数电 第3章 习题.

D0
D1
D2
74HC151
D3
D4
Y
Y
D5
D6
D7 A0 A1 A2 S B1
EF A
图 P4.16 3.18 试用双 4 选 1 数据选择器 74HC153 产生逻辑函数
Y ABC AC BC
3.19 试用 8 选 1 数据选择器 74HC151 产生逻辑函数
Y ACD ABCD BC BCD
3.20 用数据选择器实现一个楼道开关控制电路，当上楼时，可用楼下开关开亮楼道灯，上楼
后，可用楼上开关关闭楼道灯；当下楼时，可用楼上开关开辆楼道灯，下楼后，可用楼下开
关关闭楼道灯。
3.21 试用 8 选 1 数据选择器 74HC151 设计一个多功能组合逻辑电路，电路功能表如表题 3.20
所示。
表题 3.20
ห้องสมุดไป่ตู้
电路芯片实现。
（1）门电路（2）3 线-8 线译码器 74HC138 和必要门电路（3）双 4 选 1 数据选择器 74HC153 和必要门电路（4）全加器。 3.23 用 4 位超前进位加法器 74LS283 设计一个将余 3 码转换为 8421BCD 码的电路。 3.24 试用 2 片 4 位超前进位加法器 74LS283 和必要的门电路组成 1 个二-十加法器电路。（提 示：根据 BCD 码中 8421 码的加法运算规则，当两数之和小于、等于 9（1001）时，相加的 结果和按二进制数相加所得的结果一样。当两数之和大于 9 时（即 10~15），则应在按二进 制数相加的结果上加上 6（0110），这样就可以给出进位信号，同时得到一个小于 9 的和。） 3.25 用 两 片 4 位 比 较 器 74LS85 和 必 要 的 门 电 路 实 现 3 个 4 位 二 进 制 数 A=A3A2A1A0 ， B=B3B2B1B0，C=C3C2C1C0 的并行比较，要求给出“A 最大”、“A 最小”和“3 个数相等”三 个输出信号。 3.26 判断下列函数对应的组合逻辑电路是否存在竞争-冒险。
SB
Y3 Y4
74LS154
出端从 Y0 到 Y15 依次给出低电平输出信号。
Y5 Y6
3.12 试用 3 线-8 线译码器 74HC138 和门电路产生下列
A3
多输出逻辑函数。
A2
Y1 AC
Y 2 ABC ABC BC
A1
Y 3 BC ABC
A0
Y7 Y8 Y9 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15
S1
S2
Y
0
0
AB
0
1
A B
1
0
A B
1
1
A
3.22 一把密码锁有 3 个按键，分别为 A、B、C。当 3 个键都不按下时，锁不打开，也不报
警；当只有一个键按下时，锁不打开，但发出报警信号；当有两个键同时按下时，锁打开，
不报警；当 3 个键同时按下时，锁被打开，但要报警。试设计此逻辑电路，要求分别用以下
（1） F AB AC （2） F AB AC +BC （3） F AB AD+BCD
3.27 用卡诺图化简下列函数，并用门电路实现，但要求任何一个变量改变状态都不得有竞争 -冒险现象。
（1） Y1 m(3, 4,5, 7,11,12,13,15)
（2） Y2 m(2, 6,8,9,11,12,14)
3.11 画出用两片 4 线-16 线译码器 74LS154 组成 5 线-32 线译码器的接线图。图 P3.11 是
74LS154 的逻辑框图，图中的 SA 、SB 是两个控制端（或 称片选端），译码器工作时应使 SA 、 SB 同时为低电平。
SA
Y0 Y1 Y2
当输入信号 A3 A2 A1A0 为 0000～1111 这 16 中状态时，输
3.13 用 3 线-8 线译码器 74HC138 和门电路设计 1 位二 进制全减器电路。输入为被减数、减数和来自低位的借 位；输出为两位数之差和向高位的借位信号。
图 P3.11 图之一
3.14 译码器的功能如表题 3.14 所示
（1）用逻辑门设计该译码器；
（2）用 74HC138 设计该译码器
表题 3.14
3.7 某车间有 3 台设备 A、B、C，其中 A 和 B 的功率消耗相等，C 的功率是 A 的 2 倍。这 些设备有 2 台发电机 Y1 和 Y2 供电，发电机 Y1 的最大输出功率等于设备 A 的功耗，发电机 Y2 的最大输出功率是 Y1 的 3 倍。为了节省能源，又要保证电力供应，需要设计一个逻辑电 路，能够根据 3 台设备的开工情况，启动相应的发电机供电。 3.8 某药房常用药材有 30 种，编号为 1～30.在配方时必须遵守下列规定： （1）第 3 号与第 16 号不能同时用； （2）第 5 号与第 21 号不能同时用； （3）第 12、22、30 号不能同时用； （4）用第 7 号时，必须同时配用第 17 号； （5）当第 10 号和第 20 号一起使用时，必须同时配用第 6 号； 设计一个组合逻辑电路，要求在违反上述任何一项规定时，都能给出指示信号。 3.9 试画出用 4 片 8 线-3 线优先编码器 74LS148 和必要的门电路组成 32 线-5 线优先编码器 的逻辑图。 3.10 某医院有一、二、三、四号病房 4 间，每间设有呼叫按钮，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。现要求当一号病房的按钮按下时，无论其他病房 的按钮是否按下，只有一号灯亮。当一号病房的按钮没有而二号病房的按钮按下时，无论三、 四号病房的按钮是否按下，只有二号灯亮。当一号、二号病房的按钮都未按下而三号病房的 按钮按下时，无论四号病房的按钮是否按下，只有三号灯亮。只有在一、二、三、四号病房 的按钮均未按下而按下四号病房的按钮时，四号灯才亮。试用优先编码器 74LS148 和门电 路设计满足上述要求的逻辑电路，给出控制四个指示灯状态的高、低电平信号。
C2 C3
B
Y
A
C1 C0
图 P3.4 3.5 用与非门设计 4 变量的多数表决电路。当输入变量 A、B、C、D 有 3 个或 3 个以上为 1 时输出为 1，输入为其他状态时输出为 0。 3.6 设计能实现下列代码转换的组合电路。 （1）将 8421BCD 码转换为余 3 码； （2）将 8421BCD 码转换为格雷码。
习题
3.1 分析图 P3.1 所示电路，写出输出的逻辑函数式，列出真值表，说明电路实现什么逻辑 功能。
A
B
Y
C
图 P3.1 3.2 分析图 P3.2 所示电路，写出输出的逻辑函数式，列出真值表，说明其逻辑功能。
A
Y
B
C 3.3 分析图 P3.3 电路的逻辑功能。
图 P3.2
A
B
Y1
C
Y2
图 P3.3 3.4 分析图 P3.4 所示组合电路，其中 A、B 为输入变量，Y 为输出函数。试说明当 C3、C2、 C1、C0 作为控制信号时，Y 与 A、B 的逻辑关系。
地址代码输入
译码输出
D C B A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 0000 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1
0001 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1
0010 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1
0011 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0100 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1000 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1001 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1010 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1011 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1100 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 3.15 试用两片双 4 选 1 数据选择器 74HC153 和 3 线-8 线译码器 74HC138 接成 16 选 1 的数 据选择器。 3.16 用二－十进制编码器、译码器、共阴极的七段数码显示器，组成一个 1 位数码显示器。 当 0～9 十个输入端中某一个接地时，显示相应数码。选择合适的器件，画出连接图。 3.17 试分析由 8 选 1 数据选择器 74HC151 所实现的图 P4.16 所示逻辑电路的逻辑功能，设 E、 F 为控制信号，A、B 为输入信号，Y 为输出信号。