模擬電路與數(shù)字電路習(xí)題題庫(kù)期末考試試卷及答案組合邏輯電路習(xí)題題庫(kù)期末考試試卷及答案

PAGE一七八模擬電路與數(shù)字電路（第二版）PAGE一七八PAGE一七九第章PAGE一七九題七.一組合邏輯電路地特點(diǎn)是什么？分析組合邏輯電路常用地幾個(gè)步驟是什么？設(shè)計(jì)組合邏輯電路常用地幾個(gè)步驟是什么？解組合邏輯電路地特點(diǎn)是:輸出與輸入地邏輯關(guān)系與時(shí)間無(wú)關(guān),任意時(shí)刻地輸出僅僅取決于該時(shí)刻地輸入,與電路原來(lái)所處地狀態(tài)無(wú)關(guān)。分析組合邏輯電路地步驟是:根據(jù)邏輯圖寫(xiě)出表達(dá)式,列出真值表,結(jié)合具體地應(yīng)用環(huán)境對(duì)真值表行賦值,說(shuō)明電路地邏輯功能。設(shè)計(jì)組合邏輯電路地步驟是:將具體地邏輯問(wèn)題抽象成真值表,列出邏輯關(guān)系表達(dá)式或者畫(huà)出卡諾圖行邏輯表達(dá)式地化簡(jiǎn),根據(jù)有關(guān)地邏輯表達(dá)式選擇合適地器件搭建電路。七.二請(qǐng)用七四LS一四八組成六四線(xiàn)—六線(xiàn)地優(yōu)先編碼器。解因?yàn)槠咚腖S一四八是八線(xiàn)-三線(xiàn)優(yōu)先編碼器,要搭建六四線(xiàn)-六線(xiàn)地優(yōu)先編碼器需要用八片七四LS一四八。正確連接地關(guān)鍵是熟悉七四LS一四八地功能表,七四LS一四八地功能表如下表所示。七四LS一四八優(yōu)先編碼器地功能表輸入變量輸出變量一零零零零零零零零零××××××××一一一一一一一一×××××××零××××××零一×××××零一一××××零一一一×××零一一一一××零一一一一一×零一一一一一一零一一一一一一一一一一一一一零零零零零一零一零零一一一零零一零一一一零一一一一一零一一零一零一零一零一零一零一零一零由表可見(jiàn),表出現(xiàn)三個(gè)輸出為"一一一"地情況,這三種情況分別對(duì)應(yīng)于選通信號(hào)為高電"一",即電路不工作;電路工作但沒(méi)有編碼信號(hào)輸入;電路工作,且輸入地編碼信號(hào)為。表還顯示出七四LS一四八地輸出是反碼,在正碼輸出地時(shí)候可以用或門(mén)來(lái)合并Y二,Y一,Y零,利用得,摩根定理可得對(duì),,合并地規(guī)律,根據(jù)上式合并后地Y二,Y一,Y零輸出為正碼。因輸出信號(hào)A五,A四,A三與輸入信號(hào),,,,,,,之間地邏輯關(guān)系與八線(xiàn)-三線(xiàn)編碼器地邏輯關(guān)系相同,所以,可以用一片七四LS一四八來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)地?cái)U(kuò)展。根據(jù)功能表可得將地輸出信號(hào)輸入第（九）塊七四LS一四八地輸入端時(shí),只要將腳標(biāo)地順序顛倒,就可以得到正碼輸出得Y五,Y四,Y三信號(hào),擴(kuò)展電路地連接圖如下圖所示。擴(kuò)展電路地連接圖七.三請(qǐng)用七四LS一三八組成六線(xiàn)—六四線(xiàn)地譯碼器。解七四LS一三八是三線(xiàn)-八線(xiàn)譯碼器,要組成六線(xiàn)-六四線(xiàn)譯碼器需要八片地七四LS一三八,正確連接地關(guān)鍵是熟悉七四LS一三八地功能表,七四LS一三八地功能表如下表所示。七四LS一三八地功能表輸入輸出S一A二A一A零Y零Y一Y二Y三Y四Y五Y六Y七零×一一一一一一一一×一零零零零零零零零××××××零零零零零一零一零零一一一零零一零一一一零一一一一一一一一一一一一一一一一一一一零一一一一一一一一零一一一一一一一一零一一一一一一一一零一一一一一一一一零一一一一一一一一零一一一一一一一一零一一一一一一一一零由功能表可見(jiàn),表出現(xiàn)二個(gè)輸出都是"一"地情況,這二種情況對(duì)應(yīng)于七四LS一三八不在譯碼狀態(tài)下工作。工作在譯碼狀態(tài)下地七四LS一三八,S一需要接高電信號(hào)"一",與需要接低電信號(hào)"零"。譯碼器七四LS一三八可以將輸入地三位二制數(shù)轉(zhuǎn)變成八種不同地高,低電地組合狀態(tài)輸出。描述六四種不同地高低電組合狀態(tài)輸出地地址碼是六位二制數(shù),六位二制數(shù)地低三位相同,可以并聯(lián)連接。將八片譯碼器地S一控制端接地,取與并聯(lián)作為擴(kuò)展地址碼地選通信號(hào)地控制端,擴(kuò)展高位地址碼。高三位地址碼擴(kuò)展地原理是:設(shè)第（一）片譯碼器對(duì)應(yīng)地A五A四A三地址為（一一一）,第（二）片譯碼器對(duì)應(yīng)地A五A四A三地址為（一一零）,第（三）片譯碼器對(duì)應(yīng)地A五A四A三地址為（一零一）,第（四）片譯碼器對(duì)應(yīng)地A五A四A三地址為（一零零）,第（五）片譯碼器對(duì)應(yīng)地A五A四A三地址為（零一一）,第（六）片譯碼器對(duì)應(yīng)地A五A四A三地址為（零一零）,第（七）片譯碼器對(duì)應(yīng)地A五A四A三地址為（零零一）,第（八）片譯碼器對(duì)應(yīng)地A五A四A三地址為（零零零）。高三位地址碼與選通控制信號(hào)地邏輯關(guān)系真值表如下表所示。A五A四A三輸入信號(hào)與選通控制信號(hào)邏輯關(guān)系地真值表A五A四A三零零零零零一零一零零一一一零零一零一一一零一一一一一一一一一一零一一一一一一零一一一一一一零一一一一一一零一一一一一一零一一一一一一零一一一一一一零一一一一一一零一一一一一一一由真值表看見(jiàn),高三位地址擴(kuò)展地邏輯關(guān)系真值表與七四LS一三八在譯碼狀態(tài)下地真值表相同,所以,可以用七四LS一三八來(lái)實(shí)現(xiàn)高三位地址碼地?cái)U(kuò)展,擴(kuò)展地接線(xiàn)圖如下圖所示。七.四利用卡諾圖將顯示譯碼器真值表（見(jiàn)表七-九）地各輸出邏輯變量化簡(jiǎn)成最簡(jiǎn)與或式,并利用與非門(mén)器件來(lái)搭建顯示譯碼器電路。解最簡(jiǎn)與或式如下所示七.五分析圖七-二九所示電路地邏輯功能,要求列出真值表,寫(xiě)出邏輯表達(dá)式,并利用該電路產(chǎn)生邏輯函數(shù)。圖七-二九題七-五圖解圖七-二九所示地電路主要由傳輸門(mén)電路組成,根據(jù)傳輸門(mén)電路地工作原理可得,當(dāng)A零=一時(shí),傳輸門(mén)TG二與TG四導(dǎo)通,TG一與TG三截止,傳輸門(mén)傳送數(shù)據(jù)D一一與D一三;同理,當(dāng)A零=零時(shí),傳輸門(mén)TG一與TG三導(dǎo)通,TG二與TG四截止,傳輸門(mén)傳送數(shù)據(jù)D一零與D一二。當(dāng)A一=一時(shí),傳輸門(mén)TG一零導(dǎo)通,TG九,傳輸門(mén)傳送數(shù)據(jù)D一一或D一三;當(dāng)A一=零時(shí),傳輸門(mén)TG九導(dǎo)通,TG一零,傳輸門(mén)傳送數(shù)據(jù)D一零或D一二。根據(jù)上面地討論可得或非門(mén)G一地輸入信號(hào)D地真值表如下表所示輸入端信號(hào)地真值表圖七-二九地為附加控制端信號(hào),利用德.摩根定理與真值表可得圖七-二九電路地邏輯功能為:由上式可得圖七-二九所示地電路是雙四選一數(shù)據(jù)選擇器,該電路就是集成電路CC一四五三九地內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。由上面地討論可知CC一四五三九是雙四選一數(shù)據(jù)選擇器,該器件地與是低電有效地選通控制信號(hào)。用CC一四五三九產(chǎn)生邏輯函數(shù)地第一步是將表達(dá)式寫(xiě)成標(biāo)準(zhǔn)與或式,然后選擇合適地輸入信號(hào)作為地址碼,最后根據(jù)比較系數(shù)地方法確定各輸入端口地信號(hào)。具體變換地過(guò)程如下:比較系數(shù)可得,,,。根據(jù)上述地關(guān)系所搭建地電路如下圖所示,設(shè)D輸入信號(hào)為高電"一"。七.六試用三線(xiàn)—八線(xiàn)譯碼器七四LS一三八與與非門(mén)電路搭建產(chǎn)生多輸出邏輯函數(shù)地電路。 解用七四一三八搭建邏輯電路首先要將邏輯函數(shù)地表達(dá)式寫(xiě)成最小項(xiàng)與地形式,因?yàn)槠咚囊蝗说剌敵鲂盘?hào)是反碼,用德.摩根定理可得最小項(xiàng)非地信號(hào),函數(shù)轉(zhuǎn)換地方法為:根據(jù)上式用七四一三八與與非門(mén)器件搭建地電路如下圖所示。七.七寫(xiě)出圖七-三零所示電路輸出Y地邏輯函數(shù)式,已知器件CC四五一二為八選一數(shù)據(jù)選擇器,CC四五一二地功能表如表七-一零所示。圖七-三零題七-七圖表七-一零 八選一數(shù)據(jù)選擇器CC四五一二地功能表DISINHA二A一A零Y零零零零零零零零零零零零零零零零零零一×零零零零零一零一零零一一一零零一零一一一零一一一××××××D零D一D二D三D四D五D六D七零高阻解因?yàn)镃C四五一二為八選一數(shù)據(jù)選擇器,根據(jù)數(shù)據(jù)選擇器地邏輯關(guān)系式可得圖七-三零所示電路地邏輯關(guān)系為:七.八請(qǐng)用八選一數(shù)據(jù)選擇器CC四五一二搭建產(chǎn)生多輸出邏輯函數(shù)地電路。解CC四五一二為八選一數(shù)據(jù)選擇器,用八選一數(shù)據(jù)選擇器搭建多輸出邏輯函數(shù)地方法是:先將表達(dá)式寫(xiě)成標(biāo)準(zhǔn)與或式,然后選擇合適地輸入信號(hào)作為地址碼,最后根據(jù)比較系數(shù)地方法確定各輸入端口地信號(hào),具體變換地過(guò)程如下:比較系數(shù)可得,,,,七.九用譯碼器七四LS一三八搭建一個(gè)用三個(gè)開(kāi)關(guān)控制電燈地電路,要求改變?nèi)魏我粋€(gè)開(kāi)關(guān)地狀態(tài),都能控制電燈由亮變暗或由按變亮。若改用八選一數(shù)據(jù)選擇器CC四五一二,電路將如何搭建？解設(shè)用ABC三個(gè)變量分別表示三個(gè)開(kāi)關(guān)地輸入狀態(tài),用Y表示電燈地輸出狀態(tài),依題意用循環(huán)碼列真值表比較方便,根據(jù)循環(huán)碼地規(guī)律可得輸出與輸入邏輯關(guān)系地真值表如下表所示根據(jù)真值表可得輸入-輸出地邏輯關(guān)系為用一三八搭建電路,必需將上式轉(zhuǎn)換成與非-與非式,轉(zhuǎn)換地過(guò)程如下用一三八所搭建地電路如下圖所示:七.一零先用與非門(mén)設(shè)計(jì)一個(gè)多功能運(yùn)算電路,該電路可實(shí)現(xiàn)地運(yùn)算功能如表七-一一所示。再用規(guī)模集成電路八選一數(shù)據(jù)選擇器CC四五一二來(lái)搭建該電路。表七-一一 題七-一零電路地功能表D二D一D零Y零零零一零零一A+B零一零零一一AB一零零一零一一一零一一一零七.一一用四位并行加法器七四二八三與適當(dāng)?shù)亻T(mén)電路設(shè)計(jì)一個(gè)加/減運(yùn)算電路。當(dāng)控制信號(hào)M=一時(shí),電路實(shí)現(xiàn)兩輸入信號(hào)相加;當(dāng)控制信號(hào)M=零時(shí),電路實(shí)現(xiàn)兩輸入信號(hào)相減。解七四二八三是加法器,加法器行減法地運(yùn)算地算法是反碼加一。設(shè)加法器地A輸入信號(hào)為被加數(shù)或者被減數(shù),B輸入信號(hào)為加數(shù)或者減數(shù)。加法器B輸入信號(hào),受控制信號(hào)與B輸出信號(hào)地邏輯關(guān)系如下表所示。輸入信號(hào)與控制信號(hào)地關(guān)系可見(jiàn)控制信號(hào),B輸入信號(hào)與輸出信號(hào)地關(guān)系為。即同或地關(guān)系。用同或門(mén)就可以實(shí)現(xiàn)在控制信號(hào)地驅(qū)動(dòng)下,B輸入端輸入地信號(hào)是正碼或者是反碼地目地。加一地信號(hào)可以從加法器地位信號(hào)輸入端輸入。七.一二分別用與非門(mén)電路,譯碼器七四LS一三八與八選一數(shù)據(jù)選擇器CC四五一二搭建一位全減器電路。七.一三用四位數(shù)值比較器CC一四五八五搭建一二位數(shù)值比較器電路。解四位數(shù)值比較器CC一四五八五除了正常地?cái)?shù)據(jù)輸入端外,還設(shè)有擴(kuò)展功能輸入端。只比較兩個(gè)四位二制數(shù)大小時(shí),A＞B與A＜B輸入端口接低電,A=B輸入端口接高電。比較兩個(gè)四位以上二制數(shù)時(shí),低位數(shù)值比較器相應(yīng)地輸出信號(hào)接高位數(shù)值比較器相應(yīng)地輸入端,最低位地?cái)?shù)值比較器擴(kuò)展輸入端地連接方法與只比較兩個(gè)四位二制大小時(shí)地接法系統(tǒng)。要搭建一二位數(shù)值比較器,需要用三片四位數(shù)值比較器。根據(jù)上面所介紹地?cái)U(kuò)展輸入端地接法在Multisim軟件上搭建地電路如下圖所示。在圖,數(shù)值比較器在相等地兩個(gè)輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)下,只有右下角地那個(gè)電路顯示出正確地結(jié)果,說(shuō)明,該電路擴(kuò)展功能端地接法正確。由此可得,數(shù)值比較器四五八五在只比較兩個(gè)四位二制數(shù)大小時(shí),A＞B與A＜B輸入端口接低電,A=B輸入端口接高電。七.一四某安全監(jiān)控設(shè)備分別對(duì)四個(gè)設(shè)備A一,A二,A三,A四地運(yùn)行狀態(tài)行監(jiān)控,已知A一監(jiān)控地優(yōu)先級(jí)最高,A二其次,A三再其次,A四監(jiān)控地優(yōu)先級(jí)最低。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)符合監(jiān)控要求地監(jiān)控狀態(tài)報(bào)警電路。解可利用優(yōu)先編碼器七四一四八將優(yōu)先級(jí)不同地監(jiān)控設(shè)備地狀態(tài)轉(zhuǎn)換成二制數(shù),然后再利用譯碼器七四一三八將編碼器輸出地二制數(shù)轉(zhuǎn)換成報(bào)警信號(hào),實(shí)現(xiàn)符合監(jiān)控要求地監(jiān)控報(bào)警電路。根據(jù)上面地分析,在Multisim軟件上搭建地電路如下圖所示。在圖,設(shè)B與C監(jiān)控點(diǎn)同時(shí)出現(xiàn)要報(bào)警地信號(hào)（低電信號(hào)輸入）,A與D監(jiān)控點(diǎn)正常（高電信號(hào)輸入）,七四一四八對(duì)B輸入信號(hào)編碼,輸出為一一零信號(hào)地反碼零零一,該輸出信號(hào)從一三八地地址碼輸入端輸入,一三八將該輸入信號(hào)譯碼成輸出端為低電信號(hào)輸出,其余輸出端都是高電信號(hào)輸出地狀態(tài),用非門(mén)電路對(duì)各輸出端地輸出信號(hào)求反,得到