中南大學數(shù)字電路習題與答案ppt課件

1-1用邏輯代數(shù)的基本公式和常用公式將下列邏輯函數(shù)化為最簡與或形式,1,1-2寫出圖中各邏輯圖的邏輯函數(shù)式，并化簡為最簡與或式。,2,解：,1-3試畫出用與非門和反相器實現(xiàn)下列函數(shù)的邏輯圖。,3,CD00011110,AB00011110,Y1,1-4用卡諾圖化簡法將下列函數(shù)化為最簡與或形式。,4,BC00011110,A01,Y2,1-4用卡諾圖化簡法將下列函數(shù)化為最簡與或形式。,5,BC00011110,A01,Y3,1-4用卡諾圖化簡法將下列函數(shù)化為最簡與或形式。,6,CD00011110,AB00011110,Y4,1-4,7,（1）,約束條件AB+CD=0,Y1,1-5將下列函數(shù)化為最簡與或函數(shù)式。,8,（2）Y（A，B，C，D）=(m3,m5,m6,m7,m10)，給定約束條件為m0+m1+m2+m4+m8=0,1-5將下列函數(shù)化為最簡與或函數(shù)式。,CD00011110,AB00011110,Y2,9,（3）Y（A，B，C，D）=(m2,m3,m7,m8,m11,m14)給定約束條件為:m0+m5+m10+m15=0。,CD00011110,AB00011110,Y3,1-5,10,1)輸入懸空時，三極管截止，V010v；2)輸入為0v時，三極管截止，V010v；3)輸入為5v時，三極管飽和，V00.3v;,2-1在圖(a)(b)兩個電路中，試計算當輸入端分別接0V、5V和懸空時輸出電壓0的數(shù)值，并指出三極管工作在什么狀態(tài)。假定三極管導通以后BE0.7V，電路參數(shù)如圖中所注。,11,2-1在圖(a)(b)兩個電路中，試計算當輸入端分別接0V、5V和懸空時輸出電壓0的數(shù)值，并指出三極管工作在什么狀態(tài)。假定三極管導通以后BE0.7V，電路參數(shù)如圖中所注。,1)輸入懸空時，三極管飽和，V00.3v；2)輸入為0v時，三極管截止，V05v；3)輸入為5v時，三極管飽和，V00.3v。,12,VB1=2.1V,1)vI2=1.4v2)vI2=0.2v3)vI2=1.4v4)vI2=0v5)vI2=1.4v,2-2試說明在下列情況下，用萬用電表測量圖2.2的vI2端得到的電壓各為多少？1）vI1懸空；2）vI1接低電平(0.2V)；3）vI1接高電平(3.2V)；4）vI1經51電阻接地；5）vI1經10k電阻接地。與非門為74系列的TTL電路，萬用電表使用5V量程，內阻為20k/V。,13,Y1=0,Y2=1,Y3=1,Y4=0,2-3判斷74系列TTL門電路的輸出是什么狀態(tài)（高電平、低電平或高阻態(tài)）。,14,2-3判斷74系列TTL門電路的輸出是什么狀態(tài)（高電平、低電平或高阻態(tài)）。,Y5為高阻態(tài),Y6=0,Y7=1,Y8=0,15,YI=1,Y2=0,Y3=0,Y4=O,2-4說明圖中各門電路的輸出是高電平還是低電平。已知它們都是CC4000系列的CMOS電路。,16,2-5試說明下列各種門電路中哪些可以將輸出端并聯(lián)使用（輸入端的狀態(tài)不一定相同）。（1）具有推拉式輸出級的TTL電路；(不能)（2）TTL電路的OC門；（能）（3）TTL電路的三態(tài)輸出門；（能）（4）普通的CMOS門；(不能)（5）漏極開路輸出的CMOS門；（能）（6）CMOS電路的三態(tài)輸出門。（能）,17,2-6在CMOS電路中有時采用圖(a)(d)所示的擴展功能用法，試分析各圖的邏輯功能，寫出Y1Y4的邏輯式。已知電源電壓VDD=10V，二極管的正向導通壓降為0.7V。,18,2-6在CMOS電路中,19,3-1圖是對十進制數(shù)9求補的集成電路CC14561的邏輯圖，寫出當COMP=1、Z=0和COMP=0、Z=0時Y1、Y2、Y3、Y4的邏輯式。,20,3-1,21,注意需要化簡,3-2分析圖所示電路，寫出輸出Z的邏輯函數(shù)式。74LS151為8選1數(shù)據(jù)選擇器。,22,3-3用4選1數(shù)據(jù)選擇器產生邏輯函數(shù),23,3-4某醫(yī)院有一、二、三、四號病室4間，每室設有呼叫按鈕，同時在護士值班室內對應地裝有一號、二號、三號、四號4個指示燈?，F(xiàn)要求：當一號病室的按鈕按下時，無論其他病室的按鈕是否按下，只有一號燈亮；當一號病室的按鈕沒有按下而二號病室的按鈕按下時，無論三、四病室的按鈕是否按下，只有二號燈亮；當一、二病室的按鈕都未按下而三號病室的按鈕按下時，無論四號病室的按鈕是否按下，只有三號燈亮；只有在一、二、三病室的按鈕均未按下而按下四號病室的按鈕時，四號燈才亮。試用優(yōu)先編碼器74LS148和門電路設計滿足上述控制要求的邏輯電路，給出控制四個指示燈狀態(tài)的高、低電平信號。,24,3-4解答,根據(jù)題意進行邏輯函數(shù)和邏輯變量的定義、賦值、列真值表,25,ABC,100,3-5試畫出用3線-8線譯碼器74LS138和門電路產生如下多輸出邏輯函數(shù)的邏輯圖。,26,D3D2D1D011010,Y3Y2Y1Y0,3-6能否用一片4位并行加法器74LS283將余3代碼轉換成8421的二-十進制代碼？如果可能，應當如何連線？,27,不定態(tài),4-1若主從結構RS觸發(fā)器各輸入端的電壓波形如圖中所給出，試畫出Q的電壓波形。設觸發(fā)器的初始狀態(tài)為Q=0。,28,29,D:Q:Q:,30,4-4設圖4.4中各觸發(fā)器的初始狀態(tài)皆為Q=0，試畫出在CP信號連續(xù)作用下各觸發(fā)器輸出端的電壓波形。,31,4-4,32,4-4,33,4-4,34,驅動方程,輸出方程,5-1分析圖時序電路的邏輯功能，寫出電路的驅動方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉換圖,說明電路能否自啟動。,35,五進制計數(shù)器，且有自啟動能力,5-1,狀態(tài)方程：,輸出方程：,狀態(tài)轉換圖：,36,驅動方程：,輸出方程：,5-2試分析圖時序電路的邏輯功能，寫出電路的驅動方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉換圖。A為輸入邏輯變量。,37,5-2,狀態(tài)轉換圖：,38,5-3在圖電路中，若兩個移位寄存器中的原始數(shù)據(jù)分別為A3A2A1A0=1001，B3B2B1B0=0011，試問經過4個CP信號作用以后兩個寄存器中的數(shù)據(jù)如何？這個電路完成什么功能？,39,5-3,40,5-4分析圖給出的計數(shù)器電路，畫出電路的狀態(tài)轉換圖，說明這是幾進制計數(shù)器。,41,S91、S92為異步置9置9信號為：0110可分析：七進制計數(shù)器,5-4,11,0,1,1,0,42,5-5試分析圖中計數(shù)器，在M=1和M=0時各為幾進制？,M=1時為6進制,M=0時為8進制,00100011010001010110011110001001,010001010110011110001001,43,A=1時清零信號為：1011電路為十一進制計數(shù)器；,74LS161為異步清零,A=0時清零信號為：1001電路為九進制計數(shù)器。,5-6圖電路是可變進制計數(shù)器。試分析當控制變量A為1和0時電路各為幾進制計數(shù)器。,44,6-1圖是一個164位的ROM，A3A2A1A0為地址輸入，D3D2D1D0的數(shù)據(jù)輸出。若將D3、D2、D1、D0視為A3、A2、A1、A0的邏輯函數(shù)，試寫出D3、D2、D1、D0的邏輯函數(shù)式。,45,6-2用ROM設計一個組合電路，用來產生下列一組邏輯函數(shù)列出ROM應有的數(shù)據(jù)表，畫出存儲矩陣的點陣圖。,46,ABCD,Y1Y2Y3Y4,D0D1D2D3,6-2,47,48,7-1,A3,A2,A1,A0,A5,49,7-2分析圖中計數(shù)器電路的分頻比（Y與CP的頻率之比）。,1001101010111100110111101111,011110001001101010111100110111101111,低位：,高位：,7進制,9進制,63進制計數(shù)器，Y與CP的頻率之比為1：63,50,7-3用二-十進制優(yōu)先編碼器74LS147和計數(shù)器74160組成的可控分頻器，試說明當輸入信號A、B、C、D、E、F、G、H、I分別為低電平時由Y端輸出的脈沖頻率各為多少。已知CP的頻率為10kHz。,51,7-4圖是用164位ROM和74LS161組成的脈沖分頻電路，ROM的數(shù)據(jù)表如表所示。試畫出在CP信號連續(xù)作用下D3、D2、D1和D0輸出的電壓波形，并說明它們和CP信號頻率之比。,52,74LS161組成十五進制計數(shù)器：00011111,7-4,123456789101112131415,CPD0D1D2D3,0000,1100,0010,1010,0101,1001,0001,1111,0011,1000,0100,1000,0010,1110,0000,D0:7/15D1:5/15D23/15D3:1/15,53,寫出狀態(tài)轉換表、畫出狀態(tài)轉換圖，描述其功能，并說明其能否自啟動,驅動方程：,8-1由JK觸發(fā)器和PLA構成的時序邏輯電路如圖所示，試分析其功能,54,狀態(tài)方程：,8-1,驅動方程：,55,狀態(tài)轉換圖：,六進制計數(shù)器，且有自啟動能力,8-1,56,解：設A、B、C按下為1；不按為0打開鎖Y1為1，報警Y2為1,8-2試用如圖的PLA器件設計一保密鎖邏輯電路。在此電路中，保密鎖上有A、B、C三個按鈕。當三個按扭同時按下時，或A、B兩個同時按下時，或按下A、B中的任一位按鈕時，鎖就能被打開；而不符合上列組合狀態(tài)時，將使電鈴發(fā)出報警響聲。要求寫出必要的設計步驟，并畫出包括PLA陣列圖的邏輯圖。,57,ABC,Y1Y2,8-2,58,VO,9-1在圖示的施密特觸發(fā)器電路中，已知R1=10k，R2=30k。G1和G2為CMOS反相器，VDD=15V。1)試計算電路的正向閾值電壓VT+、負向閾值電壓VT-和回差電壓VT。2)針對輸入信號，試畫出輸出電壓的波形。,59,解：（1）VT+8vVT-4vVT4v（2）VT+5vVT-2.5vVT2.5v,9-2在用555定時器接成的施密特觸發(fā)器電路中，試求：（1）當VCC=12V，而且沒有外接控制電壓時，VT+、VT-及VT值。（2）當VCC=9V、外接控制電壓VCO=5V時，VT+、VT-、VT各為多少？,60,解：,9-3在用555定時器組成的多諧振蕩器電路中，若R1=R2=5.1k，C=0.01F，VCC=12V，試計算電路振蕩頻率,61,解：,10-1在的權電阻網絡D/A轉換器中，若取VREF=5V，試求當輸入數(shù)字量為d3d2d1d0=0101時輸出電壓。,62,解：,10-2若A/D轉換器（包括取樣-保持電路）輸入模擬電壓信