数字电子技术实践习题答案.doc

答案数字电子技术实践练习题参考答案说明：本参考答案并不是唯一答案或不一定是最好答案，仅供参考。单元 1 数字电路基础知识边学边练1.11、 （1）12位，每位数需要一个4位BCD码。 （2）0001 0100 01112、（1）最大为FFFH；最小为000H。 （2）为4096。3、(1) 5 (2) 000C7H (3) 000F9H边学边练1.2 指示灯用L表示，亮为1，不亮为0；驾驶员到位与否用D表示，到位为1，不到位为0；安全带扣环用B表示，扣上为1，未扣为0；点火开关用S表示，闭合为1，断开为0。逻辑表达式：真值表综合练习1、 2、 3、设逻辑变量A、B、C、D分别表示占有40%、30%、20%、10%股份的四个股东，各变量取值为1表示该股东投赞成票；F表示表决结果，F=1表示表决通过。 F=AB+AC+BCD4、设A、B开关接至上方为1，接至下方为0；F灯亮为1，灯灭为0。 F=AB5、设10kW、15kW、25kW三台用电设备分别为A、B、C，设15kW和25kW两台发电机组分别为Y和Z，且均用“0”表示不工作，用“1”表示工作。 6、 真值表逻辑函数式为：F=A+BD+BC7、输入为余3码，用A、B、C、D表示，输出为8421BCD码，用Y0、Y1、Y2、Y3表示。 8、设红、绿、黄灯分别用A、B、C表示，灯亮时为1，灯灭时为0；输出用F表示，灯正常工作时为0，灯出现故障时为1。9、报警用F表示。单元 2 集成逻辑门电路边学边练2.11、20个2、40个综合练习1、设红、绿、黄灯分别用A、B、C表示，灯亮时其值为1，灯灭时其值为0；输出报警信号用Y表示，灯正常工作时其值为0，灯出现故障时其值为1。2、设烟、温度和有害气体三种不同类型的探测器的输出信号用A、B、C表示，作为报警信号电路的输入，有火灾探测信号时用1表示，没有时用0表示。报警信号电路的书躇用Y表示，有报警信号时用1表示，没有时用0表示。3、设输入信号A、B、C为三台设备有无故障的信号，1表示有故障，0表示无故障。输出信号X、Y分别表示黄灯、红灯是否亮的信号，1表示灯亮。0表示灯不亮。4、 其中：红灯为YR，黄灯为YY，绿灯为YW。5、设旅客列车分为特快、直快、慢车用A、B、C表示，输出用FA、FB、FC表示。 6、7、（1）（2）（3）（4）单元 3 组合逻辑电路边学边练3.11、H E L P2、6 = 011 1001 5 = 011 0101 1 = 011 0001 - = 010 1101 M = 100 11013、J=01001010 R=01010010 2=00110010 =10101101 5=10110101 边学边练3.21、设A、B、C三个人表决同意提案时用1表示，不同意时用0表示；Y为表决结果，提案通过用1表示，不通过用0表示，同时还应考虑C具有否决权。 2、3、边学边练3.31、2、3、将e段与f段接反了。边学边练3.41、2、3、选地址A1A0变量为AB，则变量CD将反映在数据输入端，如图所示。4、 设输入逻辑变量为A、B、C，输出为F。边学边练3.51、对于二进制数大于0110的所有情况，输出Z置为1；对于所有其他情况，Z置为1。 Z=A+BCD2、设输入的4位二进制数为D3D2D1D0，输出变量为F，当F=1时表明D3D2D1D01001（即9）。如图所示。3、由于8421BCD码加0011即为余3码，因此其转换电路就是一个加法电路，如图所示。4、综合练习1、设供血方的血型用变量WX的取值表示，受血方的血型用变量YZ的取值表示，血型编码为：O型（00）；、A型（01）、B型（10）、AB型（11），即当WX=00时，表示供血方的血型为O型；YZ=00则表示受血方的血型为O型。输出信号是血型配对结果，用F表示，F=1表示血型不符，指示灯亮；F=0表示血型配对成功，指示灯不亮。2、设有A、B、C三名裁判员，总裁判用D表示。表决结果用F表示。通过表决为F=1，否则为0。则逻辑表达式为：F = CD + AD + BD + ABC 3、设主裁判A，两名副裁判为B、C。运动场响电铃与否用Y表示。运动场响电铃是Y=1，表示动作成功。电铃不响Y=0，表示动作不成功。 逻辑表达式为： Y=AB+AC4、设董事会的四人用A、B、C、D表示，其中A为董事长。计划通过与否用Z表示，计划通过Z=1，否则为0。 逻辑表达式为：Z=ACD +ABD +ABC5、设输入变量为D2、D1、D0；输出变量为F1、F2、F3。并且当F1=1时表示D2D1D04；当F2=1时，表示D2、D1、D0中多数个1；当F3=1时，表示D2、D1、D0中有奇数个1。 6、设A=A2、B=A1、C=A0。 则：7、 X3=B2， X2=B1， X1=B0， X0=0； Y1=0， 8、设左键开关为A，定义A=1，开关闭合；反之，A=0，开关断开。 右键开关为B，定义B=1，开关闭合；反之，B=0，开关断开。工件是否在指定的工位为C，定义C=1，工件在指定的工位；C=0，工件未在指定的工位。连续冲压按键开关为D，定义D=1，连续冲压开关闭合；反之，D=0，开关断开。F表示冲床动作，F=1，表示冲床动作；反之，F=0，冲床不动作。 9、设输入为A、B、C，开关合上为1，路灯用G表示，灯亮为1。否则为0。则 10、设输入变量A、B、C分别表示三个班学生是否上自习，1表示上自习，0表示不上自习；输出变量Y、G分别表示大教室、小教室的灯是否亮，1表示亮，0表示灭。逻辑表达式为： 11、设A为1、0分别表示持票者为男、女同志，用B、C、D为1分别表示持票者有红、黄、绿票，规定每人最多只能持有1张票，有2张或3张以上者为约束项。F=1表示放行。建立真值表。逻辑表达式为：12、设计一个电路，有3个输入端A、B、C， 输入3位二进制数；4个输出端WXYZ，输出8421BCD码。输入000时，输出0011，这是3的8421码；输入001时，输出0001；依次类推。真值表如表所示。 真值表逻辑表达式为：W（A，B，C）= m5 X（A，B，C）= m（2，4，7） Y（A，B，C）= m（0，6，7） Z（A，B，C）= m（0，1，3，4，5） 13、列出真值表。逻辑表达式为：单元4 集成触发器边学边练4.1 图4.6 输入端D和CP的波形表4.4 74LS74功能表边学边练4.2图4.11 上升沿D触发器的波形图表4.7 74LS112功能表边学边练4.3图4.16 下降沿触发的JK触发器的波形图边学边练4.41、2、3、CMOS边沿JK触发器构成T触发器CMOS边沿JK触发器构成T 触发器4、CMOS边沿D触发器构成T触发器CMOS边沿D触发器构成T 触发器5、D触发器构成JK触发器D触发器构成RS触发器6、JK触发器构成D触发器JK触发器构成RS触发器表4.12 与非门组成触发器功能表表4.13 或非门组成触发器功能表表4.14 74LS76的功能表边学边练4.51、D触发器转换成T 触发器T 触发器的特性方程为 则 转换电路图为 JK触发器转换成T 触发器 变换其形式 则 J=1 K=1转换电路图为 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、JK触发器转换成D触发器JK触发器转换成T触发器JK触发器转换成T触发器9、D触发器转换成JK触发器D触发器转换成T触发器D触发器转换成T 触发器表4.15 74LS75功能表综合练习1、2、3、如图所示，即可消除开关振颤产生的影响。4、图4.33 D 触发器和异或门组成的电路5、S1为开，S2为关。6、Q对CP二分频。 。连接电路如图所示。单元5 时序逻辑电路边学边练5.11、 2、3、4、先把两个74LS174集成电路连接成移位寄存器，然后把第一个IC的Q0连接到第二个IC的D5上，并把两个IC的CP输入相连，使它们在同一时钟信号的作用下移位。边学边练5.21、2、3、4、(1) 20和22位的LED会发光，而21位的LED熄灭。(2) LED亮与灭的转换非常快，因此看到它们一直是亮的。 (3) 否5、需要6个触发器边学边练5.31、2、图5.21 基本功能测试接线图边学边练5.41、2、 3、4、 5、边学边练5.51、2、3、4、请自己画出右移寄存器原理图，并画出接线图，测试其逻辑功能。解：表5.12 74LS90功能记录表表5.13 图5.34(b)的状态转换表四、解：表5.14 测试结果图5.40 波形图边学边练5.61、 2、图5.42 波形图3、4、表5.15 七进制扭环计数器状态表表5.16 扭环计数器状态表综合练习1、时钟方程：CP2=CP1=CP0=CP输出方程：驱动方程： 状态方程：状态表Q2n Q1n Q0nQ2n+1 Q1n+1 Q0n+1Y0 0 00 0 100 0 10 1 100 1 01 0 100 1 11 1 101 0 00 0 011 0 10 1 011 1 01 0 001 1 11 1 00画状态转换图状态图（时序图）电路功能这是一个用格雷码表示的六进制同步加法计数器。当对第6个脉冲计数时，计数器又重新从000开始计数，并产生输出Y1。2、该控制电路实际上是一个周期为13的序列产生器，要产生的序列为1110010010001。输入时钟频率：f=5Hz；亮灭频率：f=0.5Hz；分频次数：N=10。 3、输入时钟频率f=4Hz；彩灯亮灭时钟频率f=1Hz；首先进行4分频，用1片74LS194接为模4扭环形计数器来实现。另外，由于4种颜色的彩灯每次只依次点亮1种颜色的彩灯，因此可用1片74LS194按照右移方式来控制彩灯的灭亮。4、该控制电路实际上是一个模100的可逆计数器。设上、下楼传感器信号分别为X和Y，控制电路输出为Z，且Z=0表示门禁自动阻止，且Z=1表示门禁自动打开。5、同步置数方式选定的置位状态是S13=1101。将并行输入预置数设定为：D3=0、D2=0、D1=1、D0=1。6、7、8、9、64进制计数器。10、4位环形计数器。11、12、13、用74LS161置数方式变模构成的24小时计时器，时钟脉冲的周期为1小时。由于要求采用8421BCD码，因此74LS161必须接为十进制计数器。14、15、单元6 脉冲波形的产生与整形边学边练6.11、（R1+2R2）=T/C ln2=1.44k q = 0. 6 （R1+R2）= 0.865 k R2 = 0.575k R1 = 0.29 k2、T=t！+t2=140s f=1/140s =7.29kHz q=70.7/140=50.5%边学边练6.2tw1.1RC=1.1ms边学边练6.3UT = UT+-UT- = 4V表6.2 多谐振荡器输出理论、实测对照表边学边练6.41、2、tw = RCln3 C = 0.01F R = 45.5k边学边练6.5综合练习1、按钮S按下时，2脚输入一个负脉冲，555输出端输出高电平，继电器J得电，J1闭合，灯亮。同时555内部放电管截止，Vcc通过R2向C1充电，充至2Vcc/3，电路翻转，继电器J失电，J1复位为常开状态，灯暗。 延时时间：tw=R2C1ln3110s2、3、4、5、6、如图所示是用看门狗CPU的运行示意图。假设Reset端低电平有效。当CPU正常工作时，触发信号自I/O接口规则发出，单稳态触发器被不断的重复触发，始终处于暂稳态，持续输出高电平。一旦出现故障，丢失了若干个触发脉冲或者触发频率降低，使触发信号的时间间隔大于暂态时间，单稳态触发器将恢复到稳态，输出低电平使CPU重启，以起到保护作用。 目前，这种失脉冲检测装置应用广泛，如在医疗仪器中监视病人心跳，在电力系统中监控发电机组的转速等。单元7 数模和模数转换器边学边练7.11、 (a) 则频率为9.999kHz。 (b) 则频率为99.99kHz。(c) 则频率为999.9kHz。2、 (a) 则频率为3.792kHz (b) 则频率为3.80kHz (c) 则频率为3.7kHz边学边练7.2三、解：图 ADC0809与单片机接口图 ADC0809转换时序综合练习1、01011001， 101011102、 (1) D7D0=00000001时，UO= -23mV(2) D7D0=10000000时，UO= -2.944V(3) D7D0=01111111时，UO= -2.921V3、(a) 对于8位转换器，有：1/（28-1）100%= 0.392% (b) 对于12位转换器，有：1/（212-1）100%= 0.0244%单元8 半导体存储器和可编程逻辑器件边学边练8.1边学边练8.21、设Ai、Bi为本位数，Bi-1为低位借位，Di为本位差，Bi是向高位借位。2、边学边练8.41、2、3、综合练习1、2、 a（A，B，C，D）=m（0，2，3，5，7，8，9，13） b（A，B，C，D）=m（0，1，2，3，4，7，8，9，12） c（A，B，C，D）=m（0，1，3，4，5，6，7，8，9，11） d（A，B，C，D）=m（0，2，3，5，6，7，8，10，11，13，14） e（A，B，C，D）=m（0，2，6， 8，10，14） f（A，B，C，D）=m（0，4，5，6，8，9，12，13，14） g（A，B，C，D）=m（2，3，4，5，6，8，9，10，11，12，13，14）3、设乘数分别为A1A0和B1B0，乘积为Y3Y2Y1Y0，则有Y3（A1，A0，B1，B0）=m（15）Y2（A1，A0，B