《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》習(xí)題沒答案說課講解

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題沒答案-數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題第一章數(shù)字電子技術(shù)概述1數(shù)字信號和模擬信號各有什么特點?描寫脈沖波形有哪些主要參數(shù)2和模擬電路相比，數(shù)字電路有哪些優(yōu)點?3在數(shù)字系統(tǒng)中為什么要采用二進制?它有何優(yōu)點?4數(shù)字電路和模擬電路的工作各有何特點?把下列二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)：10010110110101000101001110110.111101101.101將下列數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)：1101B4FBH110.11B將下列數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)：7.85D3DF.2BH256D將下列數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)：2

2、56D1101.11B110.11B將下列十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的八進刺數(shù)：211302725048101295100.625分別用842lBCD碼、余3碼表示下列各數(shù)：(9.04)10(263.27)10(1101101)2(3FF)16(45.7)8列出用BCD碼代替二進制的優(yōu)點列出用BcD碼代替二進制的主要缺點j在數(shù)字系統(tǒng)的運算電路中使用BCD的主要缺點是什么格雷碼的另一個名字是什么二極管電路及輸入電壓ui的波形如圖1-1所示，試對應(yīng)畫出各輸出電壓的波形。圖1-1半導(dǎo)體三極管的開、關(guān)條件是什么?飽和導(dǎo)通和截止時各有什么特點?和半導(dǎo)體二極管比較，它的主要優(yōu)點是什么?判斷圖1-2所示各電路中三極

3、管的工作狀態(tài)，并計算輸出電壓uo的值。圖1-2N溝造增強型MOS管的開、關(guān)條件是什么?導(dǎo)通和截止時各有什么特點?和P溝道增強型MOS管比較，兩者的主要區(qū)別是什么?第二章集成邏輯門電路請舉出生活中有關(guān)“與”、“或”、“非”的邏輯概念并各舉兩個例子說明。如圖2-1所示，是二極管門電路，請分析各電路的邏輯功能并寫出其表達式。圖2-1電路如圖2-2所示，寫出輸出L的表達式。設(shè)電路中各元件參數(shù)滿足使三極管處于飽和及截止的條件。圖2-2TTL與非門典型電路中輸出電路一般采用電路。為什么說TTL與非門的輸入端在以下4種接法下，都屬于邏輯1：(1)輸入端懸空；(2)輸入端接高于2V的電源；(3)輸入端接同類與

4、非門的輸出高電壓3.6V；(4)輸入端接10K的電阻到地。TTL與非門空載時輸出高電平為伏輸出低電平為伏，聞值電平Uth約為伏。某TTL反相器的主要參數(shù)為IIH20A；IIL1.4A；IOH400A；水IOL14A，求它能帶多少個同樣的門。集成邏輯門電路的發(fā)展方向是提高、降低CMOS門電路中不用的輸入端不允許。CMOS電路中通過大電阻將輸入端接地相當(dāng)于接；而通過電阻接Udd，相當(dāng)于接。CMOS門電路中與非門的負載管是(串聯(lián)還是并聯(lián))的，驅(qū)動管是的；或非門的負載管是的，驅(qū)動管是的。圖2-3所示為TTL與非門的電壓傳輸特性，由曲線可知：開門電平UoN=V；關(guān)門電平UOFFV；輸出高電平UOH=V；

5、輸出低電平UOLV。圖2-3圖2-4TTL與非門是極型集成電路。由管組成，電路工作在狀態(tài)CMOS邏輯門是極型集成電路，由管組成，電路工作在狀念二極管門電路如圖2-4所示。已知二極管VDl、VD2導(dǎo)通壓降為0.7V，試回答下列問題：(1)A接10V，B接0.3V時，輸出Vo為多少伏?(2)A，B都接10V，Vo為多少伏?(3)A接10V，B懸空用萬用表測B端電壓，VB為多少伏?(4)A接0.3V，B懸空，測VB時應(yīng)為多少伏?(5)A接5k電阻，B懸空，測VB電壓時，應(yīng)為多少伏?15.在圖2-5所示電路中，(1)設(shè)RK3k，RB20k，試問晶體管的值最小應(yīng)為多少才能滿足飽和條件?(2)設(shè)30，RB

6、30k，試問RK的阻值最大應(yīng)該是多少才能滿足飽和條件?圖2-516.對于圖2-6所示的各種電路及圖(b)所示的輸入波形，試畫出F1F4的波形。圖2-617.DTL與非門電路如圖2-7所示，D1、D2、D3都是硅管，導(dǎo)通電壓VD0.7V，VIL0.3v，VIH3.3V，電路其他參數(shù)如圖所示。1當(dāng)VI分別為0.3V和3.3V時，電路的工作情況如何?通過計算確定T的狀態(tài)。2二極管D3在電路中的作用是什么?3電路的拉電流、灌電流的能力為多大?4A端接5V，B端懸空，用萬用表測B點電位，則VB為多少狀?圖2-718.說明圖2-8所示各個CMOS門電路輸出端的邏輯狀態(tài)，寫出相應(yīng)輸出信號的邏輯表達式。圖2-

7、819.分析圖2-9所示CMOS電路，哪些能正常工作，哪些不能。寫出能正常工作電路輸出信號的邏輯表達式。圖2-920.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；(2)TTL電路的OC門；(3)TTL電路的三態(tài)輸出門；(4)普通的CMOS門；(5)漏極開路輸出的CMOS門；(6)CMOS電路的三態(tài)輸出門；第三章邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、邏輯函數(shù)化簡試總結(jié)并說出：(1)從真值表寫邏輯函數(shù)式的方法；(2)從函數(shù)式列真值表的方法：(3)從邏輯圖寫邏輯函數(shù)式的方法；(4)從邏輯函數(shù)式畫邏輯圖的方法；(5)卡諾圖的繪制方法；(6)利用卡諾固化簡函數(shù)式

8、的方法。電路如圖3-1所示：(1)根據(jù)反演規(guī)則，寫出F的反函數(shù)；(2)根據(jù)對偶規(guī)則，寫出F的對偶式；(3)用最少數(shù)目的與非門實現(xiàn)函數(shù)F；(4)用最少數(shù)目的與或非門實現(xiàn)函數(shù)F。圖3-1已知邏輯函數(shù)Y的真值表如表3-1所示，寫出Y的邏輯函數(shù)式。表3-1寫出圖3-2所示邏輯電路的表達式，并列出該電路的真值表。圖3-2列出邏輯函數(shù)YABBCAC的真值表，并畫出邏輯圖。利用邏輯代數(shù)的基本公式和常用公式化簡下列各式。用真值表法證明下列恒等式；下列邏輯式中，變量A、B、C取哪些值時，L的值為1。寫出下列函數(shù)的各種最簡表達式：與或、或與、與或非、與非與非、或非或非表達式，并畫出其對應(yīng)的邏輯電路圖。用與非門實現(xiàn)

9、下列邏輯函數(shù)，畫出邏輯圖求下列函數(shù)的反函數(shù)并化成最簡“與一或”形式。將下列各函數(shù)式化成最小項表達式。用公式法將下列各邏輯函數(shù)化簡成最簡與或表達式。畫出下列邏輯函數(shù)的卡諾圖?；喯铝羞壿嫼瘮?shù)。用卡諾圖法化簡下列各式：第四章組合邏輯電路1.組合邏輯電路有什么特點?2.圖4-1所示電路，當(dāng)M0時實現(xiàn)何種功能？當(dāng)M1時又實現(xiàn)何種功能？請說明其工作原理。圖4-13.試分析如圖4-2所示邏輯電路。圖4-24.試分析如圖4-3所示邏輯電路。圖4-35.用三個異或門和三個與門實現(xiàn)下列邏輯關(guān)系6.分析圖4-4所示各電路的邏輯功能。寫出電路輸出信號的邏輯表達式。圖4-47.寫出圖4-5所示電路輸出信號的邏輯表達式

10、，列出真值表，說明其功能。圖4-58.試分析圖4-6所示電路，寫出邏輯函效表達式，列出真值表，說明電路邏輯功能。圖4-69.試分析圖4-7所示電路，寫出邏輯函效表達式，列出真值表，說明電路邏輯功能。圖4-710.試分析圖4-8所示電路，寫出邏輯函效表達式，列出真值表，說明電路邏輯功能。圖4-811.分別用與非門，或非門設(shè)計如下組合電路(1)三變量的多效表決電路；(2)三變量的不一致電路；(3)三變量的偶數(shù)電路。12.設(shè)計一個組合電路。其輸入是4位二進制數(shù)DD3D2D1Do，要求能判斷出下列三種情況：(1)D中沒有1(2)D中有兩個1(3)D中有奇數(shù)個1。13.設(shè)計一個組合邏輯電路，其輸入是一個

11、3位二進制數(shù)AA2A1A0其輸出是Y12A，Y2A2，Y1、Y2也是二進制數(shù)。14.設(shè)計一個一位二進制數(shù)全減器電路，用與非門和異或門實現(xiàn)。15.用與非門實現(xiàn)下列代碼的轉(zhuǎn)換：(1)8421BCD碼轉(zhuǎn)換為余3碼；(2)8421BCD碼轉(zhuǎn)換為5421碼。16.設(shè)計一個編碼器，6個輸入信號和輸出的3位代碼之間的對應(yīng)關(guān)系如表4-1所示。表4-117.用與非門設(shè)計一個多功能運算電路，具體要求見表4-2。表中要S2、Sl、S0為輸入控制信號，A、B為輸入邏輯變量，Y是輸出函數(shù)。表4-218.某機床由A、B、C三臺電動機拖動，根據(jù)加工要求為：(1)A機必須開機運行；(2)如開B機，則必須開C機；(3)A機運行

12、后，C機也可開機運行：滿足上述要求時，指示燈亮，否則指示燈熄滅。設(shè)開機信號為1，指示燈亮為1，寫出燈亮的邏輯表達式并化簡。19.用數(shù)據(jù)選擇器74153分別實現(xiàn)下列邏輯函數(shù)：20.試用八選一數(shù)據(jù)選擇器74151實現(xiàn)下列函數(shù)21.試用38譯碼器74138和與非門實現(xiàn)下列函數(shù)：22.試畫出用三片四位數(shù)值比較器7485組成12數(shù)值比較器的接線圖。23.雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74253的功能表見表4-3，先用門電路將它擴展為8選1數(shù)據(jù)選擇，再用它實現(xiàn)邏輯函數(shù)畫出邏輯電路圖令CBA對應(yīng)著A2A1A0。表4-3MUX74LS253功能表24.試分別用下列方法設(shè)計全加器；(1)用與非門；(2)用或非門；(3)用雙

13、四選一數(shù)據(jù)選擇器74153。25.判斷下列函數(shù)構(gòu)成的邏輯電路中有無冒險。若有，則用修改設(shè)計法消除之。第五章時序邏輯電路1.觸發(fā)器邏輯功能的描述方法有哪幾種?2.與非門組成的基本RS觸發(fā)器，當(dāng)在和端加圖5-1(a)和(b)所示波形時，試分別繪出Q的波形，設(shè)觸發(fā)器的初態(tài)為0。圖5-13.根據(jù)圖5-2所給的時鐘脈沖波形及輸入信號R、S的波形畫出同步RS觸發(fā)器Q端的波形。圖5-24.有一個下降沿觸發(fā)的維持阻塞D觸發(fā)器，試畫出在圖5-3所示的CP脈沖和輸入D信號的作用下輸出端Q的波形。設(shè)D觸發(fā)器的初態(tài)為0。圖5-35圖5-4中各觸發(fā)器的初始狀態(tài)Q0，試畫出在CP脈沖作用下各觸發(fā)器Q端的電壓波形：圖5-4

14、6畫出圖5-5中Q的波形(忽略觸發(fā)器的傳輸延遲時間)。圖5-57.圖5-6(a)是一個鎖存器邏輯圖，D是輸人信號，CP是鎖存命令，若CP和D的波形如圖5-6(b)所示，試?yán)L出Q及的波形。8.圖5-7是作用于某主從JK觸發(fā)器CP、J、K、及端的信號波形圖，試?yán)L出Q端的波形圖。圖5-6圖5-79.圖5-8(a)是一個1檢出電路，圖5-8(b)是CP及J端的輸入波形圖，試?yán)L出端及Q端的波形圖注：觸發(fā)器是主從觸發(fā)器，分析時序邏輯圖時要注意CP1時主觸發(fā)器的存儲作用。圖5-810.試?yán)糜|發(fā)器的特征方程式寫出圖5-9(a)、(b)、(c)中各觸發(fā)器次態(tài)與現(xiàn)態(tài)Qn和A、B之間的邏輯函數(shù)式。圖5-911.時

15、序邏輯電路與組合邏輯電路的主要區(qū)別是什么；描述時序電路邏輯功能的方法有哪幾種?它們之間有何種關(guān)系?12.已知狀態(tài)圖如圖5-10所示，試作出它的狀態(tài)表。圖5-1013.已知某時序電路的狀態(tài)表如表5-1所示，試畫出它的狀態(tài)圖。如果電路的初始狀態(tài)在S2，輸入信號依次為0，1，0，1，1，1，試求出相應(yīng)的輸出。表5-114.已知某同步時序電路含有兩個正邊沿D觸發(fā)器，其驅(qū)動方程、輸出方程為輸人信號的波形如圖5-11所示，設(shè)初始狀態(tài)為00，試畫出Q1、Q0的波形，并分析其邏輯功能。圖5-1115.分析圖5-12時序電路的邏輯功能寫出電路的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明電路能否自啟

16、動。圖5-1216.試分析圖5-13所示時序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。A為輸入邏輯變量。圖5-1317.試分析圖5-14所示時序電路的邏輯功能寫出電路的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，檢查電路能否自啟動。圖5-1418分析圖5-15給出的時序電路，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，檢查電路能否自啟動，說明電路實現(xiàn)的功能。A為輸人變量。圖5-1519.分析圖5-16所示時序邏輯電路，寫出電路的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明電路能否自啟動。圖5-1620.圖5-17電路是可變進制計數(shù)器。試分析當(dāng)控制變量A為1和0

17、時電路各為幾進制計數(shù)器。圖5-1721.用異步清零法將集成計數(shù)器74161連接成下列計數(shù)器：(1)十進制計數(shù)器；(2)二十進制計數(shù)器。22.用同步置數(shù)法將集成計數(shù)器74161連接成下列計數(shù)器：(1)九進制計數(shù)器：(2)十二進制計數(shù)器。23.試用反饋復(fù)位法將7490集成計數(shù)器連接為：(1)七進制計數(shù)器（8421BCD碼）(2)82進制計數(shù)器（5421BCD碼）24.試用兩片74194接成8位雙向移位寄存器。第六章D/A、A/D轉(zhuǎn)換器1.D/A轉(zhuǎn)換器，其最小分辨電壓VLSB4mV，最大滿刻度輸出電壓Voml0V，求該轉(zhuǎn)換器輸入二進制數(shù)字量的位數(shù)。在10位二進制數(shù)D/A轉(zhuǎn)換器中，已知其最大滿刻度輸出

18、模擬電壓Vom5V，求最小分辨電壓VLSB和分辨率。某10位倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)DA轉(zhuǎn)換器如圖6-1所示，當(dāng)R=Rf時：(1)試求輸出電壓的取值他圍：(2)若要求電路輸入數(shù)字量為200H時輸出電壓Vo=5V，試問VREF應(yīng)取何值?圖6-14.n位權(quán)電阻DA轉(zhuǎn)換器如圖6-2所示。(1)試推導(dǎo)輸出電壓vo與輸入數(shù)字量之間的關(guān)系式；(2)如n8，VREF=10V，當(dāng)Rf=18R時，如輸入數(shù)碼為20H，試求輸出電壓值。圖6-15.四選一數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸人端分別接入四個信號：D1cost，D20.5cos2t，D32cos2t，D4cos4t。問：(1)每個信號的最低取樣頻率是多少?(2)要每路信號都能按要

19、求的頻率取樣，問數(shù)據(jù)選擇器從DlD4所需的轉(zhuǎn)換速率為多少?6.一個十位逐次漸進型AD轉(zhuǎn)換器，若時鐘頻率為100Hz，試計算完成一次轉(zhuǎn)換所需要的時間。7.如圖6-2所設(shè)定雙積分AD轉(zhuǎn)換器的時鐘脈沖頻率為100KHz時，若其分辨率為10位，求最高采樣頻率。8.在圖6-2的所示的雙積分AD轉(zhuǎn)換器中，(1)分別求出兩次積分完畢時，積分器的輸出電壓。(2)設(shè)第一次積分時間為T1，第二次積分時間為T2，問輸出數(shù)字量與哪個時間成正比？(3)若，轉(zhuǎn)換過程中將出現(xiàn)什么現(xiàn)象?圖6-2一個周期內(nèi)積分器的輸出電壓波形9.某位移閉環(huán)控制系統(tǒng)的反饋電壓為05V最小可分辨電壓為2.5mV，位移控制范圍為0200mm，控制精度為0.2mm?，F(xiàn)選用集成A/D轉(zhuǎn)換器A