第3章习题解答.pdf

第三章习题解答 3-1 参阅图 3.2，列出AHC、TTL、AHCT、3.3V ALVT、2.5V ALVT的VOH、VOL、VIH、VIL， 计算它们的VNH及VNL。 解： AHC TTL AHCT 3.3VALVT2.5VALVT VOH/V 4.44 2.4 2.4 2.4 2.3 VOL/V 0.5 0.4 0.4 0.4 0.2 VIH/V 3.5 2.0 2.0 2.0 1.7 VIL/V 1.5 0.8 0.8 0.8 0.7 VNH/V 0.94 0.4 0.4 0.4 0.6 VNL/V 1 0.4 0.4 0.4 0.5 3-2 某集成电路具有如下电气特性：VOL0.4V，VOH2.4V，VIL0.8V，VIH1.8V， IOL=10mA，IOH=800A，IIL=1.2mA，IIH=100A，试问该电路的扇出系数为多少?并分别计 算VNH及VNL。 解： 扇出系数=Min（10mA/1.2mA，800A/100A）=8 VNH= VOH- VIH=2.4V-1.8V=0.6V VNL= VIL- VOL=0.8V-0.4V=0.4V 3-3 写出图 P 3-1 所示各电路的逻辑表达式。 & 1 VCC F1 A B EN EN 1 1 F2 A A B 图 P3-1 题 3.3 逻辑图 解： BAABB)A(F1=+= BABABAF2=+= 3-4 试用 4 位加法器实现 8421BCD 码到余 3 位码的转换。 解： 1 3-5 试构成一个字符识别电路，它可以识别 A、B、C、D、E、F、G 7 个字符的 ASCII 码， 并指出为何字符。 解：AG的ASCII码为 41H47H。输入ASCII码为：B B 7B6 B B B 5B4 B B B 3B2 B B B 1 3-9 图P3-4 是一个多功能逻辑运算电路，图中S3、S2、S1、S0为控制输入端。试列功能表 说明该电路在S3、S2、S1、S0的各种取值组合下F与A、B的逻辑关系。 &1 &1 =11F S0S1 S2S3 A B 图 P3-4 题 3.9 逻辑图 解： 321032101 FABSABSBSBSA(ABSABS )(BSBSA)FF=+=+= 2 2 A B F 0 0 S1 0 1 S0 1 0 2 S 1 1 3 S 320 FABSABSABSABS=+ 1 A B A B A A B+ AB+ AB AB+ AB AB B AB+ 3-12 试分析图P3-7电路的逻辑功能。 0 1 2 3 4 5 6 7 1 2 4 & EN BIN/OCT & & 1 A B C F1 F2 MUX 0 Y 1 1 2 3 G 0 0 3 =1 0 A B C D D F (a)(b) 图P3-7 题3.12逻辑图 解： (a) = = 3,5,6,7)(mF2 )7 , 4 , 2 , 1 (mF1 3 一位全加器。 (b) 00112233 Fm Dm Dm Dm D ABCABCDAB0ABD ABCABCDCDABD ABCABCDABCDABD ABC(ACA)BDABCD ABC(CA)BDABCD ABCCBDABDABCD =+ =+ =+ =+ =+ =+ =+ （） （） 3-13 写出图P 3-8所示电路的逻辑方程。 MUX 0 Y 1 1 2 3 G 0 0 3 MUX 0 Y 1 1 2 3 G 0 0 3 X/Y 2 10 1 2 3 D E F A B 0 C C 1 Z X 图P3-8 题3.13逻辑图 解： 00112233 Xm Dm Dm Dm D BA0BACBACBA1 ACABBC ACBC =+ =+ =+ =+ 4 XDXDXDDX X X ECBCEAECBEACFDFD EXEXFDFDZ += += 3-14 试分析图P3-9所示逻辑电路，说明输出F3F2F1F0和输入D3D2D1D0的逻辑关系。 W 0 1 2 3 4 5 6 7 Y G0 7 MUX 0 2 EN W 0 1 2 3 4 5 6 7 Y G0 7 MUX 0 2 EN 1 =1 00 D0 D1 D2 D3 F0 F1 F2F3 11 图P3-9 题3.14逻辑图 解： 00 11 FD FDD = = 0 5 22021210201210 201201210 332103032313021321 302130213210 FD D +D D +D D D =D (DD )D D D D (DD )D DD =D(DD ) FD D D DD DD D +D DD (DDD )D D D D D (DDD )D DDDD(DDD ) =+ =+ =+=+ =+=+ 0 输 入 输 出 D3D2D1D 0F3F2F1F0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 11 1 1 1 0 0 1 01 1 1 0 0 0 1 11 1 0 1 0 1 0 01 1 0 0 0 1 0 11 0 1 1 0 1 1 01 0 1 0 0 1 1 11 0 0 1 1 0 0 01 0 0 0 1 0 0 10 1 1 1 1 0 1 00 1 1 0 1 0 1 10 1 0 1 1 1 0 00 1 0 0 1 1 0 10 0 1 1 1 1 1 00 0 1 0 1 1 1 10 0 0 1 原码变补码电路。 3-18 任意一种逻辑门电路，例如与门、或门和异或门，在使用时经常有多余的输入端，通 常处置这种多余输入端有以下几种方法，试说明它们各适用于何种逻辑器件： 将多余输入端通过一电阻接到电源或高电平； 将多余输入端接地或接低电平； 将多余的输入端和使用的输入端并联。 解：、适用于与门和与非门。 、适用于或门和或非门。 、适用于与门、与非门、或门、或非门。 3-19 用3线-8线译码器74138和与非门实现下列多输出函数： = = += )7 , 5 , 3 , 0(M)C,B,A(F )7 , 5 , 4 , 3 , 2(m)C,B,A(F ACBCAB)C,B,A(F 3 2 1 6 解： = = =+= )6 , 4 , 2 , 1 (m)7 , 5 , 3 , 0(M)C,B,A(F )7 , 5 , 4 , 3 , 2(m)C,B,A(F )7 , 6 , 5 , 3(mACBCAB)C,B,A(F 3 2 1 3-21 电路的输出F与输入A、B、C的关系如图P3-10所示， 试用一片8选1 MUX实现之。 A B C F 图P3-10 题3.21的波形图 解： 3-22 用4选1 MUX实现下列函数： F(A,B,C,D)m (0,l,3,5,6,8,9,1113)； 解： 7 CD AB00011110 00 01 11 10 111 11 111 11 0 0 0 0 0 0 00011110 CD B 0 1 A 1110 A10 F F 01 C B 0 1 1 F D DA+DA + MUX 0 Y 1 1 2 3 G 0 3 0 B C 1 1 D 1 A D F 3-25 试用4位二进制加法器再辅以适当门电路构成42乘法器AB，其中AA3A2A1A0， B=B1B B 0。 解： 3-28 A和B是两个4位用原码表示的带符号二进制数。 试用7485辅以适当门电路构成比 较器，当AB时，比较器输出Z1，反之，Z0。 8 解： BA3BA333 BA33BA3333 FBFABA FBAFBABAZ += += 3-31 A和B是两个4位无符号二进制数，试设计一个大数减小数电路，当AB时，输出 A-B，当AB时，输出B-A。 解： 3-32 试画出图P3-11所示电路中各点在考虑门电路有延迟情况下的波形。 各逻辑门平均传 输延迟为10 ns，输入信号A的周期为100 ns。 & 1 1 11 ABCD E F A 图P3-11 题3.32逻辑图 解： 9 3-33 下列各函数相等，试找出其中无逻辑险象的函数式： )CBAC)(B(AF6 (6) BABCCACBABCAF5 (5) BACBABCAF4 (4) BCCBABCAF3 (3) CACBABCAF2 (2) CBABCAF1 (1) += += += += += += 解： 、有逻辑险象，、无逻辑险象。 3-34 用无逻辑险象的两级与非门电路实现下列函数： F(A,B,C,D)m (03,5,8,10,1214)； 解：、CABDCADCBDADBBAF+= 10 A B B D D C A C C 3-36 已知函数F(A,B,C,D)=m（2，69，1215） ，试判断当输入变量按自然二进制码的 顺序变化时，是否存在功能险象。若存在，请用选通脉冲法消除之，并画出用与非门实现 它的逻辑电路图。 解： 00000001：只有1位变化，无功能险象； 00010010：变化前和变化后输出不一样，无功能险象； 00100011：只有1位变化，无功能险象； 00110100：有功能险象； 01000101：只有1位变化，无功能险象； 01010110：变化前和变化后输出不一样，无功能险象； 01100111：只有1位变化，无功能险象； 01111000：有功能险象； 10001001：只有1位变化，无功能险象