浙大信電-數(shù)電習(xí)題課

1、例1 試用與非門實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)的邏輯圖。解：一般應(yīng)將函數(shù)化成最簡與或表達(dá)式，然后，二次求反得“與非與非”表達(dá)式。該式化簡得：&YABC習(xí)題課例2 試用或非門實(shí)現(xiàn)函數(shù)的邏輯圖。解：一般應(yīng)將函數(shù)化成最簡或與表達(dá)式，然后，二次求反得“或非或非”表達(dá)式。該式化簡得：習(xí)題課例3 試用“與或非”門實(shí)現(xiàn)函數(shù)的邏輯圖。解：一般應(yīng)將函數(shù)化成最簡與或式的反函數(shù)，然后，二邊求反得“與或非”表達(dá)式。該式化簡得：&1習(xí)題課例4 試寫出下面電路的輸出函數(shù)式。習(xí)題課解：可用列真值表求電路1ABF000011101111解：是1/2的單刀雙擲開關(guān)電路2CAY1Y2000高阻011高阻10高阻011高阻1列真值表得：ABY300

2、0010100111所以，習(xí)題課電路3例5、寫出各邏輯電路輸出端的邏輯函數(shù)式，并在輸入A、B、C的波形作用下，畫出各輸出端的波形圖。解：1 解：2解：3 例6.在下圖中，選擇能實(shí)現(xiàn)給定邏輯功能的電路： 1=111解： 1不能1不能1不能=1能& 11111&TTL解：&不能& 1不能&不能1111能例7、在下面的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路中，哪些連接是正確的&解：&這是拉電流負(fù)載，因?yàn)槔娏髫?fù)載能力差，一般不用拉電流負(fù)載驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管。而且集電極開路與非門的接法也不對(duì)，如果電路接法改成下圖即可以了。&連接正確&連接正確連接錯(cuò)誤TTL與非門的輸出不能直接相連；一般也不接成拉電流負(fù)載。例8、請(qǐng)寫出下面電路

3、的表達(dá)式 &=1 & &=1解： &=1或列真值表求解真值表00000010010001111001101011011111用卡諾圖結(jié)合“0”得： 例9、已知TTL與非門的VOH=3.6V， VOL=0.3V，最大拉電流IOH=-400A，最大灌電流IOL=10mA，管子飽和時(shí)VCE=0.3V，VBE=0.7V，放大倍數(shù)40倍，VD=2V，發(fā)光管發(fā)光時(shí)的電流為5mA10mA，試問：1.G1和G2工作在何種狀態(tài)時(shí)，發(fā)光管可能會(huì)發(fā)光？&TTLTTL2.發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)，求RC的取值范圍？3.若RC的取值為300歐姆時(shí)，求基極電阻RB的范圍？&TTLTTL解（1）G1門輸出高電平，G2門輸出低電平，

4、在電阻值取的合理時(shí)，T飽和導(dǎo)電，發(fā)光二極管發(fā)光。&TTLTTL（2）為使D發(fā)光，T飽和導(dǎo)電，流過最小電流時(shí)，電阻最大，則：&TTLTTLD流過電流最大時(shí)，電阻最小，則：&TTLTTL（3）當(dāng)Rbmax時(shí)，基極電流為最小，但應(yīng)滿足T臨界飽和時(shí)的基極電流IBS。其中&TTLTTL所以，基極電流最大時(shí)不應(yīng)超出TTL門的拉出電流則：&TTLTTL所以例10 試用三個(gè)一位全加器實(shí)現(xiàn)四個(gè)邏輯函數(shù)，全加器邏輯符號(hào)如圖所示。解：由于是用全加器實(shí)現(xiàn)，所以應(yīng)把四個(gè)函數(shù)化成全加器的輸出函數(shù)形式才行。習(xí)題課化簡和處理后的表達(dá)式為：習(xí)題課例11 已知8/3優(yōu)先編碼器74LS148的真值表，試用兩片連接成16/4線優(yōu)先編

5、碼器，將 16個(gè)低電平輸入信號(hào)編為00001111十六個(gè)四位二進(jìn)制代碼。其中 優(yōu)先權(quán)最高， 優(yōu)先權(quán)最低。習(xí)題課01111111111100010111111110001101111110001001111100011101110001010110001100100010000010111111111110111111輸出輸入從表可見：輸入是 ，輸出三位碼 ，都是低電平表示有輸入和輸出。 是使能控制，低電平下使能，即編碼器工作。習(xí)題課0111111111110001011111111000110111111000100111110001110111000101011000110010001000

6、0010111111111110111111輸出輸入 是選通輸出， 是擴(kuò)展端，都用于多片編碼器連接以擴(kuò)展功能。表示電路工作，但無編碼信號(hào)輸入；習(xí)題課01111111111100010111111110001101111110001001111100011101110001010110001100100010000010111111111110111111輸出輸入表示電路工作，有編碼信號(hào)輸入；要連接的電路有16個(gè)輸入，編制成四位二進(jìn)制碼輸出，所以要采用分時(shí)制工作方式，即片習(xí)題課工作時(shí)，另一片禁止，或相反。因此連接電路如下：習(xí)題課高8個(gè)輸入接片，低8個(gè)輸入接片，當(dāng)高8個(gè)無輸入時(shí)，片的 才允許片有輸

7、入，使片工作。而有編碼輸入時(shí)，它的 ，正好作為結(jié)果的Z3輸出。而其低三位是各自低位的或邏輯關(guān)系。習(xí)題課 由圖可驗(yàn)證其正確性如下：如當(dāng)高8位中的 時(shí)，片 的（ ），同時(shí)該片的 ，它將封鎖片工作，使最后結(jié)果為 其它情況同學(xué)可以同樣方法分析結(jié)果。習(xí)題課例12 試用與非門設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)共陰極的四段數(shù)碼管的譯碼器，輸入為二位二進(jìn)制碼B1、B0，顯示字型如表所示。1 11 00 10 0字 型B1 B0解：由題意列真值表，求出四筆劃段的輸出函數(shù)式，畫邏輯圖。習(xí)題課習(xí)題課P1P2P3B0001111110001101110111100 P4B1例13 圖示為五段共陽極半導(dǎo)體數(shù)碼管的段顯示形狀，輸入為兩位二進(jìn)制

8、碼00、01、10、11時(shí)，要求數(shù)碼管顯示E、F、H、O四個(gè)字母，試設(shè)計(jì)此譯碼、驅(qū)動(dòng)、顯示電路。要求1.寫出各段的邏輯函數(shù)式；2. 用TTL與非門畫出包括驅(qū)動(dòng)、顯示電路在內(nèi)的電路圖；解：根據(jù)題意要求，列真值表A BP1 P2 P3 P4 P5顯示字型0 00 1 0 0 00 10 1 1 0 01 01 0 1 0 0 1 10 0 0 0 1由于是共陽極，所以，對(duì)應(yīng)段低電平點(diǎn)亮。畫卡諾圖得到5個(gè)輸出函數(shù)式：電路圖如下頁所示 & & & & & & &例14 圖示電路是三個(gè)三態(tài)門接成的總線結(jié)構(gòu)，試用與非門設(shè)計(jì)一個(gè)最簡單的譯碼電路，要求譯碼器的輸出L1、L2、L3輪流輸出高電平以控制三態(tài)門，把

9、三組數(shù)據(jù)依次送到總線上。 & & &總線BUS解：由題意列出真值表如下： 輸 入 譯 碼 器 輸 出 Q1 Q0 L1 L2 L3 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1得三個(gè)輸出函數(shù)式畫出的整體電路為： & & &總線BUS例15 試說明在下列情況下，萬用電表測量圖示電路時(shí)，得到的電壓各為多少？（其中門為TTL電路，萬用表在5V檔，內(nèi)阻20K/V） &（1） 懸空；（2） 接低電平（0.2V）；（3） 接高電平（3.2V）；（4） 經(jīng)51歐姆電阻接地；（5） 經(jīng)10K電阻接地；解：這種測試相當(dāng)于經(jīng)一只100K接地，假定多發(fā)射極管BE導(dǎo)電時(shí)為0.7V，則有(1) (

10、2) (3) (4) (5) 例16 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）。 具有推拉式輸出級(jí)的TTL電路； TTL的OC門電路； TTL的三態(tài)輸出門電路； 普通的CMOS門電路； 漏極開路的CMOS門電路； CMOS的三態(tài)輸出門電路；不能不能能能能能例17 圖示電路是用兩個(gè)4選1數(shù)據(jù)選擇器組成的邏輯電路，試寫出輸出Z與輸入M、N、P、Q的邏輯函數(shù)式解：例18、試用一片四位二進(jìn)制加法器CT692（如圖所示）及少量的與非門實(shí)現(xiàn)將四位二進(jìn)碼D3D2D1D0轉(zhuǎn)換為8421BCD碼輸出。提示：如當(dāng)輸入二進(jìn)制碼為D3D2D1D0=1101時(shí)，應(yīng)轉(zhuǎn)換為 1， 0011。

11、 拾位 個(gè)位解：四位二進(jìn)制碼有16種組合，一位8421BCD為10種，所以應(yīng)用二位BCD碼表示 A3A2A1A0B3B2B1B0COS3S2S1S00000000000000000100000000100100000000100011000000011010000000010001010000001010110000000110011100000011110000000010001001000001001101001101000010110110100011100011010010110101101001111100110101001111011010101畫卡諾圖后有：例19 某醫(yī)院有1、2

12、、3、4號(hào)病室4間，每室設(shè)有呼叫按鈕，同時(shí)在護(hù)士值班室內(nèi)對(duì)應(yīng)地裝有一號(hào)、二號(hào)、三號(hào)、四號(hào)4個(gè)指示燈。 現(xiàn)要求當(dāng)一號(hào)病室的按鈕按下時(shí)，無論其他病室的按鈕是否按下，只有一號(hào)燈亮。當(dāng)一號(hào)病室的按鈕沒有按下而二號(hào)病室的按鈕按下時(shí)，無論三、四號(hào)病室的按鈕是否按下，只有二號(hào)燈亮。當(dāng)一、二號(hào)病室的按鈕都末按下而三號(hào)病室的按鈕按下時(shí)，無論四號(hào)病室的按鈕是否按下，只有三號(hào)燈亮。只有一、二、三號(hào)病室的按鈕均未按下而按下四號(hào)病室的按鈕時(shí)，四號(hào)燈才亮。試用優(yōu)先編碼器74LS148和門電路設(shè)計(jì)滿足上述控制要求的邏輯電路，給出控制四個(gè)指示燈狀態(tài)的高、低電平信號(hào)。解：以 分別表示按下一、二、三、四號(hào)病室按鈕給出的低電平信號(hào)

13、，以 表示一、二、三、四號(hào)燈亮的信號(hào)。 真值表如下 按 鈕 燈 信 號(hào) 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 101111111111100010111111110001101111110001001111100011101110001010110001100100010000010111111111110111111輸出輸入74LS148的真值表為將四只按鈕從74LS148的 輸入時(shí)，對(duì)應(yīng)真值表為01111111111100010111111110001101111110001001111100011101110001010110

14、001100100010000010111111111110111111輸出輸入 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1得出四個(gè)Y的輸出函數(shù)為所以有電路圖為&例20 設(shè)計(jì)用三只開關(guān)控制一只電燈的邏輯電路，要求改變?nèi)魏我恢婚_關(guān)的狀態(tài)都能控制電燈由亮變滅或由滅變亮。要求用數(shù)據(jù)選擇器來實(shí)現(xiàn)。解：用A、B、C表示三個(gè)雙位開關(guān)，并用0和1分別表示開關(guān)的兩個(gè)狀態(tài)。以Y表示燈的狀態(tài)，用1表示亮，用0表示滅。設(shè)ABC=000時(shí)Y=0，從這個(gè)狀態(tài)開始，單獨(dú)改變?nèi)魏我粋€(gè)開關(guān)的狀態(tài)Y狀態(tài)都要變化。據(jù)此列出A、B、C之間邏輯關(guān)系的真值表。A B C Y0 0 0 00 0 1 10 1 0 1

15、0 1 1 01 0 0 11 0 1 01 1 0 01 1 1 1由真值表有邏輯式為該方程與二位地址的4/1選擇器輸出相對(duì)應(yīng)，所以電路為1例21 用8/1的數(shù)據(jù)選擇器，設(shè)計(jì)一個(gè)函數(shù)發(fā)生器電路，它的功能表如表所示。S1 S0 Y0 0 AB0 1 A+B1 0 AB1 1 A解：由功能表寫出邏輯表達(dá)式令數(shù)據(jù)選擇器三位地址所以對(duì)應(yīng)的8路數(shù)據(jù)為用8選1的選擇器連接成的圖為例22 設(shè)計(jì)一個(gè)序列發(fā)生器電路，使之在一系列CP信號(hào)作用下能周期性地輸出“0010110111”的序列信號(hào)。解：可用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和八選一的數(shù)據(jù)選擇器組成這個(gè)序列信號(hào)發(fā)生器電路。若將十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160的輸出狀態(tài)Q3、Q2、Q1

16、、Q0作為八選一選擇器的輸入，則可得到數(shù)據(jù)選擇器的輸出Z和輸入Q3、Q2、Q1、Q0之間關(guān)系的真值表。Q3 Q2 Q1 Q0Z0 0 0 000 0 0 100 0 1 010 0 1 100 1 0 010 1 0 110 1 1 000 1 1 111 0 0 011 0 0 11則Z的輸出函數(shù)式為若選八選一數(shù)據(jù)選擇器為74LS251，則對(duì)應(yīng)地址和數(shù)據(jù)為電路圖為 1例23 圖示計(jì)數(shù)器為一個(gè)可變進(jìn)制計(jì)數(shù)器。試分析當(dāng)控制變量A=1和0時(shí)電路各為幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器。74LS161功能表已知。工作狀態(tài) 0 置零 1 0 預(yù)置數(shù) 1 1 0 1 保持 1 1 0保持C=0 1 1 0 1 計(jì)數(shù)1計(jì)數(shù)輸入進(jìn)

17、位輸出解：A=1時(shí)，同步置數(shù)法實(shí)現(xiàn)12進(jìn)制計(jì)數(shù)解：A=0時(shí)，同步置數(shù)法實(shí)現(xiàn)10進(jìn)制計(jì)數(shù)例24 若兩個(gè)移位寄存器中的原始數(shù)據(jù)分別為A3A2A1A0=1001，B3B2B1B0=0011，試問經(jīng)過4個(gè)CP信號(hào)作用后，兩個(gè)寄存器中的數(shù)據(jù)如何？這個(gè)電路完成什么功能？經(jīng)過4個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的作用后，兩個(gè)寄存器中的數(shù)據(jù)分別是A3A2A1A0=1100，B3B2B1B0=0000。所以電路是一個(gè)串行加法器電路。例25 指出下列結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器中哪些能構(gòu)成移位寄存器； 基本RS觸發(fā)器； 同步RS觸發(fā)器（鐘控RS）； 主從結(jié)構(gòu)觸發(fā)器； 維持阻塞觸發(fā)器； 用CMOS傳輸門的邊沿觸發(fā)器；解：，可以例26 根據(jù)圖示電路，試 分析虛線框內(nèi)時(shí)序電路的邏輯功能；如果Z輸出和各置零端連接在一起時(shí)，試說明當(dāng)X1X2X3=110時(shí)，整個(gè)電路的邏輯功能。解1 由電路圖可以寫出各級(jí)的狀態(tài)方程設(shè)定初態(tài)，代入狀態(tài)方程進(jìn)行計(jì)算次態(tài)得000001010011100000101110111是一個(gè)同步的能自啟動(dòng)的五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器解2 由電路圖又可得當(dāng)X1X2X3=110時(shí)，所以，當(dāng)計(jì)數(shù)器出現(xiàn)Q3Q2Q1=011時(shí)，計(jì)數(shù)器置零，所以是三進(jìn)制計(jì)數(shù)器例27 試用一片四位二進(jìn)制加法器及最少的與非門，將8421碼轉(zhuǎn)換成2421碼。四位二進(jìn)制加法器10進(jìn) 8421碼 242