《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》課后習(xí)題答案

《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計》作業(yè)教材：《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》（高等教育出版社，第2版，2012年第7次印刷）第一章：自測題：一、1、小規(guī)模集成電路，中規(guī)模集成電路，大規(guī)模集成電路，超大規(guī)模集成電路5、各位權(quán)系數(shù)之和，1799、01100101，01100101，01100110；11100101，10011010，10011011二、1、×8、√10、×三、1、A4、B練習(xí)題：、解：(1)十六進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制：45C010001011100二進(jìn)制轉(zhuǎn)八進(jìn)制：0100010111002134十六進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制：(45C)16=4*162+5*161+12*160=(1116)10(2)十六進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制：6DE.C8011011011110.11001000二進(jìn)制轉(zhuǎn)八進(jìn)制：011011011110.1100100003336.62十六進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制：()16=6*162+13*161+14*160+13*16-1+8*16-2=()10所以：()16=()2=()8=()10(3)十六進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制：8FE.FD100011111110.11111101二進(jìn)制轉(zhuǎn)八進(jìn)制：100011111110.1111110104376.772十六進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制：(8FE.FD)16=8*162+15*161+14*160+15*16-1+13*16-2=(2302.98828125)10(4)十六進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制：79E.FD011110011110.11111101二進(jìn)制轉(zhuǎn)八進(jìn)制：011110011110.1111110103636.772十六進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制：(79E.FD)16=7*162+9*161+14*160+15*16-1+13*16-2=(1950.98828125)10所以：()16.11111101)2=(363)8=(1950.98828125)10、解：(74)10=(01110100)8421BCD=(10100111)余3BCD(45.36)10=(01000101.00110110)8421BCD=(01111000.01101001)余3BCD(136.45)10=(000100110110.01000101)8421BCD=(010001101001.01111000)余3BCD(374.51)10=(001101110100.01010001)8421BCD=(011010100111.10000100)余3BCD、解（1）(+35)=(0100011)原=(0100011)補(bǔ)（2）(+56)=(0111000)原=(0111000)補(bǔ)（3）(-26)=(111010)原=(111101)補(bǔ)（4）(-67)=(11000011)原=(11000110)補(bǔ)第二章：自測題：一、1、與運(yùn)算、或運(yùn)算、非運(yùn)算3、代入規(guī)則、反演規(guī)則、對偶規(guī)則二、2、×4、×三、1、B3、D5、C練習(xí)題：2.2：（4）解：（8）解：2.3：（2）證明：左邊=右式所以等式成立（4）證明：左邊=右邊=左邊=右邊，所以等式成立（1）（3）2.6：（1）2.7：（1）卡諾圖如下：BCA001011110011111所以，2.8：（2）畫卡諾圖如下：BCA0111101000101111112.9：（1）畫如下：CDAB00101111110100011×11××1110××2.10：（3）解：化簡最小項式：最大項式：2.13：（3）技能題：2.16解：設(shè)三種不同火災(zāi)探測器分別為A、B、C，有信號時值為1，無信號時為0，根據(jù)題意，畫卡諾圖如下：BCA000010111100011011第三章：自測題：一、1、飽和，截止7、接高電平，和有用輸入端并接，懸空；二、1、√8、√；三、1、A4、D練習(xí)題：、解：(a)Ω，開門電阻3kΩ，R>Ron，相當(dāng)于接入高電平1，所以(e)因?yàn)榻拥仉娮?10ΩkΩ，R<Roff，相當(dāng)于接入高電平0，所以、、解：(a)(c)(f)、解：(a)、解：輸出高電平時，帶負(fù)載的個數(shù)G可帶20個同類反相器輸出低電平時，帶負(fù)載的個數(shù)G反相器可帶17個同類反相器EN=1時，EN=0時，根據(jù)題意，設(shè)A為具有否決權(quán)的股東，其余兩位股東為B、C，畫卡諾圖如下，BCA000010110100010111則表達(dá)結(jié)果Y的表達(dá)式為：邏輯電路如下：技能題：：解：根據(jù)題意，A、B、C、D變量的卡諾圖如下：CDAB00001110100000100000111000101010電路圖如下：第四章：自測題：一、2、輸入信號，優(yōu)先級別最高的輸入信號7、用以比較兩組二進(jìn)制數(shù)的大小或相等的電路，A>B二、3、√4、√三、5、A7、C練習(xí)題：4.1；解：(a)，所以電路為與門。(b)，所以電路為同或門、解：當(dāng)M=0時，，同理可推：，所以此時電路輸出反碼。當(dāng)M=1時，，同理可推：，所以此時電路輸出原碼。、、解：設(shè)三個開關(guān)分別對應(yīng)變量A、B、C，輸出Y’，列出卡諾圖如下：BCA000111100101100110另有開關(guān)S，只有S=1時，Y才有效，所以、解：根據(jù)題意，畫卡諾圖如下：BCA000111100000101011所以邏輯表達(dá)式為：Y=AC+AB（1）使用與非門設(shè)計：邏輯電路如下：（2）使用或非門設(shè)計：、（2）解：1、寫出邏輯函數(shù)的最小項表達(dá)式2、將邏輯函數(shù)Y和CT74LS138的輸出表達(dá)式進(jìn)行比較設(shè)則3、畫出邏輯圖、（1）解：①寫出邏輯函數(shù)Y的最小項表達(dá)式②寫出4選1數(shù)據(jù)選擇器的輸出邏輯表達(dá)式設(shè)地址變量為A1、A0，則③比較邏輯函數(shù)和式中變量的對應(yīng)關(guān)系使得設(shè)A=A1，B=A0以及即可滿足，完成用4選1數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)④畫出邏輯圖根據(jù)③中的變量對應(yīng)關(guān)系畫出邏輯接線圖，如下圖：、解：（1）分析設(shè)計要求并列出真值表設(shè)三輸入變量用A、B、C表示，表決結(jié)果用Y表示，通過為1，否則為0，由此列出真值表，如下表所示：A00001111B00110011C01010101Y00010111（2）根據(jù)真值表寫出邏輯表達(dá)式（3）寫出4選1數(shù)據(jù)選擇器的輸出邏輯表達(dá)式（4）將邏輯表達(dá)式和進(jìn)行比較設(shè)以及和（5）畫出邏輯圖根據(jù)（4）中的變量對應(yīng)關(guān)系畫出邏輯接線圖，如下圖所示解：（1）當(dāng)取A=1、B=1時，則故存在0冒險現(xiàn)象。技能題：4.26；解：（1）分析設(shè)計要求并列出真值表兩臺電動機(jī)為A、B，工作時用1表示，出故障時用0表示。三個指示燈分別為Y綠、Y黃、Y紅，燈亮用1表示，燈滅用0表示。根據(jù)題意可列出表：ABY綠Y黃Y紅00110101000101101000（2）根據(jù)真值表寫出輸出邏輯表達(dá)式（3）根據(jù)上式可畫出如下圖。第五章：自測題：一、1、0，1，Q6、置0，置1，保持，計數(shù)（翻轉(zhuǎn)），，1，1，0，0，1，0，0，1二、3、×5、√三、4、B5、B練習(xí)題：5.8：(a)、(e)解：由圖P5.14（a）可知（CP下降沿有效）（CP上升沿有效）根據(jù)給定的CP電壓波形可畫出和的電壓波形圖，如下圖所示：第六章：自測題：一、1、存儲，組合邏輯，存儲3、時鐘CP，時鐘CP，時鐘CP，時鐘CP9、4，4二、2、√9、×三、3、C8、D練習(xí)題：、（1）輸出方程（2）驅(qū)動方程（3）狀態(tài)方程（4）列狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表設(shè)電路的初態(tài)為，可列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表如表所示：Y00001111001100110101010100010000011001101010000000001111（5）狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表（6）時序圖（7）根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知，該電路具備自啟動功能。、解：（1）輸出方程（2）驅(qū)動方程（3）狀態(tài)方程（4）設(shè)電路的初始狀態(tài)為，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表如下表所示Y000011110011001101010101001101100101101000000001（5）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下圖所示：由狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表可知，當(dāng)X=0時，電路保持原狀態(tài)不變；當(dāng)X=1時，電路為同步四進(jìn)制加計數(shù)器，Y是進(jìn)位輸出信號。、解：（1）輸出方程（2）驅(qū)動方程（3）狀態(tài)方程（4）列狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表設(shè)電路的初始狀態(tài)為，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表如下表所示。Y000000000000由狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表可知，圖P6.10所示是右移位寄存器電路。在3個時鐘脈沖CP作用后，江數(shù)據(jù)輸入端D的數(shù)據(jù)依次右移入寄存器中。、答：由圖P6.12所示電路的接線可知兩片CT74LS160采用同步方式級聯(lián)組成十進(jìn)制加法計數(shù)器，再由反饋置數(shù)控制構(gòu)成加計數(shù)器。寫出反饋控制方程為可知反饋狀態(tài)為，所以。八十九進(jìn)制同步加計數(shù)器。、答：由圖P6.13所示電路的接線可知，兩片CT74LS161采用同步方式級聯(lián)組成8位二進(jìn)制計數(shù)器，再通過反饋清零構(gòu)成N進(jìn)制計數(shù)器。當(dāng)輸入計數(shù)脈沖后計數(shù)器的輸出狀態(tài)為一百三十六進(jìn)制加法計數(shù)器。、（2）二十四進(jìn)制計數(shù)器：1、用異步清零法（1）寫出S24個位和十位數(shù)的8421BCD代碼（2）寫出反饋歸零函數(shù)（3）畫連線圖如圖所示。2、用同步置數(shù)法（1）寫出S23個位和十位數(shù)的8421BCD代碼（2）寫出反饋歸零函數(shù)（3）畫連線圖如圖所示。技能題：解：將CT74LS161的Q2、Q1、Q0作為CT74LS151的地址碼。序列脈沖10011011，左位在先。因此，取D0D1D2D3D4D5D6D7=10011011。由8選1數(shù)據(jù)選擇器輸出端Y輸出序列脈沖10011011。邏輯電路如圖所示。第七章：自測題：一、1、矩形脈沖，波形變換，脈沖整形，幅度鑒別4、，，回差電壓二、1、√7、√三、3、B9、B練習(xí)題：、解：如下圖所示、解：（1）求輸出脈沖的寬度、（1）計算定時電阻R的值由于所以（2）選用如圖所示的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器第八章：自測題：一、1、數(shù)字量，模擬量4、電阻網(wǎng)絡(luò)，電子模擬開關(guān)，求和運(yùn)算放大器，電阻網(wǎng)絡(luò)5、模擬量，數(shù)字量7、取樣，保持，量化，編碼，2二、2、√4、×7、×8、√三、選擇題1、B6、C練習(xí)題：8.2、解：n位權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器，其對應(yīng)的輸出電壓為現(xiàn)已知所以當(dāng)輸入最大數(shù)字量，即時，其對應(yīng)輸出電壓值為當(dāng)輸入最小數(shù)字量，即時，其對應(yīng)輸出電壓值為8.4、解：根據(jù)公式，得8.7、解：（1）需要n+2=10個脈沖（2）第九章：自測題：一、1、讀出，不會3、觸發(fā)器，電容，刷新6、11，4二、2、√3、×三、2、解：按題意需要用4片RAM進(jìn)行位、字?jǐn)U展。位擴(kuò)展邏輯圖如下圖所示：再進(jìn)行字?jǐn)U展，擴(kuò)展邏輯圖如下圖所示：.練習(xí)題：：解（1）列出8421BCD碼轉(zhuǎn)換為格雷碼的真值表，如下表所示：8421BCD碼格雷碼B3B2B1B0G3G2G1G000000000110000111100001100110001010101010000000011000011111100111100000110011001（2）根據(jù)真值表寫出輸出表達(dá)式（3）畫出用PROM實(shí)現(xiàn)的邏輯圖，如下圖所示：（1）將邏輯函數(shù)式變換為標(biāo)準(zhǔn)與-或表達(dá)式（2）邏輯圖如下所示、解：（1）邏輯表達(dá)式如下：（2）列真值下表所示：D2D1D0Y0000111001100101010110111000（3）邏輯功能說明當(dāng)輸入3位二進(jìn)制數(shù)范圍在時，輸出為1，否則輸出為0。第十章：自測題：一、1、與陣列2、CLB，IOB，PIR二、3、√4、×練習(xí)題：1.PLD點(diǎn)陣圖如下：2.PLD點(diǎn)陣圖如下：《數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)》試卷（A）卷（考試時間：90分鐘考試方式：閉卷）學(xué)院班級姓名學(xué)號題號一二總分得分閱卷人一、組合電路設(shè)計（設(shè)計15分，電路圖10分，操作25分）題目：用兩輸入與非門電路實(shí)現(xiàn)4位2進(jìn)制碼中非法碼10～15的檢測功能。設(shè)計要求：1．變量賦值；2．列真值表；3．卡諾圖及化簡；4．表達(dá)式變換；5．電路圖。操作要求：1．輸入用邏輯字發(fā)生器；2．輸出用指示燈觀察結(jié)果，并用邏輯分析儀觀察波形。解：卡諾圖：CD000111110AB00010000000011101111100真值表：ABCD0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111F0000000000111111表達(dá)式：F=AB+AC=電路圖：提示記錄：操作結(jié)果：波形及周期：二、用集成計數(shù)器74LS163，以復(fù)位法,實(shí)現(xiàn)N＝6的加法計數(shù)電路并列出計數(shù)狀態(tài)表。（設(shè)計15分，電路圖10分，操作25分）設(shè)計要求：畫出電路，列出計數(shù)狀態(tài)表；操作要求：1.輸入CP脈沖頻率設(shè)置為2Hz；2.輸出用數(shù)碼管（4輸入端）。電路圖：計數(shù)狀態(tài)表序號Q3Q2Q1Q001234560000000000011000110000101010提示記錄：操作結(jié)果：《數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)》試卷（B）卷（考試時間：90分鐘考試方式：閉卷）學(xué)院班級姓名學(xué)號題號一二總分得分閱卷人一、組合電路設(shè)計（設(shè)計15分，電路圖10分，操作25分）題目：用1/2片數(shù)據(jù)選擇器74LS153實(shí)現(xiàn)4位2進(jìn)制碼中非法碼10～15的檢測功能。設(shè)計要求：1．變量賦值；2．列真值表；3．降維卡諾圖；4．電路圖。操作要求：1．輸入用邏輯字發(fā)生器；2．輸出用指示燈觀察結(jié)果、并用邏輯分析儀觀察波形。CD00011110AB000111100000000011111100真值表：ABCD00000001001000110100010101100111100010011010101111001101F000000000011111110111111第一步C011AB000111100000101第二步第三步B01A01001C電路圖：二、用移位寄存器74LS194及必要門電路設(shè)計跳水狀態(tài)檢測方法：如圖，跳水運(yùn)動員跳水過程中有四個傳感器檢測運(yùn)動員位置，設(shè)檢測到則該傳感器狀態(tài)為“1”，并保持“1”，直至運(yùn)動員入水后四個傳感器狀態(tài)都置“0”。（設(shè)計20分，操作20分，問題10分）設(shè)計要求：畫出電路圖；操作要求：用邏輯分析儀觀察并記錄波形；回答問題：1、從第一個燈亮開始，到反方向燈逐個點(diǎn)亮后再全滅為止，共用幾個CP脈沖？2、在上述過程中，第5、6個CP脈沖的作用是什么？共6個脈沖，第5個脈沖為異步清零，第6個脈沖為清零端置“1”開始計數(shù)《數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)》試卷（C）卷（考試時間：90分鐘考試方式：閉卷）學(xué)院班級姓名學(xué)號題號一二總分得分閱卷人一、組合電路設(shè)計（設(shè)計15分，電路圖10分，操作25分）題目：用74LS138及門電路設(shè)計振動傳感器：如圖，圓環(huán)內(nèi)的小球被圓環(huán)上的三個彈簧ABC固定在中心，設(shè)彈簧拉伸狀態(tài)為“1”，壓縮狀態(tài)為“0”，圖中的六個方向?yàn)檩敵龆嗽O(shè)計要求：1．變量賦值；2．列真值表；3．表達(dá)式變換；4．電路圖。操作要求：1．輸入用邏輯字發(fā)生器；2．輸出用指示燈觀察結(jié)果、并用邏輯分析儀觀察波形。解：真值表：ABC001010011100101110111F10010000F21000000F30000100F40001000F50000010F60100000表達(dá)式：F1=F2=F3=F4=F5=F6=電路圖：二、用集成計數(shù)器74LS290，以復(fù)位法實(shí)現(xiàn)N＝7的加法計數(shù)電路，并列出計數(shù)狀態(tài)表。（設(shè)計15分，電路圖10分，操作25分）設(shè)計要求：畫出電路，列出計數(shù)狀態(tài)表；操作要求：1.輸入CP脈沖頻率設(shè)置為2Hz；2.輸出用數(shù)碼管（4輸入端）。計數(shù)狀態(tài)表電路圖：序號ABCD0123456700000001001000110100010101100000提示記錄：操作結(jié)果：《數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)》試卷（D）卷（考試時間：90分鐘考試方式：閉卷）學(xué)院班級姓名學(xué)號題號得分一二總分閱卷人一、組合電路設(shè)計（設(shè)計15分，電路圖10分，操作25分）題目：用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151及必要門電路實(shí)現(xiàn)組合邏輯函數(shù)設(shè)計要求：1．列真值表；2．降維卡諾圖；3．電路圖。操作要求：1．輸入用邏輯字發(fā)生器；2．輸出用指示燈觀察結(jié)果、并用邏輯分析儀觀察波形。解：CD000111110AB000111100010100011011