阎石数电第四版课后习题答案详解

数字电路 习题答案 （第一章） 1 第一章 第一章 1.1 二进制到十六进制、十进制 (1)(10010111)2=(97)16=(151)10 (2)(1101101)2=(6D)16=(109)10 (3)(0.01011111)2=(0.5F)16=(0.37109375)10 (4)(11.001)2=(3.2)16=(3.125)10 1.2 十进制到二进制、十六进制 (1)(17)10=(10001)2=(11)16 (2)(127)10=(1111111)2=(7F)16 1621016210 ) 3.19()1010 1(11001.101(25.7)(4)AD7030.6()0101 0000 0111 1101 0110 (0.0110(0.39)(3) ? B= 1.8 用公式化简逻辑函数 (1)Y=A+B (3)Y=1 ）（解：1AA1 ) 2( =+=+= += CBACCBACBY CBACBAY ADCCBADCBCBAD DCAABDCDBAY =+=+= += )()(Y )4( 解： (5)Y=0 (7)Y=A+CD EABCDECABCDCEADBBCCEADBBCY CEADBBCBADCACY =+=+=+= += )()()( )()()6( 解： CBACBCBAACBACBA CBACBCBAACBACBACBAY CBACBACBAY +=+=+= +=+= += )( )()()( )()(8 解： ）（ DADACBY+=)9( EBDEDBFEAADACY+=)10( 1.9 (a) CBCBAY+= (b) CBAABCY+= (c) ACDDCADCABAYDACBAY+=+= 21 , (d) CBAABCCBACBAYBCACABY+=+= 21 , 1.10 求下列函数的反函数并化简为最简与或式 (1)CBCAY+= (2) DCAY+= CBCBACCBACBA BCACCABABCACCABAY BCACCABAY +=+= +=+= += )( )()( )()3( 解： (4)CBAY+= DCABDCBDCA DCBDACACDCBCADAY CDCBCADAY =+= +=+= += )( )()()( )5( 解： (6) 0=Y 1.11 将函数化简为最小项之和的形式 CBACBAABCBCACBACBACBAABCBCA CBAACBBABCACBACBCAY CBACBCAY +=+= +=+= += )()( ) 1 ( 解： DCBACDBADCBAABCDBCDADCBAY+=）（2 数字电路 习题答案 （第一章） 2 )13( )()( )( 3 CDBABCDADBCADCBADCBAABCD DABCDCABDCABCDBADCBADCBADCBA CDABBABABAACDDACDCADCACDADCADCADCAB BCDDBCDCBDCBCDBDCBDCBDCBAY CDBAY + += + += += 解： ）（ (4)CDBADABCDBCADCABDCABCDBAABCDBCDAY+= (5)MNLNMLNLMNMLNMLNMLY+= 1.12 将下列各函数式化为最大项之积的形式 (1)()(CBACBACBAY+= (2)()(CBACBACBAY+= (3) 76430 MMMMMY= (4) 13129640 MMMMMMY= (5) 530 MMMY= 1.13 用卡诺图化简法将下列函数化为最简与或形式： (1)DAY+= (3)1=Y (2)DCBCCABAY+= (4)CBACBAY+= BADCY+= ACBAY+= (5)DCBY+= (6) CBACBAY+= (7)CY = (9) DCACBDADBY+= (8)14,11,10, 9 , 8 , 6 , 4 , 3 , 2 , 1 , 0(),( m DCBAY= (10),(),( 741 mmmCBAY= DADCBY+= ABCCBACBAY+= 1.14 化简下列逻辑函数 (1)DCBAY+= (2)DCADCY+= (3)CADABY+= (4)DBCBY+= (5)EDCADAEBDCEEDBAY+= 1.20 将下列函数化为最简与或式 (1)ADDCBDCAY+= (2)ACDABY+= (3)CBAY+= (4)DBAY+= (5)1=Y (6)ACDBCDY+= 数字电路 习题答案 （第二章） 1 第二章第二章 2.1 解: Vvv VVvTImAI mA VvTVva oB oBBS B oB 10T 3 . 00(2 . 017. 0 230 10 3 . 0 20 7 .10 1 . 5 7 . 05 IV5v 1021 . 5 201 . 5 10 V0v)( i i = = = + = 截止，负值，悬空时， 都行）饱和 时，当 截止时，当 都行）饱和， 悬空时， 都行）饱和 。 时，当 截止为负值时，当 VVvImAI mA VVvTImAI mA VvTvb oBBS B oBBS B oB 3 . 00(2 . 0T05. 0 08. 0 18 7 . 8 7 . 4 7 . 05 I 3 . 00(2 . 005. 0 250 5 42. 0 18 7 . 8 754 7 . 05 IV5v 5V0v)( i i = = = = 2.3 解： s 闭合时，输入低电平，此时 = =200200 2 4 . 0 5 4 . 0 4 . 05 222 的最大允许值为R mA V I RVIRV IL ILIL s 断开时，输入为高电平，此时 21 2121 RK10 10 1 . 0 1 5 4 45)( 最大允许值为R K mA V I VV RRVIRRVV IH cc IHccIH = += 2.4 解： 20 02. 0 4 . 0 I (max)I N 20 4 . 0 8 I (max)I N OH OL = = IH M IL M G G 系数输出为高电平时，扇出 系数输出为低电平时，扇出 所以，N20 2.5 解： 为输入端的个数）分母中的系数输出为高电平时，扇出 系数输出为低电平时，扇出 2(5 04. 02 4 . 0 2I (max)I N 10 6 . 1 16 I (max)I N OH OL = = = IH M IL M G G 所以，N5 数字电路 习题答案 （第二章） 2 2.6 解：由于 TTL 型或非门输入结构不同，每个输入端都有一个三极管 个相同的或非门最多能驱动 高 低 5 5 04. 02 4 . 0 2I (max)I N 5 6 . 12 16 2I (max)I N OH OL = = = = IH IL 2.7 解：根据公式： KRK K ImI VV R K mInI VV R L ILLM OLcc L IHOH OHcc L 568. 0 68. 0 4 . 038 4 . 05 5 02. 031 . 03 2 . 35 (min) (max) = =+ =+= = = cBBS LRCS C VImAI mAIII mA V C 饱和，假设成立 饱和，则时，假设输出为高电平当 V84. 408. 0254 T05. 0CMOS)2( =mAIRVV IHCCCC 截止时，输出为低电平当 电路参数选择合理 2.23 解： ()的输入电流不计 时，要求 ，时，要求 CMOSK20K59. 0 59. 08 3 . 05 2050V4 L = = L L L Ii LooLDDIHi R KR R VV KRmAIIRVVV 数字电路 习题答案 （第三章） 1 第三章 第三章 3.1 解：由图可写出 Y1、Y2的逻辑表达式： BCACABY CBACBACBAABC BCACABCBAABCY += += += 2 1 )( 真值表： 3.2 解： AYAYAYAYZcomp AAAYAAAAYAYAYZcomp = +=+= 4332211 432432323221 00 01 ，时，、 ，时，、 ， 真值表： 3.3 解： 3.4 解：采用正逻辑，低电平0，高电平1。设水泵工作为 1，不工作为 0，由题目知，水泵工作情况只 有四种：全不工作，全工作，只有一个工作 真值表： 数字电路 习题答案 （第三章） 2 图略 3.5 解： 设输入由高位到低位依次为：A4、A3、A2、A1， 输出由高位到地位依次为：B4、B3、B2、B1 3.6 1111100000 310 对应编码为：，对应编码为：AA 3.7 解： 此问题为一优先编码问题， 74LS148 为 83 优先编码器， 只用四个输入端即可， 这里用的是 74， 低 4 位不管；也可用低 4 位，但高位必须接 1（代表无输入信号） ；用高 4 位时，低 4 位也可接 1， 以免无病房按时灯会亮。 38 数字电路 习题答案 （第三章） 3 （图略） 3.9 解： 3.11 解： 3.10 解： 3.12 解： 数字电路 习题答案 （第三章） 4 3.13 解： 3.14 由表知，当 DISINH0 时 DBCACDBACDBACBADCBADCBAZCBA DAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAAY += += 得：、代入 70126012501240123012201210120012 3.15 PQNMPQNMQPMNQPNMZ+= 3.16 解：4 选 1 逻辑式为： 数字电路 习题答案 （第三章） 5 3.17 解： ， ，的表达式，知：对比 110 104512 )(1 )(1 )()(1 )()( 7654 3210012 = = += DDDDD DDDDDDCABAAA DCBAABCBCADCBACABDCBAY （3.17 图） (3.18 图) 3.18 解： 方法同上题，只是函数为三变量，D 只取 0 或 1 即可 ，则有：，取10100110 76543210012 =DDDDDDDDCABAAA 3.19 解：设 A、B、C 为三个开关，每个有两种状态 0、1，若三个全为 0 则灯灭 Y=0；否则，Y1 分析：全为 0 时灯灭；任何一个为 1，则灯亮。灯亮时，再有一个开关为 1，则灯灭； 在此基础上，另一个也为 1 时，则灯亮； 3.20 解：I0I1组合四种取值代表“输血者”的四种血型， I2I3组合四种取值代表“受血者”的四种血型 3.21 解： ， 得：与比较 1000 1)( 76543210012 01270126012501240123012201210120 = += +=+= DMDMDDMDDDMDCABAAA YX AAADAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAADY ABCBCAMCMABCBMACBAMMBCABCMABMACCBAMX （3.21 图） (3.22 图) 数字电路 习题答案 （第三章） 6 3.22 解： ，；则：，令： 化简得： 0110 )()( 7654321000112 01 0 1 0 10101 0 1 01 0 101 0 1 = += += DDBDBDDBDBDDAASASA ASSBASSBASSASSBASSABSSY ASSBASSBASSABSSY 3.23 解： 加法器只做加法，相减用补码运算（相加减的为两个正数） 。设被减数为 C=C3C2C1C0,减数为 D D3D2D1D0，相减时 D 取补码，补码反码1。 CI 输入 M，M0 时，D 取原码和 C 相加；M1 时，D 取反码，再加上 CI1 正好为补码，和 C 相 加即可。S 为和。 当 M0 时 C0 为进位；当 M1 时 C0 的反为符号位。 所以，有， 输入端：A3C3，A2C2 ，A1C1 ，A0C0，CIM 000111222333 DMDMBDMDMBDMDMBDMDMB+=+=+=+=， 输出端：YY3Y2Y1Y0 COMZ=进位输出或者符号位： （电路图略） 3.24 解： 余三码减去 3 为 8421 码：减去 3 可以通过补码相加来实现， （3）补（3）反11101，将 1101 放在另一个输入端。 01230123 0123 01230123 YYYYSSSS 0CI 1101 = = = 输出： （余三码）输入： BBBB XXXXAAAA （电路图略） 3.25 解： 1） 两个 BCD 码相加，最大为 18，超过 9 后应产生进位，但芯片在 15 以内不产生进位，超过 15 产生 进位，但和不足逢十进一，所以必须加以修正 2） 两个 BCD 码相加必须由三部分构成：一部分进行相加；第二部分产生修正控制信号；第三部分完 成加 6 修正 3） 第一、三部分由两片全加器完成，由第二部分产生判别信号，当有进位输出时或者和数在 1015 的情况下产生控制信号 F： 1323 012301230123012301230123 SSSSCO SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSCOF += += 数字电路 习题答案 （第三章） 7 3.26 需用 3 片，连接有多种方式，其中一种如下： 089089 DDDD?，CCCC = 3.27 解：用 1 片做 A 与 B 的比较，另 1 片做 A 与 C 的比较，比较的结果进行组合， 可确定 3 个数是否相等。 数字电路 习题答案 （第四章） 1 第四章答案第四章答案 4.1 4.2 4.5 4.6 4.7 4.8 数字电路 习题答案 （第四章） 2 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 )(110 1 1211 1 1110 1 10 1 98 1 87 1 7 1 65 1 54 1 43 1 32 1 21 1 1 图略， +nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn QQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ 4.14 4.15 4.16 4.17 数字电路 习题答案 （第四章） 3 4.18 4.19 4.20 4.21 4.22 4.23 数字电路 习题答案 （第五章） 1 第五章第五章 5.1 解： 3 321 1 3 2121 1 2 1313 1 1 33213 1212 3131 , , , QY QQQQ QQQQQ QQQQQ QKQQJ QKQJ QKQJ n n n = = += += = = = + + + 输出方程：状态方程：驱动方程： 能自动启动的同步五进制加法计数器。 5.2 解： 12 21 1 2 2 1 1 212 21 QAQY QQAQ QAQ QQAD QD n n = = = = = + + 输出方程：状态方程：驱动方程： 由状态转换图知：为一串行数据监测器， 连续输入四个或四个以上的 1 时，输出为 1，否则为 0 5.3 解： 23 32321 1 3 23121 1 2 132 1 1 23213 31212 132 1 1 QQY QQQQQQ QQQQQQ QQQQ QKQQJ QQKQJ KQQJ n n n = += += = = = = + + + 输出方程： 状态方程： ， ， ， 驱动方程： 5.4 解： 2121 21 1 2 1 1 1 1122 1 1 1 QQAQAQY QQAQ QQ QAQAKJ KJ n n += = = = = + + 输出方程： 状态方程： 驱动方程： 数字电路 习题答案 （第五章） 2 5.5 解： 0123 303012 1 3 101203 1 2 101320 1 1 0 1 0 030123 012032 013201 00 , 1 QQQQY QQQQQQQ QQQQQQQ QQQQQQQ QQ QKQQQJ QQKQQJ QKQQQJ KJ n n n n = += += += = = = = = + + + + 输出方程： 状态方程： ， ， 驱动方程： 5.6 解： 5.7 解： 数字电路 习题答案 （第五章） 3 5.8 解：七进制计数器 5.9 解： 5.10 解：可采用复位法和置数法： 5.11 解： 5.12 解：A0 时为十进制，A=1 时为十二进制 5.13 解： 数字电路 习题答案 （第五章） 4 5.18 解：需用 3 个 160，可采用整体复位法或整体置数法，前两片同时为 9 时第三片工作。 即可。端加到置位法只要选LD 364 S 5.19 解：因为每两位秒、分、时之间为十进制，且要求用七段数码管直接显示，所以每位用十进制计数器 最简单（用 160） ，每两个 160 构成 24 进制、60 进制、60 进制计数器，每个 160 的 Q 端接数码 管的输入即可，秒、分、时的低位都为十进制计数器，可有多种做法。 数字电路 习题答案 （第五章） 5 5.20 解： .1,5KHKH 3 10 KH 2 5 KH2KH 3 5 KH 7 10 0 KH 4 5 816000100 KH 9 10 9 1 9000116011100 3 .3 . 3 01232 01231 = = = Yzfzfzfzfzfzf IDC zfDDDDI zffYYYYI YYYYYY Y cpY ， 时，分别为：为、同理： 进制构成，时，当 进制，构成置数，时，当 知，由表 ? 5.21 解：190 的功能表见 P103 表 5.3.5，190 的预置数是异步的 5.22 解： 5.23 解：161 是四位二进制计数器，循环输出 12 个脉冲，必变成十二进制计数器 数字电路 习题答案 （第五章） 6 5.24 解：有多种方法可做：可用触发器设计一个十进制计数器，从一 Q 端输出即可，也可经译码输出， 也可用现成的计数器译码输出 5.25 解：由表看出：红、黄、绿不能作为状态（因 8 个时钟中状态重复） ，可把红(R)、黄(Y)、绿(G) 作为输出，用 161 或 160 均可，只用 012 QQQ 即可。 数字电路 习题答案 （第五章） 7 5.26 用 JK 触发器和门电路设计一个 4 位循环码计数器，状态转换表如下： 5.27 用 D 触发器和门电路设计一个 11 进制计数器，并检查能否自启动 解：用四个维持阻塞型 D 触发器设计 数字电路 习题答案 （第五章） 8 5.28 解： 数字电路 习题答案 （第五章） 9 5.29 数字电路 习题答案 （第六章） 1 第六章第六章 6.1 解：不可以。它只是一个带有施密特的门电路，输入信号去掉后，不能保证输出不变 6.2 解：V5V5V10= +TTT VVV， 6.3 解： 2 1 2 1 3 1 2 1 3 1 321 32 213 3 312 31 TH 3 1 2 1 3 1 213 21 321 32 TH 3 1 2 1 1 R R VVVV R R V R R V R R R R VV VV RRR RR V RRR R V RRR RR V VVVVVV R R V R R R R VV RRR RR V RRR RR VVV VVVVVVV OHTTT OHCOTHT THCOTCOOH TIOII COTHT COTTHI TIOHOII = += =+ + + + + + += + + + = + + + + ） 有： 为跳变到低电平，此时时，为下降时，到）当 为，此时跳变到时，为上升时，到）当 6.4 解： V25. 1 V1 . 1 V35. 27 . 01 . 1 2 21 2 21 TTT THT DTHT VVV VV VV R RR V + + + = =+ + =+ + = 6.5 解： 数