中南大学数字电路习题与答案PPT课件

.,1,1-1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,.,2,1-2写出图中各逻辑图的逻辑函数式，并化简为最简与或式。,.,3,解：,1-3试画出用与非门和反相器实现下列函数的逻辑图。,.,4,CD00011110,AB00011110,Y1,1-4用卡诺图化简法将下列函数化为最简与或形式。,.,5,BC00011110,A01,Y2,1-4用卡诺图化简法将下列函数化为最简与或形式。,.,6,BC00011110,A01,Y3,1-4用卡诺图化简法将下列函数化为最简与或形式。,.,7,CD00011110,AB00011110,Y4,1-4,.,8,（1）,约束条件AB+CD=0,Y1,1-5将下列函数化为最简与或函数式。,.,9,（2）Y（A，B，C，D）=(m3,m5,m6,m7,m10)，给定约束条件为m0+m1+m2+m4+m8=0,1-5将下列函数化为最简与或函数式。,CD00011110,AB00011110,Y2,.,10,（3）Y（A，B，C，D）=(m2,m3,m7,m8,m11,m14)给定约束条件为:m0+m5+m10+m15=0。,CD00011110,AB00011110,Y3,1-5,.,11,1)输入悬空时，三极管截止，V010v；2)输入为0v时，三极管截止，V010v；3)输入为5v时，三极管饱和，V00.3v;,2-1在图(a)(b)两个电路中，试计算当输入端分别接0V、5V和悬空时输出电压0的数值，并指出三极管工作在什么状态。假定三极管导通以后BE0.7V，电路参数如图中所注。,.,12,2-1在图(a)(b)两个电路中，试计算当输入端分别接0V、5V和悬空时输出电压0的数值，并指出三极管工作在什么状态。假定三极管导通以后BE0.7V，电路参数如图中所注。,1)输入悬空时，三极管饱和，V00.3v；2)输入为0v时，三极管截止，V05v；3)输入为5v时，三极管饱和，V00.3v。,.,13,VB1=2.1V,1)vI2=1.4v2)vI2=0.2v3)vI2=1.4v4)vI2=0v5)vI2=1.4v,2-2试说明在下列情况下，用万用电表测量图2.2的vI2端得到的电压各为多少？1）vI1悬空；2）vI1接低电平(0.2V)；3）vI1接高电平(3.2V)；4）vI1经51电阻接地；5）vI1经10k电阻接地。与非门为74系列的TTL电路，万用电表使用5V量程，内阻为20k/V。,.,14,Y1=0,Y2=1,Y3=1,Y4=0,2-3判断74系列TTL门电路的输出是什么状态（高电平、低电平或高阻态）。,.,15,2-3判断74系列TTL门电路的输出是什么状态（高电平、低电平或高阻态）。,Y5为高阻态,Y6=0,Y7=1,Y8=0,.,16,YI=1,Y2=0,Y3=0,Y4=O,2-4说明图中各门电路的输出是高电平还是低电平。已知它们都是CC4000系列的CMOS电路。,.,17,2-5试说明下列各种门电路中哪些可以将输出端并联使用（输入端的状态不一定相同）。（1）具有推拉式输出级的TTL电路；(不能)（2）TTL电路的OC门；（能）（3）TTL电路的三态输出门；（能）（4）普通的CMOS门；(不能)（5）漏极开路输出的CMOS门；（能）（6）CMOS电路的三态输出门。（能）,.,18,2-6在CMOS电路中有时采用图(a)(d)所示的扩展功能用法，试分析各图的逻辑功能，写出Y1Y4的逻辑式。已知电源电压VDD=10V，二极管的正向导通压降为0.7V。,.,19,2-6在CMOS电路中,.,20,3-1图是对十进制数9求补的集成电路CC14561的逻辑图，写出当COMP=1、Z=0和COMP=0、Z=0时Y1、Y2、Y3、Y4的逻辑式。,.,21,3-1,.,22,注意需要化简,3-2分析图所示电路，写出输出Z的逻辑函数式。74LS151为8选1数据选择器。,.,23,3-3用4选1数据选择器产生逻辑函数,.,24,3-4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，无论其他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、四病室的按钮是否按下，只有二号灯亮；当一、二病室的按钮都未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、二、三病室的按钮均未按下而按下四号病室的按钮时，四号灯才亮。试用优先编码器74LS148和门电路设计满足上述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。,.,25,3-4解答,根据题意进行逻辑函数和逻辑变量的定义、赋值、列真值表,.,26,ABC,100,3-5试画出用3线-8线译码器74LS138和门电路产生如下多输出逻辑函数的逻辑图。,.,27,D3D2D1D011010,Y3Y2Y1Y0,3-6能否用一片4位并行加法器74LS283将余3代码转换成8421的二-十进制代码？如果可能，应当如何连线？,.,28,不定态,4-1若主从结构RS触发器各输入端的电压波形如图中所给出，试画出Q的电压波形。设触发器的初始状态为Q=0。,.,29,.,30,D:Q:Q:,.,31,4-4设图4.4中各触发器的初始状态皆为Q=0，试画出在CP信号连续作用下各触发器输出端的电压波形。,.,32,4-4,.,33,4-4,.,34,4-4,.,35,驱动方程,输出方程,5-1分析图时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图,说明电路能否自启动。,.,36,五进制计数器，且有自启动能力,5-1,状态方程：,输出方程：,状态转换图：,.,37,驱动方程：,输出方程：,5-2试分析图时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图。A为输入逻辑变量。,.,38,5-2,状态转换图：,.,39,5-3在图电路中，若两个移位寄存器中的原始数据分别为A3A2A1A0=1001，B3B2B1B0=0011，试问经过4个CP信号作用以后两个寄存器中的数据如何？这个电路完成什么功能？,.,40,5-3,.,41,5-4分析图给出的计数器电路，画出电路的状态转换图，说明这是几进制计数器。,.,42,S91、S92为异步置9置9信号为：0110可分析：七进制计数器,5-4,11,0,1,1,0,.,43,5-5试分析图中计数器，在M=1和M=0时各为几进制？,M=1时为6进制,M=0时为8进制,00100011010001010110011110001001,010001010110011110001001,.,44,A=1时清零信号为：1011电路为十一进制计数器；,74LS161为异步清零,A=0时清零信号为：1001电路为九进制计数器。,5-6图电路是可变进制计数器。试分析当控制变量A为1和0时电路各为几进制计数器。,.,45,6-1图是一个164位的ROM，A3A2A1A0为地址输入，D3D2D1D0的数据输出。若将D3、D2、D1、D0视为A3、A2、A1、A0的逻辑函数，试写出D3、D2、D1、D0的逻辑函数式。,.,46,6-2用ROM设计一个组合电路，用来产生下列一组逻辑函数列出ROM应有的数据表，画出存储矩阵的点阵图。,.,47,ABCD,Y1Y2Y3Y4,D0D1D2D3,6-2,.,48,.,49,7-1,A3,A2,A1,A0,A5,.,50,7-2分析图中计数器电路的分频比（Y与CP的频率之比）。,1001101010111100110111101111,011110001001101010111100110111101111,低位：,高位：,7进制,9进制,63进制计数器，Y与CP的频率之比为1：63,.,51,7-3用二-十进制优先编码器74LS147和计数器74160组成的可控分频器，试说明当输入信号A、B、C、D、E、F、G、H、I分别为低电平时由Y端输出的脉冲频率各为多少。已知CP的频率为10kHz。,.,52,7-4图是用164位ROM和74LS161组成的脉冲分频电路，ROM的数据表如表所示。试画出在CP信号连续作用下D3、D2、D1和D0输出的电压波形，并说明它们和CP信号频率之比。,.,53,74LS161组成十五进制计数器：00011111,7-4,123456789101112131415,CPD0D1D2D3,0000,1100,0010,1010,0101,1001,0001,1111,0011,1000,0100,1000,0010,1110,0000,D0:7/15D1:5/15D23/15D3:1/15,.,54,写出状态转换表、画出状态转换图，描述其功能，并说明其能否自启动,驱动方程：,8-1由JK触发器和PLA构成的时序逻辑电路如图所示，试分析其功能,.,55,状态方程：,8-1,驱动方程：,.,56,状态转换图：,六进制计数器，且有自启动能力,8-1,.,57,解：设A、B、C按下为1；不按为0打开锁Y1为1，报警Y2为1,8-2试用如图的PLA器件设计一保密锁逻辑电路。在此电路中，保密锁上有A、B、C三个按钮。当三个按扭同时按下时，或A、B两个同时按下时，或按下A、B中的任一位按钮时，锁就能被打开；而不符合上列组合状态时，将使电铃发出报警响声。要求写出必要的设计步骤，并画出包括PLA阵列图的逻辑图。,.,58,ABC,Y1Y2,8-2,.,59,VO,9-1在图示的施密特触发器电路中，已知R1=10k，R2=30k。G1和G2为CMOS反相器，VDD=15V。1)试计算电路的正向阈值电压VT+、负向阈值电压VT-和回差电压VT。2)针对输入信号，试画出输出电压的波形。,.,60,解：（1）VT+8vVT-4vVT4v（2）VT+5vVT-2.5vVT2.5v,9-2在用555定时器接成的施密特触发器电路中，试求：（1）当VCC=12V，而且没有外接控制电压时，VT+、VT-及VT值。（2）当VCC=9V、外接控制电压VCO=5V时，VT+、VT-、VT各为多少？,.,61,解：,9-3在用555定时器组成的多谐振荡器电路中，若R1=R2=5.1k，C=0.01F，VCC=12V，试计算电路振荡频率,.,62,解：,10-1在的权电阻网络D/A转换器中，若取VREF=5V，试求当输入数字量为d3d2d1d0=0101时输出电压。,.,63,解：,10-2若A/D转换器（包括取样-保持电路）输入模拟电