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第一章 数字逻辑基础 思考题与习题题1-1将下列二进制数转换为等值的十六进制数和等值的十进制数。（10010111）2 （1101101）2（0.01011111）2 （11.001）2题1-2将下列十六进制数转换为等值的二进制数和等值的十进制数。（8C）16 （3D.BE）16（8F.FF）16 （10.00）16题1-3将下列十进制数转换为等值的二进制数和等值的十六进制数。要求二进制数保留小数点以后4位有效数字。（17）10 （127）10（0.39）10 （25.7）10题1-4将十进制数3692转换成二进制数码及8421BCD码。题1-5利用真值表证明下列等式。 题1-6列出下列逻辑函数式的真值表。 题1-7在下列各个逻辑函数表达式中，变量A、B、C为哪几种取值时，函数值为1？ 题1-8用逻辑代数的基本公式和常用公式将下列逻辑函数化为最简与或形式。 题1-9画出下列各函数的逻辑图。 题1-10求下列函数的反函数并化简为最简与或形式。 题1-11将下列各函数式化为最小项之和的形式。 题1-12写出图1-19所示逻辑图的逻辑表达式。 图1-19题1-13用卡诺图化简法将下列函数化为最简与或形式。 题1-14化简下列逻辑函数。 题1-15已知习题1-12所示的逻辑图，试转换成逻辑函数的其他四种形式。题1-16试画出用与非门和反相器实现下列函数的逻辑图。 题1-17用卡诺图化简下列具有约束条件的逻辑函数。 第1章 数字逻辑基础 习题答案题1-1答案：（10010111）2 =（97）16=（151）10 （1101101）2 =（6D）16=（109）10（0.01011111）2 =（0.5F）16 = （0.37109375）10 （11.001）2 = （3.2）16 = （3.125）10 题1-2答案：（8C）16 = （10001100）2=（140）10 （3D.BE）16 = （111101.10111111）2=（61.7421875）10（8F.FF）16 = （10001111.11111111）2=（143.99609375）10 （10.00）16 = （100000.00000000）2=（16.00000000）10题1-3答案：（17）10=（10001）2= （11）16 （127）10=（1111111）2=（7F）16（0.39）10=(0.0110)2=(0.6)16 （25.7）10=(11001.1011)2=(19.B)16题1-4答案：（3692）10=（111001101100）2=（0011 0110 1001 0010）8421BCD题1-5答案：略。题1-6答案：略。题1-7答案：011、101、110、111 000、001、010、100001、010、011、100、110、111 001、010、100、111题1-8 答案：题1-9 答案：略题1-10 答案： 先将Y化简为，故题1-11 答案： 题1-12 答案：题1-13 答案： 题1-14 答案：，用卡诺图化简后得到：题1-15 答案：略。题1-16 答案： 题1-17答案： 第二章 逻辑门电路 思考题与习题21二极管门电路如图2-54a,b所示。分析输出信号Y1、Y2和输入信号A、B、C之间的逻辑关系。根据图2-54c给出A、B、C的波形，对应画出Y1、Y2的波形 a） b） c）图2-54 题2-1图22写出图2-55各电路输出信号的逻辑表达式，并对给定的波形画出各输出信号的波形。图2-55 题2-2图23输入波形如图2-56b 所示，试画出2-56a所示逻辑门的输出波形。 图2-56 题2-3图24 图中各电路中凡是能实现非功能的要打对号，否则打。图2-57为TTL门电路，图2-58为CMOS门电路。图2-57 题2-4图图2-58 题2-4图25 改正图2-59ad所示TTL电路中的错误。 a) b) c) d) 图2-59 题2-5电路图26 电路如图2-60af所示,已知输入信号A，B波形如图2-60 g所示，试画出各个电路输出电压波形。 a ) b ) c ) d ) e ) f )g)图2-60 题2-6图27 CMOS电路如图2-61a所示，已知输入A，B及控制端C的波形如图2-61b所示，试画出Y端的波形。 a ) b ) 图2-61 题2-7图28试判断图2-62所示TTL电路能否按各图要求的逻辑关系正常工作？若电路的接法有错，则修改电路。 图2-62 题2-8图28已知电路两个输入信号的波形如图2-63所示，信号的重复频率为1MHz, 每个门的平均延迟时间tpd=20ns。试画出： （1） 不考虑tpd时的输出波形。 （2）考虑tpd时的输出波形。 图2-63 题2-9图210 图2-64ad均为TTL门电路，（1）写出Y1、Y2、Y3、Y4的逻辑表达式。 （2）若已知A、B、C的波形，分别画出Y1Y4的波形。 图2-64 题2-10图211 为了提高TTL与非门的带负载能力，可在其输出端接一个NPN三极管，组成如图2-65所示的开关电路。当与非门输出高电平UOH=3.6V时，三极管能为负载提供的最大电流是多少？图2-65 题2-11图212 试用四2输入与非门74LS00实现功能。画出实验连线图，74LS00外部引线排列见图2-66所示。 图2-66 题2-12图213由TTL与非门，或非门和三态门组成的电路如图2-67a所示，图2-67b是各输入的输入波形，试画出其输出Y1和Y2的波形。 a) b)图2-67 题2-13图214 如图2-68所示逻辑电路，图中D1是TTL三态输出与非门，D2是74系列TTL与非门，电压表的量程为5V，内阻为100K。试问，在下列情况下电压表的读数以及D2的输出电压Y各为多少？A=0.3V,开关S打开；A =0.3V,开关S闭合；A =3.6V,开关S打开；A =3.6V，开关S闭合。图2-68 题2-14图215 求图2-69所示电路的输出逻辑表达式。图2-69 题2-15图第2章 逻辑门电路 习题答案题2-1 ，题2-5 a) 三极管基极应加接基极电阻.否则与非门输出高电平3.6V时，将三极管损坏。b) TTL非门的输出端不能并联,应换为集电极开路门。c) 输入端所接电阻，相当于”0”，使=1，必须使，如取d) 输入端所接电阻相当于”1”，使，必须使，如取，相当于”0”，这时题2-6 题2-7 当C = 0时，TG1导通，TG2截止，；当C = 1时, ，TG1截止, TG2导通，这时A = 0，。题2-8 a）错，R应接电源 b）错，R应接地 c） 错，门电路应选OC门 d） 错 e） 正确 f）错题2-9 （a）C=1， ； C=0，（b）C=1，； C=0， （c）C=0，；C=1，（d）C=1，； C=0，题2-11 由题知三极管基极电流为： (mA)故三极管能为负载提供的最大电流为：(mA )题2-12 题2-13 题2-14(1) UA =0.3V,当S打开时，由于 EN =0，故电路处于与非工作状态，而A、B都为高电平，则U01 =0.3V；D2为与非门，此时D2的两输入端悬空，相当于接高电平，故Y=UO2 =0.3V。(2) UA =0.3V，当S闭合时，U01=0.3V，此时D2两输入端接低电平，输出高电平，即Y=Uo2=3.6V。(3) UA =3.6V，当S打开时， EN =1，则D1处于高阻状态，故U01 =0v，Y=UO2 =0.3V。(4) 在此种情况下，开关S闭合后，U01 =1.4V, Uo2=0.3V。题2-15 第3章 组合逻辑电路 思考题与习题题3-1 数字电路设计的基本步骤有哪些？每一步完成的步骤是什么？题3-2组合逻辑电路的结构及逻辑功能有什么特点？常用的集成逻辑电路有哪些？各自具有什么功能？题3-3写出图3-49所示各电路输出信号的逻辑表达式，并列出真值表。 a) b)图3-49 题3-3图题3-4 写出图3-50所示各电路输出信号的逻辑表达式，并说明电路的逻辑功能。 a） b)图3-50 题3-4图题3-5 写出图3-51所示电路输出信号的逻辑表达式，并说明电路的逻辑功能。图3-51 题3-5图题3-6 写出图3-52所示各电路输出信号的逻辑表达式，并说明电路的逻辑功能。 a） b) 图3-52 题3-6图题3-7 分析图3-53所示电路的逻辑功能，写出Y1、Y2的逻辑函数式，列出真值表，指出电路完成什么逻辑功能。图3-53 题3-7图题3-8 图3-54为由三个全加器构成的电路试写出其输出F1，F2，F3，F4的表达式。图3-54 题3-8图题3-9 在图3-55所示电路中，并行输入数据D3D2D1D0=1010，X=0，A1A0 变化顺序为00，01，10，11，画出输出Y的波形。图3-55 题3-9图题3-10 图3-56是由八选一数据选择器构成的电路，试写出当G1G0为各种不同的取值时的输出Y的表达式。图3-56 题3-10图题3-11 图3-57是由3线/8线译码器74LS138和与非门构成的电路，试写出P1和P2的表达式，列出真值表，说明其逻辑功能。图3-57 题3-11图题3-12 图3-58为由集成四位全加器74LS283和或非门构成的电路，已知输入DCBA为BCD8421码，写出B2 B1的表达式，并列表说明输出DCBA为何种编码？图3-58 题3-12图题3-13 某医院有一、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。现要求当一号病室的按钮按下时，无论其它病室的按钮是否按下，只有一号灯亮。当一号病室的按钮没有按下而二号病室的按钮按下时，无论三号、四号病室的按钮是否按下，只有二号灯亮。当一号、二号病室的按钮没有按下而三号病室的按钮按下时，无论四号病室的按钮是否按下，只有三号灯亮。只有在一号、二号、三号病室的按钮均未按下而四号病室的按钮按下时，四号灯才亮。试用优先编码器74LS148 和门电路设计满足以上控制要求的逻辑电路，给出控制四个指示灯状态的高、低电平信号。题3-14 设计一组合数字电路，输入为四位二进制码B3B2B1B0，当B3B2B1B0是BCD8421码时输出Y=1；否则Y=0。列出真值表，写出与或非型表达式，用集电极开路门实现。题3-15 设计一个路灯的控制电路（一盏灯），要求在4个不同的地方都能独立地控制灯的亮灭。题3-16 要实现逻辑函数P=，能否只使用一片集成电路，是什么型号，如何连线？题3-17 设计一个组合电路，使其输出信号与输入信号的关系满足下图3-59所示的波形图。图3-59 题3-17图题3-18 试为某水坝设计一个水位报警器，设水位高度用4位二进制数提供。当水位上升到8米时，白指示灯开始亮；当水位上升到10米时，黄指示灯开始亮；当水位上升到12米时，红指示灯开始亮，其他灯灭；水位不可能上升到14米，试用或非门设计此报警器的控制电路。题3-19 写出图3-60中F1、F2、F3的逻辑函数式，并化简为最简的与或表达式。图3-60 题3-19图题3-20 用与非门设计四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，输入为其它状态时输出为0。题3-21 某车间有A、B、C、D 4台电动机，现要求：(1)A必须开机；(2)其它3台电动机中至少有2台开机。如不满足上述要求，则指示灯熄灭。设指示灯亮为“1”，熄灭为“0”，电动机开机为“1”，停机为“0”，试用与非门组成指示灯控制电路。题3-22 现有4台设备，有2台发电机组供电，每台设备用电均为10Kw,4台设备的工作情况是：4台设备不可能同时工作，但可能是任意3台，2台同时工作，至少是任意1台进行工作。若X发电机组功率为10Kw,Y发电机组功率20Kw为。试设计一个供电控制电路，以达到节省能源的目的。题3-23 设计一个组合电路，它有两个输入端A,B，3个控制端S2,S1,S0和一个输出端Y，要求此电路能实现如表3-23所示的逻辑功能。表3-23 题3-23表 S2 S1 S0 Y 0 0 0 1 0 0 1A+B 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 10题3-24 仿照全加器设计一个全减器，被减数A，减数B，低位来的借位J0，差为D，向上一位的借位为J。要求： (1)列出真值表，写出D、J的表达式； (2)仿全加器，用二输入与非门实现； (3)用最小项译码器74LS138实现； (4)用双四选一数据选择器实现题3-25 试用两片4 位二进制并行加法器74LS283 和必要的门电路组成1 个二十进制加法器电路。（提示：根据BCD 码8421 码的加法运算原则，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到的结果一样。当两数之和大于9（即等于10101111）时，则应在按二进制数相加所得到的结果上加6（0110），这样就可以给出进位信号，同时得到一个小于9 的和。）题3-26 试用3线-8线译码器74LS138和门电路实现以下函数：题3-27 试用四选一多路选择器实现函数。题3-28 用8 选1 数据选择器产生逻辑函数： 题3-29 试用4位全加器电路实现将8421BCD码转换成余3码。题3-30 分析图3-61所示电路中，当A、B、C、D只有一个改变状态时，是否存在竞争冒险现象？如果存在，都发生在其他变量为何种取值的情况下？图3-61 题3-30图第3章 组合逻辑电路 习题答案题3-3 a) b)题3-4 a) b)题3-5 题3-6 a) b)，题3-7 ，,由真值表可见，这是一个全加器电路。A、B、C为加数、被加数和来自低位的进位， Y1是和，Y2是进位输出。 题3-8 题3-9 ,4选1数据选择器，X为使能端。题3-10 G1G0Y00A0110AB11题3-11 ,不一致电路题3-12 ，DCBA是2421BCD码。题3-14 题3-15 题3-17 题3-18 ,题3-19 题3-20 题3-21 题3-22 题3-23 题3-24 题3-30 BCD=011时，A产生0冒险；ACD=101时，B产生0冒险； ABD=010，011时，C产生0冒险； ABC=001，101时，D产生0冒险；第4章 集成触发器 思考题与习题图4-33 题4-1用图题4-1 用与非门组成的基本RS触发器 如图4-1所示，设触发器初始输出状态为0，已知输入、的波形图，如图4-33所示，试画出输出Q、的波形图。（不考虑门电路的延迟时间情况。） 题4-2 用或非门组成的基本RS触发器 如图4-34a所示，设触发器初始输出状态为0，已知输入RD、SD的波形图，如图4-34b所示，试画出输出Q、的波形图。（不考虑门电路的延迟时间情况。） 图4-34 题4-2用图题4-3 同步RS触发器如图4-4 所示，设同步RS触发器的初始状态为0，已知输入信号R、S的波形图，如图4-35所示，试画出输出Q的波形图。 图4-35 题4-3波形图题4-4 同步RS触发器如图4-4 所示，设同步RS触发器的初始状态为1，已知输入信号R、S的波形图，如图4-36所示，试画出输出Q的波形图。图4-36 题4-4波形图题4-5 同步JK触发器，设初始状态为0，已知输入信号J、K的波形图，如图4-37所示，试画出输出Q的波形图。图4-37 题4-5的波形图题4-6 同步JK触发器如图4-38所示，已知输入信号J、K的波形图，如图4-38所示，和分别是异步置0和异步置1端，试画出输出Q的波形图。 图4-38 题4-6的波形图题4-7 设同步D触发器的初始状态为0，已知输入信号D的波形图，如图4-39所示，试画出输出Q的波形图。图4-39 题4-7的波形题4-8 如图4-40所示，各边沿触发器的初始状态都为0。试对应CP波形画出各触发器输出Q的波形。图4-40 题4-9 边沿JK触发器如图4-41a所示，设触发器的初始状态为0。试对应给出的输入波形，画出触发器的输出Q、的波形。图4-41 a)边沿JK触发器 b)输入波形题4-10 边沿JK触发器如图4-42a所示，和分别是异步置0（复位）和异步置1（置位）端。试对应给出的输入波形，画出触发器的输出Q、的波形。 图4-42a)边沿JK触发器 b)输入波形题4-11 边沿D触发器如图4-43a所示，设触发器的初始状态为0。试对应给出的输入波形，画出触发器的输出Q、的波形。图4-43a) 边沿D触发器 b) 输入波形题4-12 逻辑电路如图4-44a所示，设电路的初始状态为Q0=Q1=0。试对应给出的输入波形，画出输出Q0、Q1端的波形。图4-44a) 逻辑电路 b) 输入波形题4-13 逻辑电路如图4-45a所示，设电路的初始状态为Q=0。试对应给出的输入波形，画出输出Q端的波形。图4-45a) 逻辑电路 b) 输入波形题4-14 逻辑电路如图4-46a所示，设电路的初始状态为Q0=Q1=0。试对应给出的输入波形，画出输出Q0、Q1端的波形。图4-46a) 逻辑电路 b) 输入波形题4-15 逻辑电路如图4-47a所示，设电路的初始状态为Q=0。试对应给出的输入波形，画出输出Q端的波形。图4-47a) 逻辑电路 b) 输入波形第4章 集成触发器 习题答案题4-3 题4-4 题4-5 题4-6 题4-7 题4-8 题4-10 题4-11 题4-12 题4-13 题4-14 题4-15 D=AB 第5章 时序逻辑电路 思考题与习题题5-1 时序逻辑电路有哪些特点？题5-2 计数器的主要功能是什么？有哪些常见类型？题5-3 分析图5-50所示电路的逻辑功能，设电路初始状态为Q1Q0=00。列出驱动方程、状态方程、状态转换表,画出状态转换图。 题5-4 分析图5-51所示电路的逻辑功能，设电路初始状态为Q2Q1Q0=000。列出驱动方程、状态方程、输出方程、状态转换表,画出状态转换图。 图5-51题5-5 分析图5-52所示电路的逻辑功能，设电路初始状态为Q3Q2Q1Q0=0000。列出驱动方程、状态方程、输出方程、状态转换表,画出状态转换图和波形图。题5-6 分析图5-53所示电路的逻辑功能，设电路初始状态为Q2Q1Q0=000。列出驱动方程、状态方程、输出方程、状态转换表,画出状态转换图。图5-53题5-7 分析图5-54所示电路的逻辑功能，设电路初始状态为Q2Q1Q0=000。列出驱动方程、状态方程、状态转换表,画出状态转换图。图5-54题5-8 分析图5-