哈工大 数电课本 课后习题 答案.pdf

2 1 解 a 100 b 1 c 10000 d 10 2 2 解 a 43210 2 100102 02 0202 1 1 2 b 210 2 1102 02 11 2 c 6543210 2 10110012 02 021 2 11 2 1 2 0 2 d 76543210 2 1101010022 02 1 202 111 2 0 2 0 2 2 3 解 a 4 b 11 c 0 5625 d 45 375 2 4 解 a 11100 b 110100110 c 0 0101001 d 0 01 2 5 解 十六进制 a 12 b 06 c 59 d D4 八进制 a 22 b 06 c 131 d 324 2 6 解 a 10222 21 181010110010100111 b 10222 54231101101011111111 c 10222 32 111000001011101100000 d 10222 18310010011110 2 7 解 原码 a 00101011 b 11111110 c 00001010 d 10100110 反码 a 00101011 b 10000001 c 00001010 d 11011001 补码 a 00101011 b 10000010 c 00001010 d 11011010 2 8 解 反码运算 a 00100011 反 00100011 00010010 反 11101101 00100011 00010010 反 00100011 反 00010010 反 00010001 00010001 反 00100011 00010010 00010001 b 00001100 反 00001100 00100000 反 11011111 00001100 00100000 反 00001100 反 00100000 反 11101011 10010100 反 00001100 00100000 10010100 c 01111100 反 01111100 01000011 反 10111100 01111100 01000011 反 01111100 反 01000011 反 00111001 00111001 反 01111100 01000011 00111001 d 00010000 反 00010000 00100000 反 11011111 00010000 00100000 反 00010000 反 00100000 反 11101111 10010000 反 00010000 00100000 10010000 补码运算 a 00100011 补 00100011 00010010 补 11101110 00100011 00010010 补 00100011 补 00010010 补 00010001 00010001 补 00100011 00010010 00010001 b 00001100 补 00001100 00100000 补 11100000 00001100 00100000 补 00001100 补 00100000 补 11101100 10010100 补 00001100 00100000 10010100 c 01111100 补 01111100 01000011 补 10111101 01111100 01000011 补 01111100 补 01000011 补 00111001 00111001 补 01111100 01000011 00111001 d 00010000 补 00010000 00100000 补 11100000 00010000 00100000 补 00010000 补 00100000 补 11110000 10010000 补 00010000 00100000 10010000 2 9 解 二进制数 a 00111111 b 0011 1100 1011 c 0001 0110 0100 d 0101 0010 0111 十进制数 a 63 b 971 c 356 d 82 4 BCD8421 码 a 0110 0011 b 1001 0111 0001 c 0011 0101 0110 d 1000 0010 0100 3 1 解 1 逻辑代数中有三种最基本运算 与 或 和 非 在此基础上又派生出五 种基本运算 分别为 与非 或非 异或 同或 和 与或非 2 与运算的法则可概述为 有 0 出 0 全 1 出 1 类似地 或运算的法则为 有 1 出 1 全 0 出 0 3 摩根定理表示为 A B AB AB A B 4 函数表达式 Y ABCD 则其对偶式为 Y AB C D 5 函数式F AB BC CD写成最小项之和的形式结果应为m 3 6 7 11 12 13 14 15 写成最大项之积的形式结果应为M 0 1 2 4 5 8 9 10 6 已知有四个逻辑变量 它们能组成的最大项的个数为 16 这四个逻辑变量的任 意两个最小项之积恒为 0 3 2 解 1 A B D 2 ABCD m7 3 ABC 4 AB C D 5 DCBA M9 6 A B CD 3 3 解 1 若 X Y X Z 则 Y Z 2 若 XY XZ 则 Y Z 3 若 X Y X Z 则 Y Z 3 4 解 1 F1 BCABABCABC 2 F2 ABBCBCAB 3 F3 ACACBCBCABACBC 4 F4 ABCABDACDCDABCACDAD 5 F5 ABCACABDABACBD 6 F6 ABCDABCADABCABCCD 7 F7 ACABBCDBDABDABCDABDBD 3 5 解 1 F1 A B C 0 1 2 5 6 7 mABACBC 2 F2 A B C D 0 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 14 mACADBCD 3 F3 A B C D 0 1 4 6 8 9 10 12 13 14 15 mABBCADBD 4 F4 A B C D 17 MMABCBCD 5 31 30 29 27 25 22 20 17 16 15 11 8 7 6 4 3 0 5 mDCBAEF EABCABCDACDEBCDEADEABECDB 3 6 解 1 F2 A B C D 0 2 3 4 5 6 11 12 8 9 10 13 14 15 mdBCBCD 2 3 0 FACDABCDABCD ABAC 3 FADACDBCDABD 或 3 7 解 A B C F 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 3 8 解 1 CADF 1 2 ECAABF 2 3 DAACBAF 3 4 CBADABDCCBF 4 3 9 解 1 CBACBAF 1 2 DCADBAF 2 3 DBAACF 3 4 DCCBCBAF 4 5 DCABF 5 6 DCBAF 6 3 10 解 BA BCACBACBAF FABCABCABC ABCABCABC G 3 11 解 ACBCABABCABCABCABCABCABC ACBCAB 3 12 解 00011110 AB CD 00 01 11 101111 1 1 1 1111 11 1 00011110 AB CD 00 01 11 101111 1111 111 111 四种 DBCADCBAF 1 CBDADCBAF 2 00011110 AB CD 00 01 11 101111 1111 111 111 00011110 AB CD 00 01 11 101111 1111 111 111 CBDADCBAF 3 DBCADCBAF 4 3 13 解 先画出 Y1和 Y2的卡诺图 根据与 或和异或运算规则直接画出Y Y 12 YY 12 YY 12 的卡诺图 再化简得到它们的逻辑表达式 00011110 AB CD 00 01 11 10 00011110 AB CD 00 01 11 10 11 11 11 11 11 111 11 1 1 1 1 Y 2 Y 00011110 AB CD 00 01 11 10 00011110 AB CD 00 01 11 10 11 11 11 11 1 11 1 1 1 1 1 11 1 Y 2 Y 1 Y 2 Y 00011110 AB CD 00 01 11 10 11 1 1 1 1 1 Y 2 Y Y Y 12 ABDABCCD YY 12 ABCBD YY 12 ABCDABCBCDACD 4 1 解 a 1 FA b 2 1F c 3 FAB d 4 FA B e 5 1F f 6 FB 4 2 解 a 对 对 对 错 错 b 错 错 错 错 4 3 解 a 不正确 修改后如图 A4 3 a 所示 b 不正确 修改后如图 A4 3 b 所示 c 正确 d 不正确 将 100k 改为 100 B A CBAF A B C D CDABF C R CC V a b 图 A4 3 4 4 解 当1 C时 ABF 当0 C时 BABAF 于是 CBACABF 波形如图 A4 4 所示 A B C F 图 A4 4 4 5 解 G2有一输入端悬空 结果如表 A4 1 所示 表 A4 1 C S 通 S 断 1 1 UO1 1 4V UO2 0 3V UO1 0V UO2 0 3V 0 0 UO1 3 6V UO2 0 3V UO1 3 6V UO2 0 3V G2悬空的输入端接至 0 3V 结果如表 A4 2 所示 表 A4 2 C S 通 S 断 1 1 UO1 0 3V UO2 3 6V UO1 0V UO2 3 6V 0 0 UO1 3 6V UO2 3 6V UO1 3 6V UO2 3 6V 4 6 解 由图知 G2门的一个输入端接入电压表 内阻为 20k V 大于开门电阻 Ron 因此该 端相当接入高电平 其解答见表 A4 3 所示 表 A4 3 解答 C 0 C 1 万用表的读数uO 万用表的读数 uO 1 G1悬空 0 3 V 3 6 V 1 4 V 0 3 V 2 波段开关 S 接到 端 0 3 V 3 6 V 1 4 V 0 3 V 3 波段开关 S 接到 端 1 4 V 0 3 V 1 4 V 0 3 V 4 波段开关 S 接到 端 1 4 V 0 3 V 1 4 V 0 3 V 5 波段开关 S 接到 端 0 3 V 3 6 V 1 4 V 0 3 V 4 7 解 电压表读数 V1 1 4V V2 1 4V V3 0 3V V4 3V V5 0 3V 4 8 解 当 C 0 时 输出端逻辑表达式为 F BA 当 C 1 时 F A 即 F BA C AC 波形如图 A4 8 所示 A B C F 图 A4 8 4 9 解 输出波形如图 A4 9 所示 C t t 10V 10V 5V 0 0 uo 图 A4 9 5 1 解 0 3 5 6 YABCABCABCABC mABC 5 2 解 1 SXYZ CX YZYZXYXZYZ PYZ L YZ 2 当取 S 和 C 作为电路的输出时 此电路为全加器 5 3 解 1 0 7 PmABCABC 2 1 2 3 4 5 6 PmABBCAC 或 2 PABBCAC 5 4 解 结果如表 A5 4 所示 表 A5 4 G1 G0Y 0 0 A 0 1 AB 1 0 AB 1 1 AB 5 5 解 卡诺图化简如图 A5 5 所示 图 A5 5 1 PABACD 2 PABCACDACD PABACD 3 将上述函数表达式转换为与非式 可用与非门实现 图略 5 6 解 1 真值表如表 A5 6 所示 表 A5 6 H M L F2 F1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 2 卡诺图化简如图 A5 6 所示 图 A5 6 3 表达式为 2 1 FM FMLHMHLH 或按虚线框化简可得 1 FHML 图略 5 7 解 1 设被减数为 A 减数为 B 低位借位为 J0 差为 D 借位为 J 列真值表如表 A5 7 所示 表 A5 7 A B J0D J 0 0 00 0 0 0 11 1 0 1 01 1 0 1 10 1 1 0 01 0 1 0 10 0 1 1 00 0 1 1 11 1 化简可得 00 00 1 2 4 7 1 2 3 7 D A B JmABJ J A B JmAB JAB 2 用二输入与非门实现的逻辑图见图 A5 7 a 3 用 74LS138 实现的逻辑图见图 A5 7 b 4 用双四选一数据选择器实现的逻辑图见图 A5 7 c A B J0 D J a output 7 0 out input 7 0 data input load clk reset reg 7 0 out always posedge clk begin if reset out 8 h00 else if load out data else out out 1 end endmodule 10 3 解 3 输入 8 输出译码器 仿真波形图见 P10 6 a 仿真电路图见 P10 6 b a 仿真波形图 b 仿真电路图 图 P10 6 10 4 解 8 输入 3 输出编码器 仿真波形图见 P10 7 a 仿真电路图见 P10 7 b a 仿真波形图 b 仿真电路图 图 P10 7 10 5 解 1 设 A B C X Y 为 1 时启动 为 0 时关闭 A B C X Y 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 2 module tcm a b c X Y input a b c output X Y reg X Y always begin if a 0 Y 0 end else if a 0 Y 1 end else if a 0 Y 0 end else if a 0 Y 1 end else if a 1 Y 0 end else if a 1 Y 1 end else if a 1 Y 1 end else begin X 1 Y 1 end end endmodule 3 仿真结果 10 6 解 1 状态转换表 CPQa Qb Qc Qd Qe 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 2 0 1 1 0 0 3 0 1 1 1 0 4 0 0 1 1 0 5 0 0 1 1 1 6 0 0 0 1 1 7 1 0 0 1 1 8 1 0 0 0 1 9 1 1 0 0 1 10 1 1 0 0 0 2 程序清单 module liti Qa Qb Qc Qd Qe clk CP output Qa Qb Qc Qd Qe output 4 0 CP reg 4 0 CP 5 b 00000 reg Qa Qb Qc Qd Qe input clk always posedge clk begin begin if CP 5 b01001 CP 5 b00000 else CP CP 1 end if CP 5 b00000 begin Qa 1 Qb 1 Qc 0 Qd 0 Qe 0 end else if CP 5 b00001 begin Qa 1 Qb 1 Qc 1 Qd 0 Qe 0 end else if CP 5 b00010 begin Qa 0 Qb 1 Qc 1 Qd 0 Qe 0 end else if CP 5 b00011 begin Qa 0 Qb 1 Qc 1 Qd 1 Qe 0 end else if CP 5 b00100 begin Qa 0 Q