10111111不存在溢出(b)10111111+11011111=10011110不存在溢出(c)01011101+00110001=10001110存在溢出(d)01100001+00011111=10000000存在溢出2.33对于5状态的控制器，有多少种不同的3位二进制编码方式？若是7状态或者8状态呢？解：3位二进制编码有8种形式。
对于5状态，这是一个8中取5的排列：N=8x7x6x5x4=6720对于7状态，这是一个8中取7的排列：N=8x7x6x5x4x3x2=40320对于8状态，种类数量与7状态时相同。
2.34若每个编码字中至少要含有一个0，对于表2-12的交通灯控制器，有多少种不同的3位二进制编码方式？解：在此条件下，只有7种可用的3位二进制码，从中选取6个进行排列，方式数量为：N=7x6x5x4x3x2=50402.35列出图2-5的机械编码盘中可能会产生不正确位置的所有“坏”边界。
解：001/010、011/100、101/110、111/0002.36作为n的函数，在使用n位二进制编码的机械编码盘中有多少个“坏”边界？解：有一半的边界为坏边界：2n-1。
数字逻辑第3章参考解答：3.11对图X3.11（a）所示的AOI电路图，采用AND，OR,INV画出对应的逻辑图。
解：Z=(A⋅B+C+D)'3.12对图X3.11（b）所示的OAI电路图，采用AND，OR,INV画出对应的逻辑图。
解：Z=((A+B)⋅C⋅D)'13画出NOR3对应的电路图。
解：3输入端或非门结构应为：上部3个P管串联，下部3个N管并联，结构如图所示。
3.15画出OR2所对应的电路图。
解：在NOR2电路的输出端后面级联一个INV。
3.59画出图X3.59逻辑图所对应的电路图。
解：3.21若输出低电平阈值和高电平阈值分别设置为1.5V和3.5V，对图X3.21所示的反相器特性，确定高态与低态的DC噪声容限。
解：由图中可以看到，输出3.5V对应的输入为2.4V,输出1.5V对应的输入为2.5V；所以，高态噪声容限为：3.5-2.5=1V;低态噪声容限为：2.4-1.5=0.9V。
3.26利用表3-3计算74HC00的p通道和n通道的导通电阻。
解：采用极端值计算（对商用芯片，最低电源电压设为4.75V）表中所列输出电压与电流关系如图所示：根据电流定律，高态输出时可以建立下列方程：p n R R0.350.02=4.4−p n R R0.914=3.84−联立求解可得：R=0.151kΩ=151Ωp低态输出时可以建立下列方程：n p R R0.10.02=4.65−n p R R0.334=4.42−联立求解可得：R=0.060kΩ=60Ωn3.27对于表3-3所列的74HC00，若设V OLmax=0.33V,V OHmin=3.84V,Vcc=5V,对于下列电阻负载，确定该系列的商用器件是否能够驱动（任何情况下输出电流不能超出I OLmax和I OHmax）.解：根据表3-3，对于选定的输出电压，最大输出电流限制为4mA.c)820Ω接地：考虑高态输出，等效电路如下：I=3.84/0.82=4.683>4mA不能驱动。
e)1kΩ接Vcc：考虑低态输出，等效电路如下：I=（5-0.33）/1=4.67>4mA不能驱动。
f)1.2kΩ接Vcc,820Ω接地：需要分别考虑低态输出和高态输出。
低态输出等效电路如下：I=（2.03-0.33）/0.487= 3.49<4mA可以驱动。
高态输出等效电路如下：I=（3.84-2.03）/0.487= 3.72<4mA可以驱动。
3.40一个发光二极管导通时的电压降约为2.0V，正常发光时需要约5mA的电流。
当发光二极管如图3－54（a）那样连接时，确定上拉电阻的适当值。
解：根据3.7.5所给的条件，低态输出电平V OLmax=0.37V。
对应等效电路如下：R=(5-2-0.37)/5=0.526kΩ3.65在图3-32（b)中，有多少电流与功率被浪费了。
解：浪费的电流为流过4kΩ电阻的电流：I=(5-0.24)/4=1.19mA浪费的功率为上述电流经过两个电阻产生的功率：P=RI2= 4.2x(1.19)2= 5.95mW3.33对于下列电阻电容的组合，确定时间常数RC解：a)5ns b)705ns c)2.21ns d)100ns3.34对于一个CMOS电路，将电源电压增加5%，或者将内部电容和负载电容增加5%，哪种方式会导致更大的功率消耗。
答：CMOS的电源消耗主要是动态消耗，其关系为P CV f D=2；由该关系可以得出电源增加将导致更大的功率消耗。
3.68分析图3-37所示反相器的下降时间，设R L=900Ω，V L=2V。
解：该电路图可以等效为下列带开关的一阶电路图。
当输出从高态转为低态时，可以等效为开关K从位置1转到位置2。
按照一阶电路三要素法的分析方法，对于电容上的电压分析如下：初态：V H=4.45V终态：V L=0.2V换路后的等效电阻：R=90Ω电路时间常数：τ=RC=9ns输出电压随时间变化关系为：()t/τOUT L H L V=V+V−V e−由上式可以得出从3.5V到1.5V的下降时间为：nsVt VLL9.11.5ln3.5≈−−Δ=τ3.69分析图3-37所示反相器的上升时间，设R L=900Ω，V L=2V。
解：与上题类似进行分析，当输出从低态转为高态时，可以等效为开关K从位置12到位置1。
按照一阶电路三要素法的分析方法，对于电容上的电压分析如下：初态：V L=0.2V终态：V H=4.45V换路后的等效电阻：R=164Ω电路时间常数：τ=RC=16.4ns输出电压随时间变化关系为：()(1t/τ)OUT L H L V=V+V−V−e−由上式可以得出从1.5V到3.5V的上升时间为：nsVt VHH193.5ln1.5≈−−Δ=τ数字逻辑第四章参考解答：4-5根据Demorgan定理，X+Y⋅Z的补为X'⋅Y'+Z'。
但这两个函数在XYZ=110时都等于1。
对于一个给定的输入组合，一个函数和其补函数怎么能都等于1呢？出了什么错误？答：在利用定理时，没有考虑到运算先后顺序，正确的补函数应该为：(X+Y⋅Z)'=X'⋅(Y⋅Z)'=X'(Y'+Z')=X'⋅Y'+X'⋅Z'4.7请写出下面各个逻辑函数的真值表.a)F=X'⋅Y+X'⋅Y'⋅Z可先简化为：F=X'⋅(Y+Y'Z)=X'(Y+Z)c)F=W+X’·(Y’+Z)=W+X’·Y’+X’·ZW X Y Z F W X Y Z F0000110001000111001100100101010011110111010*******010*******01100111010111011111h)F=(((A+B)’+C’)’+D)’=A’·B’·D’+C’·D’A B C D F A B C D F0000110001000101001000101101000011010110010*******010*******011001110001110111104.25证明OR(n)可以采用(n-1)个OR(2)实现；NOR也能这样吗？证明你的结论。