數(shù)字電路與邏輯完善版

1、第一章第一章 數(shù)字邏輯基礎(chǔ)數(shù)字邏輯基礎(chǔ)第三章第三章 組合邏輯電路組合邏輯電路第四章第四章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器123目錄目錄45第五章第五章 時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)作業(yè)答疑數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)作業(yè)答疑第七章第七章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和可編程邏輯器件半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和可編程邏輯器件第一章：數(shù)字邏輯基礎(chǔ)第一章：數(shù)字邏輯基礎(chǔ)11001001101110001010011110010110100001010111010001100011010100100100000100110000余余3 3碼碼84218421碼碼十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù) 0 1 2 30010 4 5 6 7 8 9習(xí)題習(xí)題1-1

2、11-11：反演規(guī)則：反演規(guī)則：將F 中所有的“+ +” “ ”所有“ ” “+ +”所有的常量0換為1，所有的常量1換為0，所有的原變量換為反變，所有的反變量換為常變量，這樣就得到對(duì)偶規(guī)則：對(duì)偶規(guī)則：將F 中所有的“+ +” “ ”所有“ ” “+ + ”所有的常量0換為1，所有的常量1換為0，這樣就得到F*F作業(yè)答案：作業(yè)答案：習(xí)題習(xí)題1-141-14：作業(yè)答案：作業(yè)答案：注意：同一個(gè)邏輯表達(dá)式有時(shí)注意：同一個(gè)邏輯表達(dá)式有時(shí)候可能會(huì)有簡(jiǎn)單程度相同的多候可能會(huì)有簡(jiǎn)單程度相同的多個(gè)最簡(jiǎn)工，這與化簡(jiǎn)時(shí)使用了個(gè)最簡(jiǎn)工，這與化簡(jiǎn)時(shí)使用了不用的方法有關(guān)。不用的方法有關(guān)。習(xí)題習(xí)題1.15用卡諾圖將邏輯函

3、數(shù)化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)與或表達(dá)式及用卡諾圖將邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)與或表達(dá)式及或或與式與式（1）（）（5）1.15 (擴(kuò)展題) （1）最簡(jiǎn)）最簡(jiǎn)或與式或與式第一步第一步 填圖：如右圖所示：填圖：如右圖所示：第二步第二步 圈圖：在卡諾圖上加圈如右圖所示：圈圖：在卡諾圖上加圈如右圖所示：第三步第三步 寫(xiě)表達(dá)式：寫(xiě)表達(dá)式：值得注意的是：值得注意的是：圈圈“0”格時(shí)得到是或格時(shí)得到是或與式，與式，其中在寫(xiě)相加項(xiàng)時(shí)，以原變量取值其中在寫(xiě)相加項(xiàng)時(shí)，以原變量取值0，以反變量，以反變量取值取值1同理可得同理可得1.15（5）最簡(jiǎn)或與式為：）最簡(jiǎn)或與式為：其卡諾圖及圈法如右圖所示：其卡諾圖及圈法如右圖所示： 0 0 0 0

4、0 0 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 )B)(DA( ）C(BBFDAF 0 0 0 0 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 習(xí)題習(xí)題1-151-15： 1 1 1 1 1 1 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 (1)：最簡(jiǎn)與或表達(dá)式：DCABABAF 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 (5)：最簡(jiǎn)與或表達(dá)式：DAF1-16 用卡諾圖獎(jiǎng)邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)或與用卡諾圖獎(jiǎng)邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)或與及及與或表達(dá)式與或表達(dá)式（1）（）（5）1.16 (擴(kuò)

5、展題) （1） 最簡(jiǎn)最簡(jiǎn)與或式與或式第一步第一步 填圖：如右圖所示：填圖：如右圖所示：第二步第二步 圈圖：在卡諾圖上加圈如右圖所示：圈圖：在卡諾圖上加圈如右圖所示：第三步第三步 寫(xiě)表達(dá)式：寫(xiě)表達(dá)式：值得注意的是：值得注意的是：圈圈“1”格時(shí)得到格時(shí)得到是是與與或式或式，其中在寫(xiě)相加項(xiàng)時(shí)，以原變量其中在寫(xiě)相加項(xiàng)時(shí)，以原變量取值取值1，以反變量以反變量取值取值0同理可得同理可得1.16（5）最）最簡(jiǎn)簡(jiǎn)與或式與或式為：為：其其卡諾圖及圈法如右圖所卡諾圖及圈法如右圖所示：示： 1 1 1 1 1 1 1 1 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 DBBDF 1 1 1 1 1 1

6、 1 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 DBBCDBCDCAF(1)：最簡(jiǎn)或與表達(dá)式：習(xí)題習(xí)題1-161-16：)( ）（DBDBF 0 0 0 0 0 0 0 0 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 (5)：最簡(jiǎn)或與表達(dá)式： 0 0 0 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 )DCB(A)( ）（DCBDCBF第三章：第三章：組合邏輯電路組合邏輯電路(擴(kuò)展題)比較器：判斷一個(gè)數(shù)是否大于3小于9方法一方法一：（使用兩片4位數(shù)值比較器CT4785）比較器：判斷一個(gè)數(shù)是否大于比較器：判斷一個(gè)數(shù)是否大于3小于小于9方法二：方法二

7、：1091001810007011160110501014010030011200101000100000LABCD10102100123)1001()9(AAAA A B P 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 異或邏輯真值表：比較器：判斷一個(gè)數(shù)是否大于比較器：判斷一個(gè)數(shù)是否大于3小于小于9方法三：方法三：DCBABADCBABAF 1 1 1 1 1 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 習(xí)題3-2：解：由題圖3-2所示,從輸入逐級(jí)寫(xiě)出輸出F的邏輯函數(shù)表達(dá)式為：將A、B、C、D的全部取值組合0000至1111分別代入上式求出F，得真值表和卡諾圖分別如右所示

8、：綜上，由題解表3-2可以看出，該電路實(shí)現(xiàn)了4位檢偶器的功能，當(dāng)輸入A、B、C、D中含有偶數(shù)個(gè)“1”時(shí)，輸出F=1，含有奇數(shù)個(gè)“1”輸出F=0)( ）（DCBAF 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 00 01 11 10 BC KA 00 01 11 10 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 00 01 11 10 BC KA 00 01 11 10 一位加法器與位減器的真值表如下：一位加法器與位減器的真值表如下：

9、習(xí)題習(xí)題3-63-6（3 3） ： F F Y Y（K=1時(shí)表示一位全加法器 ,K=0時(shí)表示一位全減法器）習(xí)題習(xí)題3-6(3)3-6(3)：習(xí)題習(xí)題3-6(3)3-6(3)：由真值表可寫(xiě)出卡諾圖如下：由真值表可寫(xiě)出卡諾圖如下：由卡諾圖可得由卡諾圖可得F F和和Y Y的邏輯表達(dá)式如下：的邏輯表達(dá)式如下：習(xí)題習(xí)題3-6(3)3-6(3)：由由F F和和Y Y 的邏輯表示畫(huà)出邏輯國(guó)如下：的邏輯表示畫(huà)出邏輯國(guó)如下：習(xí)題習(xí)題3-103-10：由表達(dá)式畫(huà)出真值表如下：由表達(dá)式畫(huà)出真值表如下：習(xí)題習(xí)題3-103-10： 0 0 1 1 1 1 0 0 00 01 11 CD AB 00 01 11 10 1

10、 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 卡諾圖及化簡(jiǎn)表達(dá)式如下：卡諾圖及化簡(jiǎn)表達(dá)式如下：3.12 （3） (擴(kuò)展題)采用降維法及采用降維法及擴(kuò)展法擴(kuò)展法用一片集成用一片集成8選選1數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器CT74151和必要的門(mén)電路實(shí)現(xiàn)下列邏輯函數(shù)和必要的門(mén)電路實(shí)現(xiàn)下列邏輯函數(shù)用用擴(kuò)展法擴(kuò)展法實(shí)現(xiàn)：實(shí)現(xiàn)：根據(jù)根據(jù)3.12（3）可畫(huà)出其卡諾圖如右所示：）可畫(huà)出其卡諾圖如右所示：將將4選選1MUX擴(kuò)展成擴(kuò)展成16選選1MUX如下圖所示：如下圖所示： 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 00 0

11、1 11 10 CD AB 00 01 11 10 m0 m4 m12 m8 m1 m5 m13 m9 m3 m7 m15 m11 m2 m6 m14 m10 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 3-12(3)3-12(3)采用降維法：采用降維法： 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 (a)(a) ：卡諾圖：卡諾圖 (b)(b) ：降：降維圖維圖（變量（變量D D 為記圖為記圖變變量）量）習(xí)題習(xí)題3-173-17：一位加法器與位減器的真值表如下：一位加法器與位減器的真值表如下：習(xí)題習(xí)

12、題3-173-17：綜上，畫(huà)出實(shí)現(xiàn)要求功能的電路如下圖所示：綜上，畫(huà)出實(shí)現(xiàn)要求功能的電路如下圖所示：第四章：集成觸發(fā)器第四章：集成觸發(fā)器習(xí)題習(xí)題4-64-6：主從主從JKJK觸發(fā)器工作原理觸發(fā)器工作原理：（：（P131P131）JKJK觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表：觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表：JKJK觸發(fā)器激發(fā)勵(lì)表：觸發(fā)器激發(fā)勵(lì)表：習(xí)題習(xí)題4-64-6：習(xí)題習(xí)題4-6(4-6(擴(kuò)展題擴(kuò)展題) )： 下降沿下降沿JKJK觸發(fā)器功能表：觸發(fā)器功能表：習(xí)題答案（沒(méi)有對(duì)題目進(jìn)行更改）：習(xí)題答案（沒(méi)有對(duì)題目進(jìn)行更改）：習(xí)題習(xí)題4-154-15：習(xí)題習(xí)題4-164-16：第五章：時(shí)序邏輯電路第五章：時(shí)序邏輯電路在做題目

13、之前請(qǐng)大家注意各個(gè)元器件的功能表：在做題目之前請(qǐng)大家注意各個(gè)元器件的功能表： 如如CT74194CT74194功能表（功能表（P156P156表表5-55-5） （移存器）（移存器） CT74161CT74161功能表（功能表（P163P163表表5-105-10）（模）（模1616） CT74160 CT74160功能功能表（表（P165P165表表5-115-11）（模）（模1010） CT74163 CT74163功能功能表（表（P165P165表表5-125-12）（模）（模1616） CT7490 CT7490功能功能表（表（P166P166表表5-135-13）（二）（二- -五五

14、- -十十進(jìn)制異步計(jì)數(shù)）進(jìn)制異步計(jì)數(shù)）習(xí)題習(xí)題5-25-2：習(xí)題習(xí)題5-45-4：習(xí)題習(xí)題5-45-4：習(xí)題習(xí)題5-65-6（a a）：）：習(xí)題習(xí)題5-65-6（b b）：）：習(xí)題習(xí)題5-65-6（c c）：）：習(xí)題習(xí)題5-75-7（擴(kuò)展題）（擴(kuò)展題）：方案方案1 1（含有（含有8 8個(gè)個(gè)0 0）：）：采用兩個(gè)方案，將兩片采用兩個(gè)方案，將兩片CT74161CT74161級(jí)聯(lián)成模級(jí)聯(lián)成模9696習(xí)題習(xí)題5-75-7（擴(kuò)展題）（擴(kuò)展題）：方案方案2 2（含有（含有8 8個(gè)個(gè)1 1）：）：習(xí)題習(xí)題5-95-9：習(xí)題習(xí)題5-95-9解題過(guò)程如下所示：解題過(guò)程如下所示：習(xí)題習(xí)題5-135-13：習(xí)題習(xí)題

15、5-135-13解題過(guò)程如下所示：解題過(guò)程如下所示：習(xí)題習(xí)題5-135-13：習(xí)題習(xí)題5-135-13解題過(guò)程如下所示：解題過(guò)程如下所示：習(xí)題習(xí)題5-135-13（擴(kuò)展題）（擴(kuò)展題）：用小規(guī)模器件設(shè)計(jì)用小規(guī)模器件設(shè)計(jì)(A=0(A=0時(shí)模時(shí)模8 8，A=1A=1時(shí)模時(shí)模6)6)：方案一方案一(1):畫(huà)出最狀態(tài)簡(jiǎn)圖（略）(2):畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)移表（如右圖所示）(3):畫(huà)出卡諾圖(4):列出各級(jí)觸發(fā)器的激勵(lì)方程和輸出方程（略）(5):檢驗(yàn)電路是否具備自啟動(dòng)特性如果不具備，可采用強(qiáng)行打斷偏離態(tài)循環(huán)的方法（具體請(qǐng)參考P186例題）(6):畫(huà)出邏輯電路圖方案二：選用4位移存碼。習(xí)題習(xí)題5-135-13（擴(kuò)展題

16、）（擴(kuò)展題）： 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 00 01 11 10 Q1Q0 AQ2 00 01 11 10 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 00 01 11 10 Q1Q0 AQ2 00 01 11 10 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 00 01 11 10 Q1Q0 AQ2 00 01 11 10 1 1 00 01 11 10 Q1Q0 AQ2 00 01 11 10 Y Y次態(tài)卡諾圖和輸出卡諾圖如下所示：次態(tài)卡諾圖和輸出卡諾圖如下所示：習(xí)題習(xí)題5-155-15： 擴(kuò)展題：怎樣實(shí)現(xiàn)7位數(shù)據(jù)的并/串轉(zhuǎn)換？怎么修改7位并入/串 轉(zhuǎn)換電路 圖使其只需要7個(gè)CP(略) (老師已經(jīng)講過(guò)) (P159) 分析二-五-十進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器CT7490(P166)(略)第七章：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和第七章：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和 可編程邏輯器件可編程邏輯器件習(xí)題習(xí)題7-47-4（擴(kuò)展題）（擴(kuò)展題）：一位全減器的真值表：一位全減器的真值表：一位加減器的真值表：一位加減器的真值