数字电子技术课后习题答案

第一章数制与编码

1.1自测练习

1.1.1、模拟量数字量

1.1.2、(b)

1.1.3、(c)

1.1.4.(a)是数字量，(b)(c)(d)是模拟量

1.2自测练习

1.2.1.2

1.2.2.比特bil

1.2.3.10

1.2.4.二进制

1.2.5.十进制

1.2.6.(a)

1.2.7.(b)

1.2.8.(c)

1.2.9.(b)

1.2.10.(b)

1.2.11.(b)

1.2.12.(a)

1.2.13.(c)

1.2.14.(c)

1.2.15.(c)

1.2.16.1001001

1.2.17.11

1.2.18.110010

1.2.19.1101

1.2.20.8进制

1.2.21.(a)

1.2.22.0,1,2,3,4,5,6,7

1.2.23.十六进制

1.2.24.0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

1.2.25.(b)

1.3自测练习

1.3.1.122

1.3.2.675.52

1.3.3.011111110.01

1.3.4.52

1.3.5.1BD.A8

1.3.6.1110101111.1110

1.3.7.3855

1.3.8.28.375

1.3.9.100010.11

1.3.10.135.625

1.3.11.570.1

1.3.12.120.5

1.3.13.2659.A

1.4自测练习

1.4.1.BCDBinarycodeddecimal二一十进制码

1.4.2.(a)

1.4.3.(b)

1.4.4.8421BCD码，4221BCD码，5421BCD

1.4.5.(a)

1.4.6.011001111001.1000

1.4.7.11111110

1.4.8.10101000

1.4.9.11111101

1.4.10.61.05

1.4.11.01011001.01110101

1.4.12.余3码

1.4.13.XS3

1.4.14.XS3

1.4.15,1000.1011

1.4.16.100110000011

1.4.17.52

1.4.18.11010

1.4.19.010111

1.4.20.(b)

1.4.21.ASCII

1.4.22.(a)

1.4.23.ASCIIAmericanStandardCodeforInformationInterchange美国信息交换标准码

EBCDICExtendedBinaryCodedDecimalInterchangeCode扩展二-十进制交换吗

1.4.24.1001011

1.4.25.ASCII

1.4.26.(b)

1.4.27.(b)

1.4.28.11011101

1.4.29.-113

1.4.30.+23

1.4.31.-23

1.4.32.-86

1.5自测练习

1.5.1略

1.5.211011101

1.5.301000101

1.5.411100110补码形式

1.5.501111101

1.5.610001000补码形式

1.5.711100010补码形式

习题

1.1(a)(d)是数字量，(b)(c)是模拟量，用数字表时(e)是数字量，用模拟表时(e)

是模拟量

1.2(a)7,(b)31,(c)127,(d)511,(e)4095

1.3(a)2x102+4x10+8,(b)6xl02+8x10+8,(c)IxlO3+2xl02+5x10+0(d)

2X103+4X102+9X10+5

1.4(a)1X22+1X2+1,(b)lx24+lx23+1x2'+1,(c)1X26+1X24+1X22+1X2+1(d)

1X29+1X28+1X24+1X23+1X22

22-1

1.5327.1510=3xl0+2xl0+7x100+IxlO+5x10^,

32I2

1011.012=1X2+0X2+1X2'+1X20+0X2+1X2-,

20

437.48=4X8+3X8'+7X8+4X8-',

0l2

3A.1CI6=3xl6'+Axl6+lxl6+Cxl6-

1.6(a)11110,(b)100110,(c)110010,(d)1011

1.7(a)1001010110000,(b)1001011111

1.811O1O2=26IO,1011.0112=11.375IO，57.643g=71.8183593751°，76.EB16=118.

9179687510

1.91101010010012=65118=D49,6，0.100112=0.468=0.98,6,lOlllll.OllOb=137.32g=

5F.6816

1.10168=14必1728=12210，61.538=49.671875,126.748=86.93751O

1.112AI6=4210=1010102=528，B2FI6=286310=1011001011112=54578,D3.E16

=211.875io=11010011.11102=323.78,1C3.F916=451.9726562510=

111000011.111110012=703.7628

1.12(a)E,(b)2E,(c)1B3,(d)349

1.13(a)22,(b)110,(c)1053,(d)2063

1.14(a)4094,(b)1386,(c)49282

1.15(a)23,(b)440,(c)2777

1.1619861O=111H0000102=0001100110000110^21BCD，67.311]°=1000011.010012=

01100111.001100010001842IBCD，1.183410=1.0010112=0001.0001100000110100^21BCD，

0.9047I0=0.1110012=0000.10010000010001118421BCD

1.17

13l0=00010011842IBCD=01000110XS3=1011Grar6.2510=01IO.OOIOOIOI^IBCD=

1001.01011000XS3=0101.01Gray，0.125|0=0000.0001001001018421BCD=

0011.010001101000XS3=0.001Gray

1.18101102=11101Gray，0101102=011101Gray

1.19110110112=0010000110018421BCD，45610=010001010110842IBCD，1748

=0010011101008421BCD，2DA16=01110011OOOO^iBCD，101100112421BCD

010100118421BCD，11000011XS3=10010000342]BCD

1.200.0000原=0.0000反=0.0000补,0.1001原=0.1001反=0.1001补,11001原

=10110反=10111补

1.21010100原=010100补，101011原=110101补，110010原=101110补，100001原=

min补

1.221310=00001101H,11010=01101110IH-25io=11100111补，-90=

101001104

1.2301110000补=11210，0(X)11111补=3110，11011001补=-3910,11001000补

=-5610

1.24100001110000011010101101010010010011001111100111001000010100000

1001000110100111001111101000010000010101101101111110110011101001100001

11001111100101

1.25010001010110000100000011110101000000110010011010101011111011001

0100010

1.26BENSMITH

1.270000011010000110

1.280111011010001110

第二章逻辑门

1.1自测练习

2.1.1.(b)

2.1.2.16

2.1.3.32,6

2.1.4.与

2.1.5.(b)

2.1.6.16

2.1.7.32,6

2.1.8.或

2.1.9.非

2.1.10.1

2.2自测练习

2.2.1.F=A^B

2.2.2.(b)

2.2.3.高

2.2.4.32

2.2.5.16,5

2.2.6.1

2.2.7.串联

2.2.8.(b)

2.2.9.不相同

2.2.10.高

2.2.11.相同

2.2.12.(a)

2.2.13.(c)

2.2.14.奇

2.3自测练习

2.3.1.oc,上拉电阻

2.3.2.0,1,高阻

2.3.3.(b)

2.3.4.(c)

2.3.5.F=A~万，高阻

2.3.6.不能

2.4自测练习

1.29TTL,CMOS

1.30TransisitorTransistorLogic

1.31ComplementaryMetalOxideSemicoductor

1.32高级肖特基TTL,低功耗和高级低功耗肖特基TTL

1.33局，强，小

1.34(c)

1.35(b)

1.36(c)

1.37大

1.38强

1.39(a)

1.40(a)

1.41(b)

1.42高级肖特基TTL

1.43(c)

习题

2.1与，或，与

2.2与门，或门，与门

2.3(a)F=A+B,F=AB(b)F=A+B+C,F=ABC(c)F=A+B+C+D,F=ABCD

2.4(a)0(b)1(c)0(d)0

2.5(a)0(b)0(c)1(d)0

2.6(a)1(b)1(c)1(d)1

2.7(a)4(b)8(c)16(d)：

2.8(a)3(b)4(c)5(d)6

2.9(a)

ABcF

0000

0011

0101

0110

1001

1010

1100

1111

(b)

ABcDF

00001

00010

00100

00111

01000

01011

01101

01110

10000

10011

10101

10110

11001

11010

11100

11111

2.10Y=AB+AC

2.11

ABcY

0000

0010

0101

0111

1000

1011

1100

1111

2.12

2.13

Fi=A(B+C),F2=A+BC

B，_n_n_^

CBI__I

_

cJ_I__

A

B/_n___TL

C&_n_TL_r

AB

cFiF2

00000

00100

01000

01101

10111

10001

11011

11111

,4_TLrL_n_n_n_n_n_

D_____I

%门口口

F】ULJU

匕_TLJUUL

a_TL_J_I__I_I__I__L_

尸5-----------------------------------

2.15(a)0(b)1(c)1(d)0

2.16(a)1(b)0(c)0(d)1

2.17(a)0(b)0

u

2.19Y=ABBCDEF

2.20Y=AB-CDEF

2.2110

2.2240

2.23当TTL反相器的输出为3V,输出是高电平，红灯亮。当TTL反相器的输出为0.2

V时，输出是低电平，绿灯亮。

2.24当TTL反相器输出高电平时三极管会导通，LED灯会点亮；当TTL反相器输出

低电平时三极管不会导通，LED灯不会点亮。

3.1自测练习答案

1.逻辑函数

2.逻辑表达式、真值表、逻辑电路图、卡诺图和波形图

3.

表3-1/=ABC真值表

ABC

F=ABC

0001

0011

0101

0111

1001

1011

1101

1110

4.

A-----------

B-----------&0------F

C------------

5.（略）

3.2自测练习答案

1.与、或、非

2.代入规则、反演规则、对偶规则

3.a和c

4.ad

5.a

6.AB+CD,AB+CD

7.A(B+CD+E),AB(C+D+E)

8.F=F*

3.3自测练习答案

l.A

2.AD

3.D+AC

4.AC+B

5.AC+BC

6.A+8

7.AB+C

8.AB+AC

9.AB-}-AC

3.4自测练习答案

1.标准与或表达式、标准或与表达式

2.1、r-1

3.2"

4.最大项

5.4,5,6,7,12,13,14,15

6.HA/(1,3,4,5)

7.nM(0,2,4)

8.Z机(0,1,4,5,7)

9.

ABcF

0000

0010

0100

0111

1001

1011

1100

1111

10.ABCD+ABCD

11.04+6+。+。）（4+万+。+方）

12.C

3.5自测练习答案

1.1

2.T

3.格雷码

4.ABC.4+8+C

5.n16

6.M]

7.

8.

9.

10.ZJ(5,6,7)

第三章练习答案

3.1、F=ABC+ABC+ABC

3.2、(a)1,0,0(b)1,1,1(c)0,1,0

3.3.略

3.4.(a)F=(A+B)(B+C)(A+CD)

(b)F=Z+Bf(C+D)(E+F)+G)]

3.5(a)F*=(A+C)(B+C)

(b)F*=[AB+C(D+E)]D

3.6提示：列出真值表可知:(1)不正确,(2)不正确,(3正确，⑷正确

3.7(a)F^AB(b)ABC+ABD(c)F^A+BC+BC

(d)F=0(e)F=B+C(f)AB+BD+BC

(g)F=BC(h)/=0(i)F=AB+C

(j)F^AB+BC+AC

3.8F(A,B,C)=Z〃?(l,3,7)=口M(02,4,5,6)

3.9(a)F(A,B,C)=Sm(l,4,5,6,7)

(b)F(A,B,C,D)=D??(4,5,6,7,9,12,14)

3.10函数丫和函数Z互补，即：y=7,z=F

10

0110

0110

3.12

F=ABBCBD^-ACDACD=AB•~BC•TB•ACD•ACD

3.13F=AB+CD

3.14F}=ACD^ABCDF2=D+AB+BCF3=ACD+~ACD^AB+BCD

3.15F=Afi+AC-t-ACZ)

A

习题

4.1写出图所示电路的逻辑表达式，并说明电路实现哪种逻辑门的功能。

习题4.1图

解：F=AB-^AB=AB+AB=A®B

该电路实现异或门的功能

4.2分析图所示电路，写出输出函数F。

习题4.2图

解：b=[(A㊉3)㊉3]㊉3=A㊉B

4.3已知图示电路及输入A、B的波形，试画出相应的输出波形F,不计门的延迟.

习题4.3图

解：F=A*AB•B•AB=A•AB・B•AB=AB•AB=A㊉3

4.4由与非门构成的某表决电路如图所示。其中A、B、C、D表示4个人，L=1时表示决议

通过。

1226.试分析电路，说明决议通过的情况有几种。

1.2.27.分析A、B、C、D四个人中，谁的权利最大。

解：(1)L=CD•BC•ABD=CD+BC+ABD

(2)

ABCDLABCDL

0000010000

0001010010

0010010100

0011110111

0100011000

0101011011

0110111101

0111111111

(3)根据真值表可知，四个人当中C的权利最大。

4.5分析图所示逻辑电路，已知S”So为功能控制输入，A.B为输入信号，L为输出，求

解：(1)尸=(A+6+C)ABC

⑵

电路逻辑功能为："判输入ABC是否相同”电路。

4.7已知某组合电路的输入A、B、C和输出F的波形如下图所示，试写出F的最简与或表

达式。

B

C

FLJ-

习题4.7图

解：（1）根据波形图得到真值表：

ABCF

000

001

010

011

1000

1010

1101

1110

（2）由真值表得到逻辑表达式为

F=ABC+ABC+ABC

4.8、设尸（4,8,。,。）=工皿2,4,8,9,10,12,14）,要求用最简单的方法，实现的电路最简单。

1）用与非门实现。

2）用或非门实现。

3）用与或非门实现。

解（1）将逻辑函数化成最简与或式并转换成最简与非式。

F=BCD+AD+BCD+ABC=BCD+A。+BCD+ABC

BCD・AD・BCD・ABC

根据最简与非式画出用与非门实现的最简逻辑电路：电路略。

（2）由上述卡偌图还可得到最简或与表达式:

F=(C+D)(A+B+C)(4+B+C)(B+D)

—C+D+A+B+C+A+B+C+B+D

即可用或非门实现。

1.2.28.由上步可继续做变换：

FCD+^BC+ABC+BD

根据最简与或非式画出用与或非门实现的最简逻辑电路。（图略）

4.9、设计一个由三个输入端、一个输出端组成的判奇电路，其逻辑功能为：当奇数个输入

信号为高电平时，输出为高电平，否则为低电平。要求画出真值表和电路图。

解：（1）根据题意，设输入逻辑变量为A、B、C,输出逻辑变量为F,列出真值表为：

区BF

~~0~

0P

°0•*

°101

°1>0

！001

010

1

（2）由真值表得到逻辑函数表达式为:

F=ABC+ABC+ABC+ABC=A㊉8㊉C

(3)画出逻辑电路图

A---------=|_1-=1——F

C-------------------------

4.10、试设计一个8421BCD码的检码电路。要求当输入量DCBAW4,或28时，电路输出

L为高电平，否则为低电平。用与非门设计该电路。

解：（1）根据题意列出真值卡为：

D3D2D1D0LD3D2D1D0L

0000110001

0001110011

001011010X

001111011X

010011100X

010101101X

011001110X

011101111X

(2)由真值表可得到输出逻辑函数表达式为：

/n(0,l,2,3,4,8,9)+Zm(10,ll,l2,13,14,15)

L(D3D2D1DO)=Z

(3)将输出逻辑函数表达式化简并转换为与非与非式为：

。］D=D•DD

L(D3DOD}D(})=ZZ,+()2}()

(4)画出逻辑电路图

4.11、一个组合逻辑电路有两个功能选择输入信号G、Co,A、B作为其两个输入变量，F

为电路的输出。当C|Co取不同组合时，电路实现如下功能：

1.GC(>=00时，F=A

2.C|C()=01时，F=A®B

3.GC(>=10时，F=AB

4.C|Co=ll时，F=A+B

试用门电路设计符合上述要求的逻辑电路。

解：(1)根据题意，列出真值表

(2)由真值表列出逻辑函数表达式为：

F(C,,Co,A,B)=Z〃z(2,3,5,6,11,13,14,15)=C,C0A+C0AB+CtAB+C0AB

(3)根据逻辑函数表达式画出逻辑电路图。

C।C()ABFCjC()ABF

0000010000

0001010010

0010110100

0011110111

0100011000

0101111011

0110111101

0111011111

4.12、用红、黄、绿三个指示灯表示三台设备的工作情况：绿灯亮表示全部正常；红灯亮表

示有一台不正常；黄灯亮表示两台不正常；红、黄灯全亮表示三台都不正常。列出控制电路

真值表，并选用合适的集成电路来实现。

解：Q）根据题意，列出真值表

由题意可知，令输入为A、B、C表示三台设备的工作情况，“1”表示正常，“0”表示不正

常，令输出为R,Y,G表示红、黄、绿三个批示灯的燃，“1”表示亮，“0”表示灭。

ABcRYG

000110

001010

010010

011100

100010

101100

110100

111001

(2)由真值表列出逻辑函数表达式为:

R(A,B,C)=EMO,3,5,6)

y(A,3,C)=Z〃“0,l,2,4)

G(A,B,C)=m7

(3)根据逻辑函数表达式，选用译码器和与非门实现，画出逻辑电路图。

AcYO

BY1

BY2

CAY3

74LS138Y.1

YK5

1OG1

G2AY7

G2E

4.13、8-3线优先编码器74LS148在下列输入情况下，确定芯片输出端的状态。

第二章6=0,3=0,其余为1；

第三章EI=0,6=0,其余为1；

第四章El=0,6=0,7=0,其余为1；

第五章EI=0,0~7全为0；

第六章EI=0,0〜7全为1。

解：(1)74LS148在输入6=0,3=0,其余为1时，输出所有端均为1。

(2)74LS148在输入EI=0,6=0,其余为1时，输出A?A|A。=001,CS=0,EO=1。

(3)74LS148在输入EI=0,6=0,7=0,其余为1时,输出A?A|A()=000,CS=0,EO=k

(4)74LS148在输入EI=0,0〜7全为0时，输出A?A|A°=000,CS=0,EO=1,

(5)74LS148在输入EI=0,0〜7全为1时，输出A2A1A0=111,CS=1,EO=0»

4.14、试用8-3线优先编码器74LS148连成32-5线的优先编码器。

解：

012345678910111213141516171819202122232425262728293031

LLLLLLLLcim」n人人hL

01234567日01234567日01234567日01234567日

74LS148(I)74LS148(fl)74LS148(ffl)74LS148(IV)

E0AoAiA2CSEOAoA)ACSE0AoA】ACS

22EOAoAiA2CS

97QQ-QQQQ

nIoInI单

AoA|A2CSA3

4.15、4-16线译码器74LS154接成如习题4.15图所示电路。图中S。、S】为选通输入端，芯

片译码时，So、Si同时为0,芯片才被选通，实现译码操作。芯片输出端为低电平有效。

2.3.7.写出电路的输出函数F|(A,B,C,D)和F2(A,B,C,D)的表达式，当ABCD为何种取值时,

函数F|=F2=1；

2.3.8.若要用74LS154芯片实现两个二位二进制数A|Ao,B|B0的大小比较电路，即A>B

时，Fi=l；AVB时，F2=l<>试画出其接线图。

丫0丫1丫2丫3丫4丫5丫6丫7丫8丫9丫10丫"丫也丫13丫14丫15

习题4.15图

解：⑴居(A,5,C,D)=Z»i(0,4,7,9,13,14)

F2(A,B,C,Z»=£/n(5,7,8,9,13,15)

当ABCD=0111或ABCD=1001或ABCD=1101时，F,=F2=k

(2)由题意得到真值表如下：

BF2

AjAoBjBoA|A0B|B0FIF2

000000100010

000101100110

001001101000

001101101101

010010110010

010100110110

011001111010

011101111100

K(A,8,C,D)=Z，〃(4,8,9,12,13,14)

F2(A,B,C,D)=^^(1,2,3,6,7,11)

画出逻辑电路图为:

A

AjAoB)BQ

4、16用74LS138译码器构成如习题4.16图所示电路，写出输出F的逻辑表达式，列出真

值表并说明电路功能。

AC

B

B&

CA

74Tsi38

1oG1

G2A

习题4.16图

解：(1)由题可得逻辑函数表达式为：

%A,B,C)=»"(1,2,4,7)

(2)列出真值表如下:

ABcF

0000

0011

0101

0110

1001

1010

1100

1111

电路的逻辑功能为：奇偶判别电路。

4、17试用74LS138译码器和最少的与非门实现逻辑函数

1)F,(A,B,C)=£ZM(0,2,6,7)

2)F2(A,B,C)=A0BOC

解：⑴

%

AC

BY1

B&

CAY2—Fi

Y3

741SI38Y1

Y5

G1Y6

G2AY7

G2D

(2)F2(A,B,C)=A0BOC=(A㊉8)C+(A㊉8)C=ABC+ABC+ABC+ABC

=Z〃z(l,2,4,7)

4.18、试用3线-8线译码器74LS138设计一个能对32个地址进行译码的译码器。

解：用3线-8线译码器74LS138设计一个能对32个地址进行译码的译码器如图所示。

)丫8〜丫15

A3

A4

Y0

74LS1邦工74LS中

＞丫24〜丫3]

Gi

牌丫，G2A,

G2B

4.19、已知8421BCD可用7段译码器，驱动日字LED管，显示出十进制数字。指出下列变

换真值表中哪一行是正确的。(注：逻辑“1”表示灯亮)

DcBAabcdefg*

000000000000

401000110011

701110001111

910010000100

解：第二行4的显示是正确的。

4.20.己知某仪器面板有10只LED构成的条式显示器。它受8421BCD码驱动，经译码而

点亮，如图所示。当输入DCBA=01U时，试说明该条式显示器点亮的情况。

0123456789

习题4.20图

解：由图可知，发光二极管0〜7均为亮的，8、9为熄灭的。当输入DCBA=0101时

发光二极管。〜5均为亮的，6〜9为熄灭的。依次类推。

4.21、74LSI38芯片构成的数据分配器电路和脉冲分配器电路如习题4.21图所示。

(1)图(a)电路中，数据从G1端输入，分配器的输出端得到的是什么信号。

(2)图(b)电路中，G2A端加脉冲，芯片的输出端应得到什么信号。

c

YO丫。

地址BYI地址［二

AY2输入，-Yi

输入Y3丫2

Y4

Y5丫3

GY6丫4

数据输1Y7

丫5

G2A

丫6

G2B_mru

丫7

1.4.33.(b)

习题4.21图

解：图（a）电路中，数据从Gi端输入，分配器的输出端得到的是Gi信号的非。

图（b）电路中，G2A端加脉冲，芯片的输出端应得到的是G2A的分配信号。

4.22、用8选1数据选择器74LS151构成如习题4.22图所示电路，（1）写出输出F的逻辑

表达式，（2）用与非门实现该电路；（3）用译码器74LS138和与非门实现该电路。

习题4.22图

解：(1)由图可知输出F的逻辑函数表达式为：

F(A,B,C,D)=ZML3,4,6,8,11,12,15)

=ABD+ABD+ACD+ACD

(2)F(A,B,C,D)=ABD+ABD+ACD+ACD

=A^DABDACDACD

电路略。

(3)当D=1时，F=AB+AC=^m(0,l,5,7)=Ft(A,B,C)

当D=0时，F=AB+AC=工机(2,3,4,6)=F2(A,B,C)

用两片译码器和与非门实现如下:

D

方法2：用2片74LS138构成1个4-16线译码器后实现4变量的逻辑函数F。

4.23、试用74LS151数据选择器实现逻辑函数。

1）H（A,B,C）=J＞（1，2,4,7）

2)B(A,B,C,D)=£"(1,5,6,7,9,11,12,13,14)。

3)F3(A,B,C,D)=2根(0,2,3,5,6,7,8,9)+^J(1O,11,12,13,14,15)。

解：（1）

XA—C74LS151

B-B

CAD7D()D5D4D3DTD|D()

011Inr

1________，一

(2)

F2(A,B,C,D)=£/n(l,5,6,7,9,11,12,13,14)

=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD

=ABC•£>+ABC•£>+ABC•1+ABC•£>+ABCD+ABC・1+ABC•D

F2I

GYW

XC74LS151

B

AD7DgD5D4D3D2DjDQ

(3)F3(A,B,C,D)=Z〃2(0,2,3,5,6,7,8,9)+Ed(10,U,12,13,14,15)

=ABC•1+ABC»1+ABC»1+ABCD+ABCD

4.24、试用中规模器件设计一并行数据监测器，当输入4位二进制码中，有奇数个1时，输

出Ft为1；当输入的这4位二进码是8421BCD码时，F?为I，其余情况F2均为0。

解：(1)根据题意列出真值表如下：

ABCDFF2ABCDF|F2

000001100011

000111100101

001011101000

001101101110

010011110000

010101110110

011001