数电习题作业

第一章
数字信号的特点是什么数字信号在电路传送中是以什么形式存在的
为什么在计算机中通常采用二进制数
说明二进制、十进制和十六进制各自的适用场合。

将下列十进制数分别用二进制数、十六进制数和8421BCD码来表示：
[38]10 []10 [256]10
将下列二进制数转换成十进制数、十六进制数。

（1）[]2（2）[]2
（3）[]2（4）[1101100]2
将下列十六进制数转换成二进制数、十进制数。

（1）2FBC （2）8DF （3）FFF
计算机内数据存储的形式如何
逻辑代数有几种基本运算写出它们各自的表达式和逻辑符号。

一个电路有三个输入端A、B、C，当其中两个输入端为1信号输入时，输出Y为1信号，其余输入组合对应输出为0信号，试列出真值表，写出函数式，画出逻辑图，并根据图所示输入波形画出对应的输出波形。

电路如图所示，设开关闭合为1，断开为0，灯亮为1，灯灭为0。

列出反映逻辑L和A、B、C关系的真值表，并写出逻辑函数L的表达式。

图图
答案：
．（略）
.（略）
．通常习惯采用十进制数进行计数和表示一些物理量的大小，而微型计算机或其他数字电路内部只有二进制数。

在程序设计、指令书写、数据地址分配中十六进制用得非常广泛。

．（1）[100110]2 [26]16 [00111000]8421BCD
（2）[]2 []16 [] 8421BCD
（3）[0]2 [100]16 [0010] 8421BCD
．（1）[
11
9
32
]10 []16
（2）[147]10 [93]16
（3）[
11
15
16
]10 []16
（4）[108]10 [6C]16 .（1）[000]2 [12220]10（2）[]2 [2271]10（3）[]2 [4095]10．（略）
.（略）
．
A B C Y
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 0
A
Y+
BC
+
=
C
AB
C
B
A
波形图
A B C L
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 1 0
L+
A
=
C
B
A
BC
第二章
习题 2
TTL门电路的主要参数有哪些如一TTL与非门的有关参数如下：V OH=，V OL=，V OHmin=，V OLmax=，V IHmin=，V ILmax=，试定性画出输入-输出特性曲线，并将上述参数标在图中的相应位置，再求该与非门的V NH，V NL。

灌电流负载能力和拉电流负载能力与哪些电路参数有关这些参数对反相器工作速度有何影响 TTL与非门输入端接地和悬空理论上分别看作何种电平输入实际使用时，TTL与非门输入端能否悬空，为什么CMOS器件呢
对应于图所示各种情况，分别画出输出Z的波形图（不考虑门电路的传输时间）。

图
TTL集成电路的输出级有哪些形式各自有何特点
试画出用OC门驱动发光二极管（LED）的电路图。

判断图中，为实现图中所示各输出逻辑，各TTL逻辑图的接法是否正确若有错，则说明正确的接法。

图
TTL三态门其输出端有几种状态工作时，用万用表如何检测它的工作状态试写出图所示三态门的表达式，并画出其输出波形。

图
CMOS电路及输入波形如图所示，写出各输出Y的表达式并画出波形图。

图
TTL、CMOS集成电路使用的注意事项是什么
对应于图（a）、（b）、（c）、（d）所示的各种情况，分别画出输出Y的波形。

如图所示各门电路均为74系列TTL电路，分别指出电路的输出状态（高电平、低电平或高阻态）。

图
图
如图所示各门电路均为CC4000系列的CMOS电路，分别指出电路的输出状态是高电平还是低电平。

图
在进行TTL电路和CMOS电路接口时应注意哪些问题
TTL驱动CMOS电路时主要考虑满足何种条件通常采用的方法有哪几种
CMOS驱动TTL电路时主要考虑满足何种条件通常采用的方法有哪几种
答案：
(略)
TTL与非门输入端接地和悬空理论上分别看作低、高电平输入。

实际使用时，TTL与非门输入端不能悬空，以免干扰信号串入。

CMOS器件绝对不允许输入端悬空。

对应于图所示各种情况，分别画出输出Z的波形图（不考虑门电路的传输时间）。

（略）
（略）
（a）、（b）、（c）、（d ）、（f）错的，（e）是对的。

改正后的图
2.8TTL三态门其输出端有三种状态，输出高电平、输出低电平和高阻状。

用万用表检测其输出端的电压，可知其状态。

当输出电压为时，是输出高电平，对地为，对电源为负时，是低电平。

对地和对电源测试电压都接近0V时，为高阻态。

（略）
对应于图（a）、（b）、（c）、（d）所示的各种情况，分别画出输出Y的波形。

2.12（a）高电平、（b）低电平、（c）高阻态、（d）高阻态
2.13（a）高电平、（b）低电平、（c）低电平、（d）低电平（略）
（略）
（略）
第三章
习 题 3
用真值表证明下列恒等式。

（1）AB AB (A B)(A B)+=++ （2）A 1A ⊕=
用公式证明下列恒等式。

（1）(A B)(B C)(A C)(A B)(A C)+++=++ （2）AB AB (A B)(A B)+=++
用公式法将下列函数化简为最简与或式。

（1）1F ABC A B C =+++ （2）2F (A AB)(A BC C)=+++ （3）3F ABC AC ABC AC =+++
用卡诺圈化简下列函数，写出最简与或式，并画出简化的逻辑图。

（1）(A,B,C)F ABC AB C ABC ABC =+++ （2）(A,B,C,D)F ABC AC ABC B CD =+++ （3）(A,B,C,D)F m(1,3,6,7,10,11,13,15)=∑ （4）()∑=15,14,13,11,9,8,5,3)
,,,(m F D C B A
（5）(A,B,C,D)F m(1,5,8,9,13,14)m(7,10,11,15)0⎧=⎪⎨
=⎪⎩∑∑ （6）(A,B,C,D)F m(1,5,8,10,14)m(0,1,12,13,15)0
⎧=⎪⎨
=⎪⎩∑∑ 试画出用逻辑门符号实现下列函数的逻辑图。

（1）Y AB BC AC =++ （2）Y (A B)(A B)C BC =+++ （3）Y ABC ABC ABC =++
将图所示电路化简成最简与或表达式。

化简如图所示的电路，要求化简后的电路逻辑功能不变。

组合逻辑电路的特点是什么
分析如图所示的组合逻辑电路，并分别简述K 不同取值时电路的逻辑功能。

图
图
图
用与非门来分别实现以下逻辑功能。

（1）三人多数通过表决电路。

（2）电动机控制电路：某机床电动机由电源开关K1、过载保护开关K2和安全开关K3控制。

三个开关同时闭合时，电动机转动；任一开关断开时，电动机停转。

设计一组合电路，当输入的4位二进制数能被4整除时，输出为1，否则输出为0。

设计一个编码器，输入是6个信号，每一时刻只有一位输入端高电平有效，输出是三位二进制码，其真值表如表所示。

表
输入输出
I0I1I2I3I4I5Y0Y1Y2
100000001
010000010
001000011
000100100
000010101
000001110
设计一个3输入5输出译码器，其真值表见表。

其中当A2A1A0=101，110，111时为无效状态，可作约束项处理。

表
A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y4
0 0 0 0 10
1
1
1
1
1
1
1
1
1
答案：
（略）
（略）
（ 1）1 （2）A+BC （3）A (1)F=AC+BC+AB (2)D C BD A F ++=
(3) ABD C B A D B A CD F +++=
（4）ABC C B A D C B CD B AD F ++++= (5) AC D C B A F ++= (6) D C A D A F += (略) Y=AB B Z ==
K B K A AB F ++=
(略)
K=1 AB F =
K=0 B A F +=
（1）L AB BC AC AB BC AC AB BC AC =++=++=⋅⋅
（2
）
123123
L S S S S S S
==
3
2
1
3
2
1
K
K
K
K
K
K
L=
=
5
4
3
I
I
I
Y=
4
2
2
I
I
I
Y=
1
2
A
A
A
Y=
1
1
A
A
Y=
1
2
A
A
Y=
1
3
A
A
Y=
5
2
1
1
I
I
I
Y=
24A Y
习 题 4
组合逻辑电路的主要特点是什么 编码器的作用是什么什么是优先编码
译码器的作用是什么何种译码器可以作为数据分配器使用为什么 举例说明数值比较器的应用。

举例说明一种显示8421BCD 码字型的实现方法。

已知一组合逻辑电路输入A 、B 和输出Z 的波形，如图所示。

写出Z 的表达式，用最少与非门来实现该组合逻辑电路，画出逻辑图。

图
分析如图所示的逻辑电路，做出真值表，说明其逻辑功能。

图
半加器和全加器的区别是什么各用在何场合
答案：
1．组合逻辑电路的特点是，电路任何时刻的输出状态，取决于该时刻输入信号的状态，而与输入信号作用之前电路所处的状态无关。

2．编码器主要是实现把一些数字、符号、文字等用二进制代码表示的器件。

优先编码器：允许同时有多个要求编码有效的输入信号，但仅对优先权最高的输入信号进行编码，忽略其它有效的输入信号，优先权高低在电路设计时已确定的编码器。

3．译码是编码的逆过程，它的功能是将每一种输入的取值转换成相应的特定状态输出，特定的状态可以是某一输出引脚有效，也可以几根输出引脚的特定组合。

具有译码功能的逻辑电路称为译码器。

4．（略） 5.
6. B A B A Z
7. A
B C Y
0 0 0
1 0 0 1
0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1
1
1
1
当输入为C B A 、C B A 、C B A 、ABC ，输出为1，其余输入时，输出为0 （略）
习 题 5
触发器有（ ）个稳态，4个触发器可以保存（ ）位二进制代码。

图的波形输入到图与非门构成的基本RS 电路，试画出输出端Q 、Q 的波形。

画出图所示由或非门组成的基本RS 触发器的输出端Q 、Q 的波形，输入端S D 、R D 的波形如图中所示。

图
同步RS 触发器与基本RS 触发器比较起来有何特点CP 、R 、S 的波形见图，对应画出Q 的波形（设初始状态Q=0）。

图
设图所示各触发器的初始状态均为0，试画出在CP 脉冲作用下Q 端的波形。

图
图
如图所示的是上升沿翻转的带清零端D
R和预置数端D S的D触发器的输入波形，画出相应输出Q的波形（设初始态Q为0）。

如图所示对应下降沿翻转的JK触发器，已知J、K、CP的波形，试画出Q、Q端对应的波形（设Q 的初始态为0）。

图图
电路如图所示，设Q1、Q2的初始态均为0，试画出在CP作用下，Q1和Q2的波形，要求画出五个脉冲周期。

图
如图（a）所示逻辑电路，已知CP为连续脉冲，如图（b）所示，试画出Q1，Q2的波形。

图
触发器电路如图（a）所示，试根据图（b）的CP，A，B波形，对应画出输出端Q的波形，设触发器的初试状态为0。

图
答案：
1. 2 4
2．
3.
4.
5．
6．
7．
8.
9．
10．
习题 6
时序逻辑电路有哪两大类电路两者区别何在
时序逻辑电路和组合逻辑电路的主要区别是什么
以二进制代码形式来存放数据或指令的器件叫什么
常用的时序逻辑电路有哪些
图所示的数码寄存器，上升沿若原来状态Q2Q1Q0=101，现
输入数码D2D1D0=011，CP上升沿来到后，Q2Q1Q0等于多少
图所示的数码寄存器的初始状态Q3Q2Q1Q0= 0000，串行右
移输入端D SR输入的数据为1101，试列出在连续4个CP脉冲作
用下，寄存器的状态表。

要经多少个CP脉冲，1101才能依次图
从
Y端全部输出
图
图（a）所示的移位寄存器初始状态为1111，对应图（b）所示的CP作用下，画出Q3、Q2、Q1、Q0的
波形。

试问，第2个CP
到来后，寄存器存放的数码是什么
数码寄存器和移位寄存器有什么区别
什么是并行输入、串行输入、并行输出和串行输出
计数器的基本功能是什么
利用计数器可对什么信号进行分频若输入脉冲信号频率是10MHz，对其进行5分频后的频率为多少MHz
试分析图（a）、（b）所示电路的逻辑功能。

要求分别写出有关方程，画出状态真值表、状态转换图，并用文字简述其逻辑功能。

图
图所示是用74LS161构成的同步四位二进制加法计数器图，试在图上加上合适的连接线，把它改成1位8421BCD码十进制加法计数器。

并画出其状态转换图。

图
利用74161设计60进制计数器。

分别利用74290和74192设计88进制计数器。

某电视图像系统中需要512进制计数器，如何用本章介绍的集成计数器来构成
画出一种数字钟的电路方框图。

分析图所示时序电路的逻辑功能，写出电路驱动方程、状态方程，画出状态转换图。

图
用示波器在某计数器的三个触发器的输出端Q0、Q1、Q2观察到如图所示的波形，求出该计数器的模数（进制），并画出状态转换图。

图 答：
1． 时序逻辑电路通常可分为两大类：同步时序逻辑电路与异步时序电路。

2． 组合逻辑电路的特点是，电路任何时刻的输出状态，取决于该时刻输入信号的状态，而与输入信号作用之前电路所处的状态无关。

时序逻辑电路的特点是，电路任何时刻的输出状态，不仅取决于该时刻输入信号的状态，而且与输入信号作用之前电路所处的状态有关。

3． 寄存器
4． 常见的时序逻辑电路有寄存器、计数器等。

5． 011 6．8个时钟脉冲
第2个CP 以后，Q 3Q 2Q 1Q 0=0011
8.数码寄存器用于保存二进制数据，移位寄存器，既能存放二进制数据，又能按一定方向移位。

9.串行输入、输出是一位一位输入。

并行输入、输出是指多位数据一起输入、输出。

10．计数器是对输入脉冲个数进行计数的电路，除计数功能外，还可以进行定时、分频、产生时序控制信号等。

11．时钟信号 12．（a ）
n Q K J 211==
12=J n Q K 12=
C P
S R IN Q
3
Q
2
Q
1
Q
Y ↓ 0 0 0 0 ↓ 1 0 0 0 1 0 ↓ 1 0 0 1 1 0 ↓ 0 0 1 1 0 0 ↓ 1 1 1 0 1 1 ↓ × 1 0 1 × 1 ↓ × 0 1
××0 ↓ × 1 × ×× 1 ↓
×
×
×
×
×
×
n
n n n n Q Q Q Q Q 121211+=+ n n n n n n Q Q Q Q Q Q 1221212+=+=+
(b)
111==K J
n n Q Q K J 3122==
n
n Q Q J 213= 13=K
n n Q Q 111=+
n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q 23123112+=+
n n n n Q Q Q Q 32113=+
13
．
14．15．00001
1
16．
17.
译码显示电路
时 计数器
分 计数器
秒 计数器
校 时 电 路
报 时 电 路
振 荡 器 分 频 器
18.
n
Q J 2
0= 10=k n Q K J 011==
n n Q Q J 102= 12=k
n n n Q Q Q 0210=+
n n n n n n n Q Q Q Q Q Q Q 10101011⊕=+=+ n
n n n Q Q Q Q 2
1012=+
19．
210
习题 7
判断题（正确的在括号内打√，否则打×）
（1）单稳态触发器，外加信号触发后能保持一段暂稳态，所以这种电路具有记忆功能，即将触发信号保持一段时间。

（2）自激多谐振荡器与单稳态、施密特触发器的一个明显不同之处是多谐电路没有输入触发信号，所以电路没有输入端，只有输出端，其输出信号是一个标准的正弦信号。

（3）限幅器与施密特触发器都可以用来鉴幅，但前者只是简单地削掉不需要的部分，保留下所需要的波形；后者还能把保留的波形进行整形，输出边沿陡峭的矩形脉冲。

（4）触发器、多谐振荡器不能产生方波。

555定时器具有哪些应用特点
用集成电路74121产生脉宽为3ms的脉冲信号，如选R
=2k（内部电阻），试问外接电容C ext应取何值
单稳态触发器对触发脉冲有无要求如触发脉冲宽度大于单稳态触发器输出脉宽，试问电路会产生什么现象应如何解决
施密特触发器的主要用途是什么其工作特点如何它具有怎样的传输特性
图所示是由555定时器接成的单稳态触发器电路，试估算按下按键SB后的输出脉冲u O的宽度。

在图（a）所示施密特触发器G上加输入信号u i的波形，如图（b）所示。

试对应u I画出输出信号u
O
的波形。

图
如图（a）示的555定时器组成的多谐振荡器。

当R1=, R2=, C=F时，试估算电路的振荡周期，画出u C和u O的波形。

要实现图所示的u O1→u O2→u O3的波形变换功能，对应的方框内应采用何种电路
图
已知如图所示定时器构成的施密特触发器，已知电源电压V CC
=12V ，求：
（1）电路的V T+，V T和V T各为多少
（2）如果输入电压波形如图，试画出输出u O的波形。

（3）若电压端接至+6V，则电路的V T+，V T和V T各为多少
图
555定时器构成的单稳态电路。

已知：R =，C =1F ，估算脉宽T W 的数值。

用555定时器组成的多谐振荡器电路如图所示。

已知：V CC =15V ，R 1=R 2=5k ，C =C 1=F 。

计算振荡器
的振荡周期T 。

答： 1．（1）√ （2）× （3）√ （4）×
2．555定时器应用广泛，使用方便，除了构成单稳、多谐和施密特电路外，还可以接成其他各种应用电路。

3. （略）
4.（略）
5．施密特触发器的主要用途是整形、鉴别脉冲幅度。

因为施密特触发器输出的高、低电平依赖输入信号的电平而改变，所以其输出脉冲的宽度由输入信号决定。

由于它的回差特性和输出电平转换过程中的正反馈作用，所以输出波形的边沿陡峭。

6．t W = = 7．
8
．
8
．
mS C R R T T T 987.0101.0)107.42107.4(7.0)2(7.06332121=+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=+=+=-
9．施密特触发器 自激多谐振荡器 单稳态触发器
10．T CC 23+=V V =8V T CC 1
3
-=V V =4V V T =V T+
V T =4V
11．t W ==
12．T=T 1+T 2=(R 1+2R 2)C=
习题 8
说出模/数转换和数/模转换的概念。

实现模数转换要经过哪些过程
图中，若V REF=10V，R f=R，当输入数字量D3D2D 1D 0分别为1100和0110时，求输出电压u o的值。

有一8位R-2RT型电阻网络D/A转换器，若输入D7~D0为00010100时，输出电压1V，问输入为00101000时，输出电压应为多少伏
有一8位D/A转换器，要求输出电压在0~10V之间，问当00000001输入时，输出电压应为多少伏有一DAC满刻度电压为20V，需要在其输出端分辨出的电压，试求至少需要多少位二进制数
参考图，当使用DAC0832进行数/模转换时，在希望直通（即输入数字量直接得到模拟转换）的情况下，其控制线应如何相接
一位DAC转换器主要应用在哪一方面简述其工作原理。

A/D转换的步骤如何在进行采样时，采样信号的频率f S和输入模拟信号的最高频率f imax之间应满足什么条件
在进行A/D转换时，为什么说量化误差是无法消除的而减小量化误差可采用什么方法 A/D转换器有几类各有什么特点适用于什么场合
说明V/F、F/V的作用。

有一八位二进制D/A转换器，V REF=10V。

为保证V REF偏离标准值所引起的误差小于1
2
V LSB，问允许V REF 的最大变化量V REF是多少V REF的相对稳定度应为多少
答：
1．模/数转换（简称A/D转换）：是将模拟信号转换成数字信号。

数/模转换（简称D/A转换）：是将数字信号转换成模拟信号。

２．采样、保持、量化、编码
和
位
７．（略）
８．（略）
９．采样、保持、量化、编码f s≥2f imax
10．（略）
分类特点应用
并行比较型
速度最快，但设备成本较高，精
度也不易做高
数字通信技术和高速数
据采集技术
逐次逼近型
工作速度中等，精度也较高，成
本较低
中高速数据采集系统、在
线自动检测系统、动态测控系
统
积分型精度可以做得很高，有滤波作数字仪表（数字万用表、
12．V/F 是电压/频率转换， F/ V是频率电压转换。

V LSB， 1/256
13．1
2
习题 9
半导体存储器可以分成几类ROM和RAM的最大区别是什么
存储器的主要指标是哪些如何标注存储器的容量
有一存储器，其地址线有10根，数据线有8根，它的存储容量为多大
对于一个存储容量为32K×16位的RAM，下列哪些说法是正确的
（1）该存储器有512K个存储单元。

（2）每次可同时读/写8位数据。

（3）该存储器有32根地址线。

（4）该存储器的字长为16位。

（5）访问该存储器的某个存储单元时需要15位地址码。

（6）该存储器的十六进制数地址范围是0000H～FFFH。

指出下列存储系统各具有多少个存储单元至少需要几根地址线和数据数
(1) 64K×1 (2) 256K×4 (3) 1M×1 (4) 128K×8
设存储器的起始地址为全0,试指出下列存储系统的最高地址为多少
(1) 2K×1 (2) 16K×4 (3) 256K×32
ROM有哪几种类型哪几种ROM具有多次擦除重写功能
OTPROM、紫外线可擦除PROM和E2PROM各有什么特点
快闪存储器具有什么特点
RAM有几种主要的类型其各有何特点
静态RAM和动态RAM在工作方式上有哪些区别分别用于哪些场合一般情况下，DRAM的集成度比SRAM 的集成度高，为什么
PLD器件有哪几种类型
答：
1．（略）
2．（略）
3．
（略）。