数字电路习题答案学习教案

1、会计学1数字电路习题数字电路习题(xt)答案答案第一页，共53页。分析图示补码电路，要求分析图示补码电路，要求(yoqi)写出逻辑函数表达式，列出真值表。写出逻辑函数表达式，列出真值表。第1页/共52页第二页，共53页。第2页/共52页第三页，共53页。试说明试说明(shumng)图示两个逻辑图的功能是否一样？图示两个逻辑图的功能是否一样？第3页/共52页第四页，共53页。试说明试说明(shumng)图示两个逻辑图的功能是否一样？图示两个逻辑图的功能是否一样？第4页/共52页第五页，共53页。试说明图示两个逻辑图的功能是否试说明图示两个逻辑图的功能是否(sh fu)一样？一样？图图(s)和图和

2、图(b)的表达式相同，说明两个图的功能的表达式相同，说明两个图的功能(gngnng)是一样的。是一样的。第5页/共52页第六页，共53页。试分析题示逻辑图的功能试分析题示逻辑图的功能(gngnng)(gngnng)。图中。图中G1G1，G0G0为控制端，为控制端，A A，B B为输入端。要为输入端。要求写出求写出G1G1，G0G0四种取值下四种取值下F F的表达式。的表达式。第6页/共52页第七页，共53页。列出题示逻辑图的真值表。图中列出题示逻辑图的真值表。图中T331为输出为输出(shch)低电平有效的低电平有效的8421码译码器。码译码器。T33l为为8421码的四线一十码的四线一十线译

3、码器，由于线译码器，由于(yuy)A30，便，便变成了三线一八线译码器。变成了三线一八线译码器。变成与或式为变成与或式为:iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiCBACBACBACBACCBACBACBACBAS1iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiCBACBACBACBACCBACBACBACBAS1第7页/共52页第八页，共53页。真值表真值表AiBiCiSiCi+10000000110010100110110010101011100111111为全加器为全加器iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiCBACBACBACBACCBACBACBACBAS1

4、第8页/共52页第九页，共53页。图示电路图示电路(dinl)为数据传送电路为数据传送电路(dinl)。四个。四个D3、 D2、 D1、 D0 为传送为传送数据的数据总线数据的数据总线A、B、C、E为待传送的四路数据。要求列出为待传送的四路数据。要求列出XY四种取值下的传送数据。四种取值下的传送数据。 解：解：图示电路图示电路(dinl)中的中的译码器为输译码器为输出高电平有出高电平有效的二线一效的二线一四线译码器四线译码器，非门为高，非门为高电平有效的电平有效的三态非门。三态非门。第9页/共52页第十页，共53页。图示电路每一方框均为图示电路每一方框均为2线一线一4线译码器组成。其输出低电平

5、有效。要求：线译码器组成。其输出低电平有效。要求：1写出电路工作时写出电路工作时 的逻辑函数表达式；的逻辑函数表达式；2说明电路的逻辑功能。说明电路的逻辑功能。40302010FFFF、 解：解：5号译码器因号译码器因 ，始终处于译码器状态。而始终处于译码器状态。而1号，号，2号，号，3号，号，4号译码器要号译码器要受受5号译码器输出控制。（号译码器输出控制。（1）当）当 CD=00时，时， 只只1号译码器译码，其他译码器不译码。号译码器译码，其他译码器不译码。当当 CD=01时，时， 只只2号译码器译码。（号译码器译码。（3）当）当 CD=10时，时， 只只3号译码器译码。当号译码器译码。当

6、 CD=11时，时， 只只4号译码器译码。号译码器译码。 的逻辑函数表达式为：的逻辑函数表达式为：05E40302010FFFF、BADCF10BADCF20BADCF 30BACDF40第10页/共52页第十一页，共53页。图示电路每一方框均为图示电路每一方框均为2线一线一4线译码器组成。其输出低电平有效。要求：线译码器组成。其输出低电平有效。要求：1写出电路工作时写出电路工作时 的逻辑函数表达式；的逻辑函数表达式；2说明电路的逻辑功能。说明电路的逻辑功能。40302010FFFF、BADCF10BADCF20BADCF 30BACDF40所以该电路为所以该电路为4线线16线译码器，输出线译

7、码器，输出(shch)低电平有效。低电平有效。第11页/共52页第十二页，共53页。图示电路由输出低电平有效的三线一八线译码器和八选一数据选择器构成。图示电路由输出低电平有效的三线一八线译码器和八选一数据选择器构成。试分析：试分析：X2X1X0 = Z2Z1Z0时，输出时，输出F=? X2X1X0 Z2Z1Z0时，输出时，输出F=?X2X1X0 = 000时，时，X2X1X0 Z2Z1Z0时，输出时，输出 F=1X2X1X0 = Z2Z1Z0时，输出时，输出(shch) F=000FZ2Z1Z0=000时，输出时，输出(shch)000FDFZ2Z1Z0 000时，输出时，输出1F第12页/共

8、52页第十三页，共53页。由八线由八线(b xin)一三线优先编码器一三线优先编码器74148和与非门构成的电路如下，试说明和与非门构成的电路如下，试说明该电路的逻辑功能。该电路的逻辑功能。构成构成104线优先线优先8421BCD编码器。低电平有效，输出编码器。低电平有效，输出(shch)原码。原码。第13页/共52页第十四页，共53页。由八线一三线由八线一三线(sn xin)优先编码器优先编码器74148和与非门构成的电路如下，试说明该电路的逻辑功能和与非门构成的电路如下，试说明该电路的逻辑功能。第14页/共52页第十五页，共53页。第15页/共52页第十六页，共53页。第16页/共52页第

9、十七页，共53页。第17页/共52页第十八页，共53页。第18页/共52页第十九页，共53页。试用与非门设计一个逻辑选择电路。试用与非门设计一个逻辑选择电路。S1、S0为为选择端，选择端，A、B为数据输入端。选择电路的功能为数据输入端。选择电路的功能(gngnng)见下表。选择电路可以有反变量输见下表。选择电路可以有反变量输入。入。 第19页/共52页第二十页，共53页。)( )()(01010101BABASSABBASSBASSABSSFBASSBASBASABSABSF010001BASSBASBASABSABSFF010001第20页/共52页第二十一页，共53页。BASSBASBAS

10、ABSABSF010001BASSBASBASABSABSFF010001第21页/共52页第二十二页，共53页。 试用试用(shyng)六个与非门设计一个水箱控制电路。图为水箱示意图。六个与非门设计一个水箱控制电路。图为水箱示意图。A、B、C是三个电极。是三个电极。 当当电极被水浸没时，会有信号输出。水面在电极被水浸没时，会有信号输出。水面在A，B间为正常状态，点亮绿灯间为正常状态，点亮绿灯G；水面在；水面在B、C间或在间或在A以上为异常状态，点亮黄灯以上为异常状态，点亮黄灯Y；水面在；水面在C以下为危险状态点亮红灯以下为危险状态点亮红灯R。 解解: 根据题意，该控制电路有三个输入根据题意，

11、该控制电路有三个输入A，B，C; 三个输出三个输出G，Y，R。G代表绿代表绿灯，灯，Y代表黄灯，代表黄灯，R代表红灯。状态赋值如下代表红灯。状态赋值如下(rxi)：1表示水在电极之上，表示水在电极之上，0表示表示水在电极之下水在电极之下; 1表示灯亮，表示灯亮，0表示灯灭。按照题意列出的真值表如下表示灯灭。按照题意列出的真值表如下(rxi)。由。由真值表画出的卡诺图：真值表画出的卡诺图：第22页/共52页第二十三页，共53页。BAG CBAYCR 第23页/共52页第二十四页，共53页。BAG CBAYCR BABAGCBACBAYCR 需用需用(x yn)七个与非门。而圈七个与非门。而圈0则

12、：则：BABAGCBACBAYCR BAG CBAYCR 第24页/共52页第二十五页，共53页。 试用六个与非门设计一个水箱控制电路。图为水箱示意图。试用六个与非门设计一个水箱控制电路。图为水箱示意图。A、B、C是三个电极是三个电极(dinj)。 当电极当电极(dinj)被水浸没时被水浸没时，会有信号输出。水面在，会有信号输出。水面在A，B间为正常状态，点亮绿灯间为正常状态，点亮绿灯G；水面在；水面在B、C间或在间或在A以上为异常状态，点亮黄灯以上为异常状态，点亮黄灯Y；水面在；水面在C以下为危险状态点亮红灯以下为危险状态点亮红灯R。 解解: 根据题意，该控制电路有三个输入根据题意，该控制电

13、路有三个输入A，B，C; 三个输出三个输出G，Y，R。G代表绿灯，代表绿灯，Y代表黄灯，代表黄灯，R代表红灯。状态赋值如下：代表红灯。状态赋值如下：1表示水表示水在电极在电极(dinj)之上，之上，0表示水在电极表示水在电极(dinj)之下之下; 0表示灯亮，表示灯亮，1表示表示灯灭。按照题意列出的真值表如下。由真值表画出的卡诺图：灯灭。按照题意列出的真值表如下。由真值表画出的卡诺图：第25页/共52页第二十六页，共53页。BABAGCBACBAYCR 第26页/共52页第二十七页，共53页。 试用六个与非门设计一个水箱控制电路。图为水箱示意图。试用六个与非门设计一个水箱控制电路。图为水箱示意

14、图。A、B、C是三个电极。是三个电极。 当电极被水当电极被水浸没时，会有信号输出。水面在浸没时，会有信号输出。水面在A，B间为正常状态，点亮绿灯间为正常状态，点亮绿灯(ldng)G；水面在；水面在B、C间或在间或在A以上为异常状态，点亮黄灯以上为异常状态，点亮黄灯Y；水面在；水面在C以下为危险状态点亮红灯以下为危险状态点亮红灯R。 解解: 根据题意，该控制电路有三个输入根据题意，该控制电路有三个输入A，B，C; 三个输出三个输出G，Y，R。G代表绿灯，代表绿灯，Y代表黄灯，代表黄灯，R代表红灯。状态赋值如代表红灯。状态赋值如下：下：0表示表示(biosh)水在电极之上，水在电极之上，1表示表示

15、(biosh)水在电极之水在电极之下下; 1表示表示(biosh)灯亮，灯亮，0表示表示(biosh)灯灭。按照题意列出灯灭。按照题意列出的真值表如下。由真值表画出的卡诺图：的真值表如下。由真值表画出的卡诺图：第27页/共52页第二十八页，共53页。试用输出低电平有效的试用输出低电平有效的3线一线一8线译码器和逻辑门设计一组合电路线译码器和逻辑门设计一组合电路(dinl)。该电路。该电路(dinl)输入输入x，输出，输出F均为三位二进制数。二者之间的关系如下：均为三位二进制数。二者之间的关系如下：0F5 1F2 2F52时，时，时，XXXX解：由题意解：由题意(t y)得真值表：得真值表：)5

16、 ,3 , 1 ,0(0mF)5 ,4(1mF)5 ,4,3 ,2(2mF第28页/共52页第二十九页，共53页。A和B相等的条件是：最高位相等并且低三位也相等。所以有： 可以把 作为74138待分配的数据，加载到G1控制端；A2A1A0，B2B1B0分别作为138和151的通道选择信号；比较结果(ji gu)F从74151 反相输出端得到。)()()(00112233BABABABAF)(33BA 1)()(001122BABABA1)(33BAY第29页/共52页第三十页，共53页。试用试用(shyng)两片两片74138实现实现8421BCD码的译码。码的译码。 解：解： 两片两片741

17、38可以构成四线一十六线译码器。可以构成四线一十六线译码器。8421码译码器为四线一十线译码器。码译码器为四线一十线译码器。A3A2A1A0的十六种的十六种取值中的取值中的1010一一1111不出现，即输出不出现，即输出 不用，不用，便实现了四线一十线译码。逻辑图见教材中便实现了四线一十线译码。逻辑图见教材中P63图图315和图和图316所示。所示。1510第30页/共52页第三十一页，共53页。 试只用一片四选一数据选择器设计一判定试只用一片四选一数据选择器设计一判定(pndng)电路。该电路输入为电路。该电路输入为8421BCD码，当输入数大于码，当输入数大于1小于小于6时输出为时输出为1

18、，否则为，否则为0(提示：可用无关项化简提示：可用无关项化简)：解：该电路解：该电路(dinl)输入为输入为8421BCD码，只出现码，只出现0000-1001，余者为约束项。，余者为约束项。 根据题意画出的卡诺图。根据题意画出的卡诺图。CBCBF)()()()(013012011010AADAADAADAADFCABA01 ,令：0 , 13021DDDD得：第31页/共52页第三十二页，共53页。 用用74LS138三三八线译码器和与非门实现下列八线译码器和与非门实现下列(xili)逻辑函数。逻辑函数。)(1CBAABCYBABAY2)(3CABAYCBAABCY4BCACBABCACBA

19、ABCCABAABCY1BCACBACBACBAY2ABCCBACBACBAACBACABACABAY)(3解：先进行化简变换解：先进行化简变换(binhun)为最小相之和形式：为最小相之和形式：)7,3 ,2, 1(m)5 ,4,3 ,2(m)7,5 , 1 ,0(m)7,0(mCBAABCY4)7,3 ,2, 1(m)5 ,4,3 ,2(m)7,5 , 1 ,0(m)7,0(m第32页/共52页第三十三页，共53页。 用用74LS138三三八线译码器和与非门实现八线译码器和与非门实现(shxin)下列逻辑函数。下列逻辑函数。)(1CBAABCYBABAY2)(3CABAYCBAABCY4)

20、7,3 ,2, 1(m)5 ,4,3 ,2(m)7,5 , 1 ,0(m)7,0(m74LS138A0A1A2S13S2S0Y2Y1Y3Y5Y4Y6Y7YCBA1Y1Y2Y3Y4第33页/共52页第三十四页，共53页。第34页/共52页第三十五页，共53页。半加器的设计半加器的设计(shj)（1）半加器真值表）半加器真值表（2）输出）输出(shch)函数函数（3）逻辑图）逻辑图 输入输入 输出输出被加数被加数A 加数加数B 和和S 进位进位C 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1ABCBABABAS（4 4）逻辑）逻辑(lu j)(lu j)符号符号第35页/共52页

21、第三十六页，共53页。ABCABB ABASABCBABABAS改为改为(i wi)(i wi)用用“与非与非”门实现门实现函数函数(hnsh)(hnsh)表达式变换形式：表达式变换形式：用用“与非与非”门实现门实现(shxin)(shxin)半加器逻辑图如图所示：半加器逻辑图如图所示：第36页/共52页第三十七页，共53页。ABCBABABAS半加器逻辑(lu j)式：全加器逻辑(lu j)式：iiiCSCCCS)BA(BACCBASiiii1iiii1i第37页/共52页第三十八页，共53页。X=1时；S=A+B，即：S=A-B,CO为借位输出(shch)。X=0时；S=A+B,CO为进位

22、输出(shch)。可控半加可控半加/半减器半减器第38页/共52页第三十九页，共53页。利用两片利用两片74283实现二进制数实现二进制数11001010和和11100111的加法的加法(jif)运算，要求画出逻辑图。运算，要求画出逻辑图。解：实际就是解：实际就是(jish)八位二进制数加法运算八位二进制数加法运算计算计算X-Y可变化为：可变化为：X+Y补码；补码；求补：求补：Y各位变反加各位变反加1 （参考（参考(cnko)下页例题）下页例题）第39页/共52页第四十页，共53页。题题 试用试用(shyng)4位并行加法器位并行加法器74LS83设计一个加设计一个加/减运算电路减运算电路。当

23、控制信号。当控制信号M=0时它将两个输入的时它将两个输入的4位二进制数相加，而位二进制数相加，而M=1时它时它将两个输入的将两个输入的4位二进制数相减。允许附加必要的门电路。位二进制数相减。允许附加必要的门电路。第40页/共52页第四十一页，共53页。试用逻辑门设计一个能满足下表要求的监督码产生试用逻辑门设计一个能满足下表要求的监督码产生(chnshng)电路。电路。用两个异或门和一个非门就构成了监督用两个异或门和一个非门就构成了监督(jind)码的产生电路码的产生电路(逻辑固略逻辑固略)。第41页/共52页第四十二页，共53页。附加以下附加以下(yxi)题目题目1：利用两片利用两片4位二进制并行加法器位二进制并行加法器74LS283和必要和必要(byo)的门电路组成的门电路组成 一个二一个二-十进制加法器电路。十进制加法器电路。第42页/共52页第四十三页，共53页。第43页/共52页第四十四页，共53页。2、用两个、用两个4位数值比较器位数值比较器74LS85组成三个数的判断组成三个数的判断(pndun)电路。要求能判别三电路。要求能判别三个个4位二进制数：位二进制数： A(a3a2a1a0)、 B(b3b2b1b0)、 C(c3c2c1c0)是否相等、是否相等、A是否是否最大、最大、 A是否最小是否最小.可附加必要可附加必要门电路。门