數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課后答案-夏路易

《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教程》

習(xí)題與參考答案

(2010.1)

第1章習(xí)題與參考答案

【題1-1】將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)。

(1)25；(2)43；(3)56；(4)78

解(1)25=(11001)2=(31)8=(19)16

(2)43=(101011)2=(53)8=(2B),6

(3)56=(111000)2=(70)8=(38)16

(4)(1001110)2、(116)8、(4E)16

【題1-2】將下列二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。

(1)10110001；(2)10101010；(3)11110001；(4)10001000

解(1)10110001=177

(2)10101010=170

(3)11110001=241

(4)10001000=136

【題1-3】將下列十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。

(1)FF；(2)3FF；(3)AB；(4)13FF

解(1)(FF)|6=255

(2)(3FF)|6=1023

(3)(AB)16=171

(4)(13FF)|6=5119

【題1-4】將下列十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。

(1)11；(2)9C；(3)B1；(4)AF

解(1)(11)16=(00010001)2

(2)(90b(10011100)2

(3)(B1),6=(10110001)2

(4)(AF)(10101111)2

【題1-5】將下列二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。

(1)1110.01；(2)1010.11；(3)1100.101；(4)1001.0101

解(1)(1110.01)2=14.25

(2)(1010.11)2=10.75

(3)(1001.0101)2=9.3125

【題1-61將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。

(1)20.7；(2)10.2；(3)5.8；(4)101.71

解(1)20.7=(10100.1011)2

(2)10.2=(1010.0011)2

(3)5.8=(101.1100)2

(4)101.71=(1100101.1011)2

【題1-7】寫出下列二進(jìn)制數(shù)的反碼與補(bǔ)碼(最高位為符號(hào)位)。

(1)01101100；(2)11001100；(3)11101110；(4)11110001

解(1)01101100是正數(shù)，所以其反碼、補(bǔ)碼與原碼相同，為01101100

(2)11001100反碼為10110011,補(bǔ)碼為10110100

(3)11101110反碼為10010001,補(bǔ)碼為10010010

(4)11110001反碼為10001110,補(bǔ)碼為10001111

【題1-8】將下列自然二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換成格雷碼。

000；001；010；011；100；101；110；111

解：格雷碼：ooo、ooi,on、(no、no、in、ioi>100

【題1-9】將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼。

(1)25；(2)34；(3)78；(4)152

解：⑴25=(00100101)BCD

(2)34=(00110100)BCD

(3)78=(01111000)BCD

(4)152=(000101010010)BCD

【題1-10］試寫出3位和4位二進(jìn)制數(shù)的格雷碼。

解：4位數(shù)格雷碼；

0000、000k001k0010、0110、0111、010k0100、1100、1101、1111、1010s1011、

1001、1000>

第2章習(xí)題與參考答案

【題2-1】試畫出圖題2T(a)所示電路在輸入圖題2T(b)波形時(shí)的輸出端8、C的波

形。

r[fc"口ni__i_n_

----------B

(a)------------------------------(b)

圖題2-1

解:

ar-in?__i_n_

B."niuii~u-

【題2-2】試畫出圖題2-2(a)所示電路在輸入圖題2-2(b)波形時(shí)的輸出端X、Y的波

形。

“門門IIn

吁:甘8J__L_n_uL

(a)(b)

圖題2-2

解：

L_n__n_jL_n_

?_

nnn

y-uu~~u~~u~

【題2-3】試畫出圖題2-3(a)所示電路在輸入圖題2-3(b)波形時(shí)的輸出端X、丫的波

形。

吁廿

(a)(b)

圖題2-3

解:

【題2-4】試畫出圖題2-4(a)所示電路在輸入圖題2-4(b)波形時(shí)的輸出端X、Y的波

形。

8壯8-LT?nnnnn

(a)(b)

圖題2-4

解：

onnn

MLJLJI__r^i_

^jLrLrx=nLnn_n_

Y_LTLTLJLTUITLI-

【題2-5】試設(shè)計(jì)一邏輯電路，其信號(hào)A可以控制信號(hào)B,使輸出Y根據(jù)需要為y=B或

Y=li。

解：可采用異或門實(shí)現(xiàn)，Y=AB+AB,邏輯電路如下：

.IE

【題2-6】某溫度與壓力檢測(cè)裝置在壓力信號(hào)A或溫度信號(hào)B中有一個(gè)出現(xiàn)高電平時(shí)，輸

出低電平的報(bào)警信號(hào)，試用門電路實(shí)現(xiàn)該檢測(cè)裝置。

解：壓力信號(hào)、溫度信號(hào)與報(bào)警信號(hào)之間的關(guān)系為：Y=ATB,有如下邏輯圖。

5

【題2-7】某印刷裁紙機(jī)，只有操作工人的左右手同時(shí)按下開(kāi)關(guān)A與8時(shí)，才能進(jìn)行裁紙

操作，試用邏輯門實(shí)現(xiàn)該控制。

解：開(kāi)關(guān)A、B與裁紙操作之間的關(guān)系為y=A+8,邏輯圖如下：

二fk

【題2-8】某生產(chǎn)設(shè)備上有水壓信號(hào)月與重量信號(hào)B,當(dāng)兩信號(hào)同時(shí)為低電平時(shí)，檢測(cè)電

路輸出高電平信號(hào)報(bào)警，試用邏輯門實(shí)現(xiàn)該報(bào)警裝置。

解：水壓信號(hào)A、重量信號(hào)B與報(bào)警信號(hào)之間的關(guān)系為丫=］交，邏輯圖如下:

葉

【題2-9】如果如下乘積項(xiàng)的值為1,試寫出該乘積項(xiàng)中每個(gè)邏輯變量的取值。

(1)AB；(2)ABC；(3)ABC；(4)ABC

解：⑴A=l,B=1

(2)A=l、B=l、C=0

(3)A=0,B=l,C=0

(4)A=l,B=0或C=1

【題270］如果如下和項(xiàng)的值為0,試寫出該和項(xiàng)中每個(gè)邏輯變量的取值。

(1)A+B；(2)A+B+C-,(3)A+B+C；(4)A+B+C

解(1)A=0,B=0

(2)A=0,B=1或C=1

(3)A=l,B=0,C=1

(4)A=0,B=1或C=0

【題271】對(duì)于如下邏輯函數(shù)式中變量的所有取值，寫出對(duì)應(yīng)，的值。

(1)Y=ABC+AB；(2)X=(A+B)(A+B)

解：(1)Y=ABC+AB=A(C+B)

ABcY

0000

0010

0100

0110

1001

1011

I100

111I

(2)y=(A+B)(A+B)=A

當(dāng)A取1時(shí)，輸出Y為1,其他情況Y=0。

【題272］試證明如下邏輯函數(shù)等式。

(1)AB+ABC=AB；(2)AB(C+C+AC=AB+AC；

(3)A(BC+BC)+AC=A(BC)+AC

解(1)左邊=AB+ABC=ABG+C)=AB=右邊

(2)左邊=A8(C+0+AC=AB+AC=右邊

(3)左邊=A(BC+8C)+AC=A(BC)+AC=右邊

【題273】對(duì)如下邏輯函數(shù)式實(shí)行摩根定理變換。

(1)匕=A+B；(2)Y2=AB；(3)Y3=ABCC+D；(4)YA=(A+BC+CD+BC

解(1)F］=A+B=7(2)y2=AB=A+B

(3)r3=ABCC+D)=AB+CC+D)=A+H+CD

(4)

Y4=(A+BC+CD)+BC=kABCCc+D)+BC=ABC+ABCD+BC=ABC+BC=AB+BC

【題2-14】試用代數(shù)法化簡(jiǎn)如下邏輯函數(shù)式。

(1)y,=A(A+B)；(2)Y2=BC+BC；(3)Y3=A(A+AB)

解：

(1)匕=A(A+8)=A

(2)Y2=BC+BC=C

(3)L=A(4+M)=A

【題2-15］試用代數(shù)法將如下邏輯函數(shù)式化簡(jiǎn)成最簡(jiǎn)與或式。

(1)Yt=AB+ABC+ABCD+ABCDE；(2)Y2=AB+ABC+A；

(3)L=AB+G+元C+AB

解：

(1)=AB+ABC+ABCD+ABCDE=AB

(2)Y2=AB+ABC+A=A+C

(3)Y3=AB+(A+BC+AB=AB+C

【題2-16］試用代數(shù)法將如下邏輯函數(shù)式化簡(jiǎn)成最簡(jiǎn)與或式。

(1)Yt=ABC+(A+B+C)+ABCD；(2)Y2=ABCD+ABCD+~ABCD；

(3)Yi=ABC(AB+C(BC+AC))

解(1)Yt=Alic+(A+Ii+C)+AHcD='AB

(2)Y2=ABCD+ABCD+'ABCD=AB+CD

(3)Y3=4BC(AB+C(BC+4C))=ABC

【題2-17］將如下邏輯函數(shù)式轉(zhuǎn)換成最小項(xiàng)之和形式。

(1)X=(A+后)(C+B)；(2)Y2=(A+BC)C；(3)Y3=AB+CD(AB+CDh

(4)Y4=AB(BC+BD)

解(1)X=(A+歷(C+B)=Z"［(L5,6,7)

(2)Y2=(A+BC)C=^m(5,7)

(3)Y3=AB+CD(AB+C￡>)=(3,7,11,12,13,14,15)

(4)Y4=AB(BC+BD)y\m(13,15)

【題2-18］試用卡諾圖化簡(jiǎn)如下邏輯函數(shù)式。

(1)Yf=ABC+ABC+B；(2)Y2=A+ABC+AB■,

(3)Y3=AC+AB+AB；(4)Y4=ABC+AC+C

解：

(Dr,=ABC+ABC+B

(2)Y2=A+ABC+AB；

(4)Y4=ABC+AC+C

【題2-19］試用卡諾圖化簡(jiǎn)如下邏輯函數(shù)式。

解：

(1)F(A,B,C,D)=>n(0,1,2,8,9,10,12,13,14,15)；

=/lB+BD+BC

(2)F(A,B,C,D)=^m(,2,4,5,6,7,11,12,14,15)；

X2^AB+BD+ACD+ACD

(3)F(A,B,C,D)=^m(0,2,4,6,7,8,12,14,15)

y3=CD+7D+BC

【題2-20］試用卡諾圖化簡(jiǎn)如下具有任意項(xiàng)的邏輯函數(shù)式。

解：

(1)F(A,8,C,O)=Z，"(3,5,8,9,10/2)+Z，/(0,l,2/3)；

=AB+BD+AC+CD

(2)F(A,B,C,D)=Zm(4,5,6,13,14,15)+^^(8,9,10,12)；

Y2=BC+BD+AB

(3)F(4,8,C,0=Z”?(O,2,9,ll,13)+Zd(4,8/O,15)

Y3=AD+~BD

【題2-21】將如下邏輯函數(shù)式畫成真值表。

解：

(1)Yf=AI3+BC;

ABcY1

0000

0010

010()

0111

1000

1010

1101

11I1

解：

(1)Ft=ABC+AHC+ABC;

ABcY

0000

0010

0101

0110

1000

1011

1100

1111

(2)F2=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD

ABcDY

00001

00010

00100

00110

01000

01011

01101

01110

10000

10011

10100

10I10

11000

11010

11I00

11110

【題2-23］寫出圖題2-23所示邏輯電路的邏輯函數(shù)式。

圖題2-23

解(1)Y=AB=A+B

(2)Y=(.A+B)C=AC+BC

【題2-24］畫出如下邏輯函數(shù)式的邏輯電路圖。

(1)AB+AB；

(2)AB+AB+ABC;

(3)AB(C+D)；

(4)A+B(C+D(8+C))

【題2-25］寫出表題2-25的與或邏輯函數(shù)式。

Y=ABC+ABC+ABC+ABC表題2-25

ABCY

0000

0011

0100

01I0

1001

1011

1100

1111

【題2-26］用與非門實(shí)現(xiàn)如下邏輯函數(shù)。

(1)F=ABC=ABC

(2)F=AB+CD=AB+CD=ABCD

(3)F=(A+B)(C+D)=AC+BC+AD+BD=AC+BC+AD+BD=ACBCADBD

【題2-27】用或非門實(shí)現(xiàn)題2-26中的邏輯函數(shù)。

(1)F=ABC=ABC=A+B+C

A

B

C

(2)F=AB+CD=AB+CD=A+B+C+D

F

(3)F=(A^B)(C+D)=AC^BC^AD^BD=AC+BC+AD^BD=ACBCADBD

=(A+C)(8+C)(A+O)(8+O)=(A+C)+(5+C)+(A+O)+(6+O)

0——F

第3章習(xí)題與參考答案

【題371試畫出74HC與74LS系列邏輯門電路的輸出邏輯電平與輸入邏輯電平示

意圖。

解：74HC系列(5V)：74LS系列：

5V

4.44

3.5V

2.5V

2.7VVOH

2.0V2V1H

1.5V

1.1VVt

0.8VVIL

0.5V

0.5VVOL

0V

0VGNE

5VCMOS

5VLS

【題3-2】某邏輯門的輸入低電平信號(hào)范圍為-3?-12V,輸入高電平范圍為3?12V。

若該邏輯門的輸入電壓值為-5V、-8V、+5V、+8V,對(duì)于正邏輯約定，這些電壓值各代

表什么邏輯值？若是采用負(fù)邏輯約定，這些電壓值各代表什么邏輯值？

解：-5V、-8V代表邏輯0；+5V、+8V代表邏輯1

若是復(fù)邏輯：-5V、-8V代表邏輯1；+5V、+8V代表邏輯0

【題3-3】CMOS非門電路采用什么類型的MOS管？

解：采用一個(gè)PMOS管和一個(gè)NMOS管。

【題3-4】試確定圖題3-4所示的MOS管中，哪些是導(dǎo)通的？哪些是截止的？

解（a）通；（b）通；（c）通；（d）通

【題3-5】試分析圖題3-5所示MOS電路的邏輯功能，寫出丫端的邏輯函數(shù)式，并畫

出邏輯圖。

圖題3-5

解:

ABcDY

00001

00010

00100

00110

01001

01010

0110()

01110

10001

10010

10100

10110

11000

11010

I1100

11110

Y=ACD+BCD

H

H

8n

p

H-un

D

ABcDY

00001

00011

00101

00111

01001

010I1

01101

01110

10001

100I1

10101

10110

11001

11011

11101

11110

Y=^B+C+D

【題3-6］請(qǐng)查閱74HC04手冊(cè)，確定該器件在4.5V電源時(shí)的高電平與低電平噪聲容限。

解：查手冊(cè)74HC04,Vcc=4.5V時(shí)：

VlHmin=3.15V,VILmax=1.35V

20UA負(fù)載電流時(shí)：V°Hmin=4.4V,VOLmax=0.1V

VNL=VILmax-VoLmax=1.35V-0.1V=1.25V

VNH=V0Hmin-VIHmin==4.4V-3.15V=1.25V

4mA負(fù)載電流時(shí)：V°Hmin=4.18V,VoLnlax=0.26V

VNL=VILmax-VOLmax=1.35V-0.26V=1.09V

VNH=VoHmin-V|Hmin==4-18V—3-15V=L03V

【題3-7】某門電路的輸出電流值為負(fù)數(shù)，請(qǐng)確定該電流是拉電流還是灌電流。

解：流出芯片的電流為負(fù)數(shù)，因此為拉電流。

【題3-8】請(qǐng)查閱74HC04手冊(cè)，確定該器件在拉電流4mA負(fù)載時(shí)，可否保持VOHmi?>4V

(VCC=4.5V)?

解：可以保持VOH>4V,因?yàn)閂oHmin=4.18V

【題3-9］請(qǐng)查閱74HC04手冊(cè),確定該器件在灌電流4mA負(fù)載時(shí)，可否保持V0Lmax<0.4V

(VCc=4.5V)o

解：可以保持V°L<0.4V,因?yàn)閂°Lmax=0.26V。

【題370】請(qǐng)查閱74HC04手冊(cè)，確定該器件在驅(qū)動(dòng)74HC00時(shí)的高電平與低電平扇出系

數(shù)。

解：若輸出高電平為Vcc-0.1V時(shí)，高電平扇出系數(shù)NH=IoHmax/【IH=0.02mA/lHA=20

若扇出低電平為0.1V時(shí)，低電平扇出系數(shù)NL=IoLmax/IiL=0.02mA/luA=20

【題3-11】查閱商業(yè)溫度范圍的74HC00芯片手冊(cè)，回答如下問(wèn)題：

(1)電源電壓范圍：

(2)輸出高電平電壓范圍；

(3)輸出低電平電壓范圍；

(4)輸入高電平電壓范圍

(5)輸入低電平電壓范圍；

(6)該芯片的靜態(tài)電源電流；

(7)典型傳播延遲時(shí)間；

(8)扇出系數(shù)。

解(1)電源電壓范圍2~6V

(2)輸出高電平范圍：當(dāng)IOH<20UA時(shí)(Vcc-O.lV)~Vcc

當(dāng)Vcc=3V、IIoHlW2.4mA時(shí)：2.34V-3V

當(dāng)Vcc=4.5V、IIOH忘4mA時(shí)：3.84V-4.5V

當(dāng)Vcc=6V、IIoHlW5.2mA時(shí)：5.34V-6V

(3)輸出低電平范圍：當(dāng)IOLW20UA時(shí)：GND+0.1V

當(dāng)Vcc=3V、IIoiJW2.4mA時(shí)：0V-0.33V

當(dāng)Vcc=4.5V、hiJW4mA時(shí)：0V-0.33V

當(dāng)Vcc=6V、hiJW5.2mA時(shí)：0V~0.33V

(4)輸入高電平電壓范圍

當(dāng)Vcc=2V時(shí)，1.5V-2V

當(dāng)Vcc=3V時(shí)，2.1V-3V

當(dāng)Vcc=4.5V時(shí)，3.15V-4.5V

當(dāng)Vcc=6V時(shí)，4.2V-6V

(5)輸入低電平電壓范圍；

當(dāng)Vcc=2V時(shí)，0V~0.5V

當(dāng)Vcc=3V時(shí)，0V-0.9V

當(dāng)Vcc=4.5V時(shí),0V-1.35V

當(dāng)Vcc=6V時(shí)，0V~1.8V

(6)該芯片的靜態(tài)電源電流；6V時(shí)：2uA/每封裝

(7)典型傳播延遲時(shí)間；

Vcc=2V時(shí)，tpHi.=tpi.H=75ns；

Vcc=3V時(shí)，tpHL=tpLH=3Ons；

Vcc=4.5V時(shí)，tpHi=tpi.H=15ns；

Vcc=2V時(shí)，tpHL=tpLH=13ns；

(8)扇出系數(shù)。

如果保證輸出電流小于20uA時(shí)輸出高低電平，則由于輸入漏電流為±1UA,因此

有扇出系數(shù)為20。

【題3-12］請(qǐng)敘述CMOS數(shù)字電路輸入端不能懸空的原因。

解：因?yàn)镃MOS電路的輸入端具有非常高的輸入阻抗，容易受到干擾，一旦受到干擾

后，會(huì)使輸出電平發(fā)生轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生功耗，因此輸入端不能懸空，應(yīng)該連接確定的邏輯電平。

【題373】去耦電容的安裝位置與芯片電源引腳之間的距離有何關(guān)系？

解：去耦電容的作用是消除芯片動(dòng)作對(duì)電源電流的影響，或是消除電源電壓波動(dòng)對(duì)芯片的

影響，因此越接近芯片的電源引腳越好。

【題374】門電路有哪兩個(gè)重要時(shí)間參數(shù)？各有何意義？

解：一個(gè)是輸出瞬變時(shí)間，門電路的輸出從一個(gè)狀態(tài)向另外一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換需要的過(guò)渡

時(shí)間。

另外一個(gè)是傳輸延遲時(shí)間，是輸入信號(hào)變化到輸出信號(hào)變化之間需要的時(shí)間。

【題375］某CMOS開(kāi)漏輸出門驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，若電源電壓為5V,發(fā)光二極管電流

為5mA,發(fā)光管壓降為L(zhǎng)8V,試計(jì)算上拉電阻值。

解：忽略開(kāi)漏輸出門的管壓降，上拉電阻R%（5-1.8）/5=0.64kQ

【題3-16］試判斷圖題3-16中哪個(gè)三極管是導(dǎo)通或是截止的。

圖題3_16

解（a）導(dǎo)通；（b）截止；（c）導(dǎo)通；（d）截止

【題3-17】請(qǐng)查閱74LS00手冊(cè)，確定該門的高電平與低電平噪聲容限。

解：查手冊(cè)74LS00,VCC=5V時(shí)：

VIHmin=2V,VILmax=0.8V

-400uA拉電流時(shí)：VoHmin=2.7V；8mA灌電流時(shí)，VOLmax=0.5V

低電平噪聲容限：VNL=VILmax-VOLmax=0.8V-0.5V=0.3V

高電平噪聲容限：VNH=VoHmin-ViHmin==2.7V-2V=0.7V

【題3-18］請(qǐng)回答TTL電路的灌電流能力強(qiáng)還是拉電流能力強(qiáng)？

解：灌電流能力為8mA,拉電流能力為0.4mA,因此灌電流能力強(qiáng)。

【題3-191試計(jì)算74LS系列門驅(qū)動(dòng)74LS系列門時(shí)的扇出系數(shù)。

解：查手冊(cè)可知，LH=20UA；I1L=-0.4mA

因止匕有NH=IoHmax/I|Hmax=400/20=20

NL=IoLmax/IlLmax=8/0.4=20

【題3-20］當(dāng)74LS系列門電路采用拉電流方式驅(qū)動(dòng)流過(guò)5mA電流的發(fā)光二極管時(shí)，出

現(xiàn)什么情況？若是采用74HC系列電路驅(qū)動(dòng)，有什么不同嗎？

解：74LS下列電路的拉電流能力只有0.4mA,因此驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管時(shí)，二極管亮度很??；

而采用74HC系列電路時(shí)，有足夠的驅(qū)動(dòng)能力使發(fā)光二極管發(fā)光。

【題3-21］連接5V電壓的上拉電阻要保持15個(gè)74LS00輸入為高電平，上拉電阻的最

大阻值是多少？若按照計(jì)算的最大阻值，高電平噪聲容限為多少？

解：若使上拉高電平與74LS輸出高電平VOHmin相同，則有

Rmax=(Vcc-VoHmin)/(15XIIHmax)=(5-2.7)/(15X20UA)=7.66kQ

選為7.5kQ.

對(duì)于所選7.5kQ電阻，有上拉高電平=5—(7.5kQX(15X20UA))=2.75V,因此有

噪聲容限為0.75V。

【題3-22］有源輸出(圖騰柱)與集電極開(kāi)路(OC)輸出之間有什么區(qū)別？

解：OC門輸出端只能輸出低電平和開(kāi)路狀態(tài)，其輸出級(jí)需要上拉電阻才能輸出高電

平，且上拉電源可以與芯片電源不同，因此常用于不同電源電壓芯片之間實(shí)現(xiàn)信號(hào)電平變

換，OC門輸出端可以并聯(lián)實(shí)現(xiàn)線與；

有源輸出可以輸出低電平與高電平，兩個(gè)有源輸出端連接在一起時(shí)，若是一個(gè)輸出端

輸出高電平，另外一個(gè)輸出端輸出低電平時(shí)，可引起較大電流損壞輸出級(jí)。

【題3-23】查閱商業(yè)溫度范圍的74LS00芯片手冊(cè)，回答如下問(wèn)題：

(1)電源電壓范圍；

(2)輸出高電平電壓范圍；

(3)輸出低電平電壓范圍；

(4)輸入高電平電壓范圍；

(5)輸入低電平電壓范圍；

(6)該芯片的電源電流；

(7)典型傳播延遲時(shí)間；

(8)扇出系數(shù)。

解(1)電源電壓范圍4.75~5.25V

(2)輸出高電平范圍：當(dāng)IIOHIWO.4mA時(shí)：2.7V-5V

(3)輸出低電平范圍：當(dāng)IOLW8mA時(shí)：0~0.5V

(4)輸入高電平電壓范圍：2V~5V

(5)輸入低電平電壓范圍；0-0.8V

(6)該芯片的靜態(tài)電源電流；

5.5V時(shí)：kcH=L6mA/每封裝

5.5V時(shí)：IccL=4.4mA/每封裝

(7)典型傳播延遲時(shí)間；

tpHL=10ns；

tpigns；

(8)扇出系數(shù)。

高電平輸入電流IIH=20UA,輸出IOH為400UA,因此高電平扇出系數(shù)為20。

低電平輸入電流In.=0.4mA,輸出b.為8mA,因此低電平輸出心事為20。

【題3-24］試確定圖題3-24所示74LS門電路的輸出狀態(tài)(設(shè)電源%c為5V)。

圖題3-24

解：

丫1=高電平；Y2=開(kāi)路；丫3=高電平；Y4=高阻；丫5=高電平；Y6=高電平

丫7=高電平；Y8=高阻；丫9=高電平；Y10=高電平

【題3-25］試確定圖題3-25所示74HC門電路的輸出狀態(tài)(設(shè)電源區(qū)c為5V)。

圖題3-25

解：丫1=高電平；丫2=低電平：Y3=低電平

【題3-26］試確定圖題3-26所示74LS門電路的輸出負(fù)載是灌電流還是拉電流，并確定

最大電流值。

圖題3-26

解(1)輸出低電平，因此是灌電流負(fù)載，保證輸出為0.5V時(shí)的最大電流值為8mA。

(2)輸出高電平，因此是拉電流負(fù)載，保證輸出為2.7V時(shí)的最大電流值為0.4mA。

【題3-27］寫出圖題3-27所示電路的邏輯函數(shù)式。若是每個(gè)門的/oL?=20mA,心成,

=0.25V,假設(shè)丫端連接10個(gè)TTL負(fù)載。試求電源電壓是5V情況下的最小上拉電阻值。

+5V

圖題3-27

解：邏輯函數(shù)式：Y=~ABCD'EF

若假設(shè)每個(gè)LSTTL低電平輸入電流為0.4mA,則有:

-

Rmin=(VcC-V0Lmax)/(loLmax10X0.4)

=(5V-0.25V)/(20mA-4mA)%0.3kQ

【題3-28］圖題3-28所示的74LS電路中，若是看為下列情況時(shí)，立為多少？(這里

假設(shè)電壓表內(nèi)阻為50kQ)()

(I)外懸空。

(2)%接低電平(0.3V).

(3)一接高電平(3.6V).

(4)K”經(jīng)過(guò)68c電阻接地。

(5)。經(jīng)過(guò)10kC電阻接地。

圖題3-28

解：設(shè)肖特基二極管壓降為0.25V,晶體管發(fā)射結(jié)壓降0.6V,則有

(1)V|2^IV；(2)V|2^0.3V；(3)VI2?=1V；(4)V|2^0V；(5)V,2^1V；

【題3-29］試說(shuō)明如下各種門電路中哪些輸出端可以直接并聯(lián)使用？

(1)具有推拉輸出(圖騰柱)的TTL電路。

(2)TTL電路OC門。

(3)TTL電路三態(tài)門。

(4)具有互補(bǔ)輸出(非門)結(jié)構(gòu)的CMOS電路。

(5)CMOS電路OD門。

(6)CMOS電路三態(tài)門。

解：(2)(3)(5)(6)可以。

第4章習(xí)題與參考答案

【題4-1】寫出圖題4T的輸出邏輯函數(shù)式。

圖題4-1

解：(1)Y[=AB+AC+A=A+C

(2)Y2=AB+ACD+5￡>D=A(fi+C￡?=A+B+CD=A+BC+BD

【題4-2】使用與門、或門實(shí)現(xiàn)如下的邏輯函數(shù)式。

(1)YX=ABC+D(2)4=A(C￡>+B(3)Y3=AB+C

解：

【題4-3】使用與門、或門和非門，或者與門、或門和非門的組合實(shí)現(xiàn)如下的邏輯函數(shù)式。

(1)Yt=AB+BC(2)Y2=A(G+B(3)Y3=ABC+B(EF+G

【題4-4】試寫出圖題4-4所示電路的邏輯函數(shù)式，列出真值表，并分析該甩路的邏

輯功能。

解：

Y[=AB+AC+BC

ABCYI

0000

0010

0100

0111

1000

1011

1101

1111

此電路是三人表決電路，只要有兩個(gè)人輸入1,輸出就是1。

Y2=ABCD-ABCD-ABCD-ABCD=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD

ABcDY2

00000

00010

00100

0()110

01000

01010

01100

01111

10000

10010

10100

10111

11000

11011

11101

11110

該電路在4個(gè)輸入中有3個(gè)為1時(shí)，輸出Y2為1。

【題4-5】邏輯電路與其輸入端的波形如圖題4-5所示，試畫出邏輯電路輸出端Y的波形。

II--------------JT&]

:__n__n_

圖題4-5

解：Y=A+B

【題4-6】圖題4-6所示的邏輯電路中，與非門為74LS00,或非門是74LS02,非門是74LS04。試

分析該電路的最大傳輸延遲時(shí)間。

圖題4-6

解：74LS00、74LS02和74LS04的最大tp一和tPLH都是15ns,因?yàn)锳信號(hào)經(jīng)過(guò)4級(jí)

門達(dá)到輸出端X,因此最大傳輸延遲時(shí)間為4義15ns=60ns。

【題4-7】圖題4-7所示的是家用報(bào)警器裝置，該裝置具有6個(gè)開(kāi)關(guān)，各開(kāi)關(guān)動(dòng)作如下:

IkU

圖題4-7

人工報(bào)警開(kāi)關(guān)M,該開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，報(bào)警信號(hào)ALARMT,開(kāi)始報(bào)警。

報(bào)警使能開(kāi)關(guān)EN,該開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，窗戶、門和車庫(kù)信號(hào)才能使ALARM=1。

復(fù)位開(kāi)關(guān)RST,該開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，取消報(bào)警。

窗戶開(kāi)關(guān)W,該開(kāi)關(guān)平常處于閉合狀態(tài)，一旦斷開(kāi)，使ALARM=1,開(kāi)始報(bào)警。

門開(kāi)關(guān)D,該開(kāi)關(guān)平常處于閉合狀態(tài)，一旦斷開(kāi)，使ALARM=1,開(kāi)始報(bào)警。

車庫(kù)開(kāi)關(guān)G,該開(kāi)關(guān)平常處于閉合狀態(tài)，一旦斷開(kāi)，使