数字电路制作与调试项目化教程郭慧课后参考答案

绪论——习题1一、选择题1.D2.B3.B4.C5.A6.D二、填空题1.100111，47，272.离散，连续3.22，16-14.111000.1，01010110.0101，38.8，10001001.10005.四，一6.有权，无权7.72.548.111.0019.112.31，4A.64三、问答题1.答：数字信号是离散时间信号，而离散时间信号不一定是数字信号，如对连续信号在时间上进行采样，成为时间上离散、幅度上连续的信号，就不是数字信号。2.答：数字信号的特点幅度取值是离散的，模拟信号的特点幅度取值是连续的。3.答：相比模拟系统，数字系统的优点主要有：数字电路具有以下显著的优点：（1）数字电路的基本工作信号是用1和0表示的二进制的数字信号，反映在电路上就是高电平和低电平，运算简单。（2）结构简单、设计技术成熟、容易制造，便于集成及系列化生产，通用性强，价格便宜。（3）数字电路能对输入的数字信号进行各种算术运算和逻辑运算、逻辑判断，具有“逻辑思维”能力。（4）可编程数字系统，使用更灵活。（5）速度快，抗干性强，可靠性高。4.答：（1）技术实现容易。二进制信息只0和1两种信号，反映在电路上就是高电平和低电平，在电路上很容易有电子器件的开关特性实现。（2）运算规则简单。二进制的数值运算规则简单，在实现上，可以简化电路结构、提高系统的运行速度。（3）与逻辑运算混合。数字电路中采用0和1可以表示高低电平的方式和逻辑运算的数学方法——布尔代数，采用0和1表示不同的逻辑状态不谋而合，一方面可以将布尔代数广泛应用于开关电路和数字电路的设计中，设计方法简单；另一方面，可以由数字电路实现逻辑运算，而采用其它进制是很难实现的。5.答：十进制转换为二进制时，整数部分和小数部分的转换方法是不一样的，要分别转换。整数部分：把整数部分除以2，取余数，将得到的商再除以2，第二次取出余数。之后反复地将得到的商除以2，求得余数，直到商等于0为止。小数部分：将原十进制数纯小数乘以要转换出的数制的基数，取其积的整数部分作系数，剩余的纯小数部分再乘基数，先得到的整数作转换数的高位，后得到的作低位，直至其纯小数部分为0或到一定精度为止。项目1逻辑测试笔电路的制作与调试——习题2一、填空题1.或2.03.正4.与运算，或运算，非运算5.相同6.奇7.接地8.接电源9.上拉电阻10.漏极开路，三态11.上拉电阻，线与12.高电平，低电平，高组，总线复用13.OC二、选择题1.A2.B3.D4.A5.B6.A7.D8.A9.B项目2水位显示控制电路的制作与调试——习题3一、选择题1.A2.C3.D4.A5.C6.B7.C8.B9.D10.D11.C二、选择题1.(A+B)(B+C)，(A+B)(B+C)2.2n3.Y=m1+m2+m3+m5+m7，Y=M0•M44.AB∙ABC三、化简题1.（1）解：F（2）解：F=（3）解：Y=A+B（4）解：Y2.（1）解：F（2）解：Y（3）解：F（4）解：Y（5）解：Y表1表1逻辑真值表ABCY00000010010001111000101111011111四、分析与设计题1.解：1）写出输出逻辑函数式。Y=2）列逻辑函数真值表，如表1所示。3）分析逻辑功能。该电路为判奇电路，当三个输入变量A、B、C中有奇数个1时，输出F为1，否则输出F为0。表2逻辑真值表表2逻辑真值表ABCY00000010010001101001101111011110Y=2）列逻辑函数真值表，如表2所示。3.解：1）分析设计要求，建立真值表。两台电动机A和B为输入变量，且规定发生故障用1表示，否则用0表示。绿灯F1、黄灯F2、红灯F3为输出变量，且规定需灯亮时为1，否则为0。由可列出真值表如图3所示。ABF1ABF1F2F300100010101001011001表3真值表F1=AB3）画逻辑图，如图1所示。图1逻辑图4.解：1）分析设计要求，建立真值表。课程A、B、C、D为的输入变量，且规定及格用1表示，否则用0表示。输出变量用Y表示，且规定结业用为1，否则为0。由此可列出真值表如图4所示。ABABCDY11011001111011111111表4真值表Y=4）画逻辑图，如图2所示。图2逻辑图项目3八路抢答器电路的制作与调试——习题4一、填空题1.72.101111113.16，44.二——十进制译码器，95.26.n，2n7.3，88.低电平，高电平9.半加器10.地11.0，1二、选择题1.C2.C3.A4.C5.A6.C7.B8.A9.n10.C11.A12.D13.C14.A15.B三、分析题1.解：1）Y=A2A1A0D02）表1逻辑真值表ABCZ1表1逻辑真值表ABCZ1Z200000001110101101101100101010011000111112.解：（1）表达式ZZ2（2）真值表（3）逻辑功能为：全减器四、设计题1.解：1）设输入变量为ABC2）根据题意，列真值表。ABCFABCF000010000010101101001101011111112）写出逻辑表达式。F=3）分别用中规模集成电路74LS138画出逻辑电路图。2.略。3.解：（1）F的最小项表达式：F=AC+B=用74LS138构成的逻辑电路图如图所示。（2）略。（3）略。项目4数字电子钟电路的制作与调试——习题5一、填空题1.时序电路具有记忆功能，组合电路则没有；同步时序逻辑电路中的所有触发器受同一时钟脉冲控制而异步时序逻辑电路中的所有触发器受多个时钟脉冲控制2.RS3.Qn+1=Qn4.35.86.Qn+1=JQn二、选择题1.B2.A3.B4.B5.B6.A7.D8.D9.B三、画图题1.解：Qn+1=D=Qn2.解：Qn+1=J四、分析题1.解：（1）驱动方程J1=K1（2）状态方程Q1n+1（3）输出方程Y=Q（4）状态转化图具有自启动功能2.解：1）输入（激励）方程、输出方程 J1=D2 Z=Q2）次态（状态）方程Q2Q33）状态转移真值表Q3nQ2nQ1nQ3n+1Q2n+1Q1n+1Z000001000101000101010011110010000001010110110100111111114）状态转移图5）电路功能，并说明能否自启动电路实现模7计数功能，Z为进位输出。没有自启动功能。3.解：(a)∵D3D2D1D0=1010，LD=Q∴状态转移图如下：故电路构成四进制计数器。(a)∵D3D2D1D0=1000，LD=1，∴状态转移图如下：项目5红外感应开关控制电路的制作与调试——习题6一、填空题1.用脉冲产生电路直接产生；对已有的信号进行整形产生。2.13.不需要4.R、C的充放电。5.需要6.外接R、C7.触发脉冲的宽度小于暂稳态持续时间8.不相同9.1V10.矩形波11.高12.0，113.uI>二、分析与设计题1.解:由T=1.1RC确定R、C的值:若C=100uF，计算R=10kΩ。如下图。2.解:(1)555定时器接成为“多谐振荡器电路”。(2)正常情况下，a、b两端被一细铜丝接通，555定时器的4脚为低电平使其输出端3脚复位，无声音;当小偷闯入室内将铜丝碰断后，则4脚为高电平，多谐振荡器正常工作，输出端3脚产生连续的方波信号，此时扬声器即发出报警声。(3)通过改变输出信号的振荡周期即改变电阻、电容的值即可改变音调。3.解:使C1=C2=C=0.1uF,其它计算如下：tw1=1.1R1C=2usR1=2/(1.1×0.1)=18.2Ωtw2=1.1R2C=1.5usR2=1.5/(1.1×0.1)=13.6Ω用两级555定时器构成单稳态电路如下图。4.解：①如图所示电路是由555定时器组成的多谐振荡器，其振荡频率由R1、R2和C的值决定。电容两端引出两个探测电极插入液体内。液位正常时，探测电极被液体短路，振荡器不振荡，扬声器不发声。当液面下降到探测电极以下时，探测电极开路，电源通过R1、R2给C充电，当升至时，振荡器开始振荡，振荡器发声报警。②扬声器的发声频率，即为多谐振荡器的频率。HZ5.解:组成及原理:略。由单稳态公式tp=RC1n3=1.1RC得:R=tp/(1.1C)=10/(1.1×0.01×10-6)=909MΩ6.解：多谐振荡器输出uo波形的高电平时间对应电容C的充电时间,低电平时间对应电容C的放电时间T2。当电位器RP滑动臂移至上端时，从电源到地的充电回路是R1、RP、R、C，放电回路是RP、R2;当电位器Rw滑动臂移至下端时,充电回路不变，