数字电子技术基础(夏路易)_课后习题.pdf

第1章 习题与参考答案【题1-1】将下列十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数。(1)25；(2)4 3；(3)56；(4)7 8解：(1)25=(11001)2=(31)8=(19)16(2)4 3=(101011)2=(53)8=(2B)16(3)56=(111000)2=(7 0)8=(38)16(4)(1001110)2、(116)8、(4 E)16【题1-2】将下列二进制数转换为十进制数。(1)10110001；(2)10101010；(3)11110001；(4)10001000解：(1)10110001=17 7(2)10101010=17 0(3)11110001=24 1(4)10001000=136【题1-3】将下列十六进制数转换为十进制数。(1)F F；(2)3F F；(3)A B；(4)13F F解：(1)(F F)6=255(2)(3F F)脩=1023(3)(A B)16=17 1(4)(13F F)16=5119【题1-4将下列十六进制数转换为二进制数。(1)11；(2)9 C；(3)B 1；(4)A F解：(1)(11),6=(00010001)2(2)(9 0 16=(10011100)2(3)(B 1)16=(1011 0001)2(4)(A F)|6=(10101111)2【题1-5】将下列二进制数转换为十进制数。(1)1110.01；(2)1010.11；(3)1100.101；(4)1001.0101解:(1)(1110.01)2=14.25(2)(1010.11)2=10.7 5(3)(1001.0101)2=9.3125【题1-6】将下列十进制数转换为二进制数。(1)20.7；(2)10.2；(3)5.8；(4)101.7 1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【题 1-7】写出下列二进制数的反码与补码(最高位为符号位)。(1)01101100：(2)11001100；(3)11101110；(4)11110001解：(1)01101100是正数，所以其反码、补码与原码相同，为 01101100(2)11001100 反码为 10110011,补码为 10110100(3)11101110 反码为 10010001,补码为 10010010(4)11110001 反码为 10001110,补码为 10001111【题 1-8】将下列自然二进制码转换成格雷码。000；001；010；011；100：101；110：111解：格 雷 码:000、00k 011 010、110、111、10k 100【题 1-9】将下列十进制数转换成B C D 码。(1)25；(2)34；78；(4)152解：25=(00100101)BCD(2)34=(0011 0100)BCD(3)78=(0111 1000)BCD(4)152=(0001 0101 0010)BCD【题 1-10 试写出3 位和4 位二进制数的格雷码。解：4 位数格雷码；0000 0001 001k 0010、0110、011k 010k 0100、1100、110k 111k 1010.101k1001、1000、第2章习题与参考答案【题 2-1】试画出图题2T(a)所示电路在输入图题2T(b)波形时的输出端B、C 的波形。(a)1 n n LTL_(b)图题2-1解:A Q n i _L_TL_B C-I I LI I I U-【题2-2】试画出图题2-2(a)所示电路在输入图题2-2(b)波形时的输出端X、Y的波形。a n n I i ni n i i_ n n n nY-u u L J u-【题2-3】试画出图题2-3(a)所示电路在输入图题2-3(b)波形时的输出端X、丫的波形。4 a 1(a)(b)图题2-3解：【题2-4】试画出图题2-4(a)所示电路在输入图题2-4(b)波形时的输出端X、，的波形。_ _ n_n_TL(a)(b)图题2-4解:no n ni_n_rL_n_rL_TLx n n n n nn nv _LTLTLI LTUini【题 2-5】试设计一逻辑电路，其信号A可以控制信号8,使输出y根据需要为Y=B或Y=B。解：可采用异或门实现，Y=AB+A B,逻辑电路如下：【题 2-6 某温度与压力检测装置在压力信号A或温度信号B中有一个出现高电平时，输出低电平的报警信号，试用门电路实现该检测装置。解：压力信号、温度信号与报警信号之间的关系为：Y=A7B,有如下逻辑图。【题 2-7】某印刷裁纸机，只有操作工人的左右手同时按下开关A与8时，才能进行裁纸操作，试用逻辑门实现该控制。解：开关A、B与裁纸操作之间的关系为y =4 +8,逻辑图如下：【题 2-8】某生产设备上有水压信号A与重量信号B,当两信号同时为低电平时，检测电路输出高电平信号报警，试用逻辑门实现该报警装置。解：水压信号A、重量信号B与报警信号之间的关系为卜=箱 而，逻辑图如下：【题 2-9】如果如下乘积项的值为1,试写出该乘积项中每个逻辑变量的取值。(1)4 8；(2)ABC-,(3)ABC；(4)ABC解：A=l,B=1(2)A=l、B=k C=0(3)A=0,B=l,C=0(4)A=l,B=0 或 C=1【题 2-10 如果如卜和项的值为0,试写出该和项中每个逻辑变量的取值。(1)A +B；(2)A+B+C,(3)A+B+Ci(4)A+B+C解：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【题2-11】对于如下逻辑函数式中变量的所有取值，写出对应丫的值。(1)Y=ABC+A B；(2)Y=(A+B)(A+B)解：(1)ABC+AB=A (C+B)ABCY00000010010001101001101111001111(2)Y=(A+B)(A+B)=A当 A取 1 时，输出Y为 1,其他情况Y=0。【题2-1 2 试证明如下逻辑函数等式。(1)AB+ABC=AB(2)AB(C+O +AC=AB+AC;(3)A(BC+13 C)+A C A(BC)+AC解：(1)左边=A 万+A 否 C =A 反1 +C)=A 5=右边(2)左边=A B (C +Q+A C =4 B +A C =右边(3)左边=A (BC+BC)+AC=A(B C)+A C =右边【题2 7 3】对如下逻辑函数式实行摩根定理变换。(1)y,=A +B；(2)Y2=AB；(3)Y3=ABCC+D)；(4)Y4=(A +B C +C D)+f iC解：(1)K =A+B=AB(2)Y2=AB=A+B(3)r3=AB(.C+=AB+(C+7y)=A+B+CD(4)Y4=(A+BC+CD)+BC=CABC(C+D)+BC=ABC+ABCD+BC=ABC+BC=AB+BC【题2-14】试用代数法化简如下逻辑函数式。(1)Y=A(A+B)；(2)Y2=BC+BC；(3)Y3=A(A+AB)解：匕=A(A+B)=A(2)Y2=BC+BC=C(3)Y3=A(A+AB)=A【题2-15 试用代数法将如下逻辑函数式化简成最简与或式。(1)K,=AB+ABC+ABCD+ABC DE；(2)Y2=AB+ABC+A；(3)YAB+CA+B)C+AB解：(1)Yx=AB+ABC+ABCD+ABC DE=AB(2)Y2=AB+ABC+A=A+C(3)Y3=AB+(A+B)C+AB=AB+C【题2-16】试用代数法将如下逻辑函数式化简成最简与或式。(1)X,=ABC+(A+B+C)+ABCD；(2)Y2=ABCD+ABCD+ABCD；(3)Y3=ABC(AB+C(BC+AC)解：(1)Yl=ABC+()=Z加(2,4,5,6,7,11,12,14,15)；Y2=AB+BD+7CD+ACD(3)尸(A,B,C,D)=Z m(0,2,4,6,7,8,12,14,15)Y3=CD+AD+BC【题 2-20】试用卡诺图化简如卜.具有任意项的逻辑函数式。解:(1)F(A,B,C,D)=w(3,5,8,9,10,12)+t/(0,1,2,13)；X =AB+BD+AC+CD(2)尸(A,B,C,0)=皿4,5,6,13,14,15)+工+8,9,10,12)；Y2BC+BD+AB(3)尸(4,8,C,。)=w(0,2,9,11,13)+8,10,15)Y3=AEh-BD【题2-21将如下逻辑函数式画成真值表。解:0000001001000111100110111I001111【题2-22将如下逻辑函数式画成真值表。解：(1)Ft=ABC+ABC+ABC；ABCY00000010010101101000101111001111(2)F2=ABCD+ABC7 5 +ABCD+ABCDABcDY00001000100010000I10010000I01101101011101000010011101001011011000110101I10011110【题2-23写出图题2-23所示逻辑电路的逻辑函数式。图题2-23解：(1)Y=AB=A+B(2)丫 =(A +3)C =A C +B C【题 2-24 画出如下逻辑函数式的逻辑电路图。(1)AB+AB；(2)AB+AB+ABC;(3)AB(C+D)；(4)A+B(C+D(B+C)【题 2-25 写出表题2-25的与或逻辑函数式。Y=ABC+ABC+ABC+ABC【题2-26用与非门实现如下逻辑函数。(1)F=ABC=ABCABC&比 F(2)F=AB+CD=AB+CD=ABCD(3)F=(A+B)(CD)=ACBC+AD+BD=AC+BC+AD+BD=ACBCADBDI)【题 2-27 用或非门实现题2-26中的逻辑函数。(1)F=ABC=ABC=A+B+CABCn(2)F=AB+CD=AB+CD=A+B+C+D(3)F=(A+B)(C+D)=AC+BC+AD+BD=AC+BC+AD+BD=ACBCADBD=(A+C)(B+C)(A+(B+=(A+C)+(B+C)+(A+(B+第3章习题与参考答案【题 3 7 试画出7 4 H C 与 7 4 L S 系列逻辑门电路的输出逻辑电平与输入逻辑电平示意图。解：7 4 H C 系 列（5 V）：7 4 L S 系歹 1 J：4.4 4 V5V5V CMOSI2.7V2.OV1.1 V0.8V0.5VOV25V LSVOHVIIIVtVILVOLGND【题3-2】某逻辑门的输入低电平信号范围为-3-12 V,输入高电平范围为312 V。若该逻辑门的输入电压值为-5 V、-8 V、+5V、+8 V,对于正逻辑约定，这些电压值各代表什么逻辑值？若是采用负逻辑约定，这些电压值各代表什么逻辑值？解：-5V、-8 V 代表逻辑0：+5V、+8V 代表逻辑1若是复逻辑：-5V、-8 V 代表逻辑1；+5V、+8V 代表逻辑0【题 3-3】CMOS非门电路采用什么类型的MOS管？解：采用一个PMOS管和一个NMOS管。【题 3-4】试确定图题3-4所示的MOS管中，哪些是导通的？哪些是截止的？图题3-4解：（a）通；（b）通；（c）通；（d）通【题 3-5】试分析图题3-5所示MOS电路的逻辑功能，写出丫端的逻辑函数式，并画出逻辑图。图题3-5解:ABcDY0000100010001000011001001010100110001110100011001010100101101I000110101110011110Y AC D+BC DlnQrl-1lnaQTQrl_dJru,tLtABcDY00001000110010100111010010101101101011101000110011101011011011001110111110111110Y=AB+C+1)【题3-6】请查阅74HC04手册，确定该器件在4.5 V 电源时的高甩平与低电平噪声容限。解：查手册 74HC04,V“=4.5V 时：Vmmin=3.15V,-35V20 HA 负载电流时：VOHniin=4.4V,VOLmax=0.1VVNL=VILmax-VOLmax=l.35V-0.1 V=1.25VVNH=VoHmin-ViHmin=4.4V 3.1 5V=1.25V4mA 负载电流时：VHmin=4.18V,VoLnax=0.26VVNL=VILmax-VOLmax=1.35V-0.26V=1.09VVNH=VOH,nin-Vnimin=4.18V-3.15V=1.03V【题3-7】某门电路的输出电流值为负数，请确定该电流是拉电流还是灌电流。解：流出芯片的电流为负数，因此为拉电流。【题3-8】请查阅74HC04手册，确定该器件在拉电流4 mA 负载时，可否保持V0Hmin4V(VCc=4.5V)解：可以保持VH 4 V,因为VoHmin=4/8V【题3-9请查阅74HC04手册,确定该器件在灌电流4 mA负载时，可 否 保 持1ms 0.4V(VCc=4.5V)o解：可以保持VL=2 0 m A,%L，m a x)=0.2 5 V,假设y 端连接1 0 个 T T L 负载。试求电源电压是5 V 情况下的最小上拉电阻值。+5V图题3-27解：逻辑函数式：Y=AB CD EF若假设每个L S T T L 低电平输入电流为0.4 m A,则有:R m i n=(V c C-V o L m a x)/(lo L m a x-1 0 X 0.4 )=(5 V-0.2 5 V)/(2 0 m A-4 m A)0.3 k Q【题 3-2 8 图题3-2 8 所示的7 4 L S 电路中，若是 为下列情况时，睡 为多少？(这里假设电压表内阻为5 0 k。)。(1)%悬空。(2)/接 低 电 平(0.3 V)(3)匕|接高电平(3.6 V).(4)%经过6 8。电阻接地。(5)%经过1 0 k。电阻接地。r图题3-28解：设肖特基二极管压降为0.25V,晶体管发射结压降0.6 V,则有(1)V|2=1V；(2)V|2比0,3V；(3)V121 V；(4)Vi20 V；(5)V121 V；【题 3-2 9 试说明如下各种门电路中哪些输出端可以直接并联使用？(1)具有推拉输出(图腾柱)的T T L 电路。(2)T T L 电路OC门。(3)T T L 电路三态门。(4)具有互.补输出(非门)结构的C M O S 电路。(5)C M O S 电路 O D 门。(6)CMOS电路三态门。解:(2)(3)(5)(6)可以。第4章习题与参考答案【题 4-1】写出图题4-1的输出逻辑函数式。图题4T解：(1)X=B+AC+X=+C(2)Y2=AB+ACD+BDD=A(B+CD)=A+B+CD=A+BC+BD【题 4-2】使用与门、或门实现如下的逻辑函数式。(1)X=ABC+(2)y,=A(CD+B)(3)Y3=AB+C解：【题 4-3】使用与门、或门和非门，或者与门、或门和非门的组合实现如下的逻辑函数式。(1)Yy=AB+BC(2)U=A(C+B)(3)Y3=ABC+B(.EF+G)【题 4-4】试写出图题4-4 所示电路的逻辑函数式，列出真值表，并分析该电路的逻辑 功 能。解：Y=AB+AC+BCABCY100000Q10010001111000101111011111此电路是三人表决电路，只要有两个人输入1,输 出 就 是1。Y2=ABCD-ABCD-ABCD-ABCD=ABCD+ABCD+ABCD+ABCDABcDY2000000001000100001100100001010011000111110I)0010010101001011111000110111I10111110该电路在4个输入中有3个 为1时，输 出Y 2为1。【题4-5】逻辑电路与其输入端的波形如图题4-5所示，试画出逻辑电路输出端X的波形。I -m_n_n解：Y=A+B图题4-5【题 4-6】图题4-6所示的逻辑电路中，与非门为74LS00,或非门是74LS02,非门是74LS04。试分析该电路的最大传输延迟时间。图题4-6解：74LS00.74LS02和74LS04的最大tpHL和tP LH都 是15ns,因为A信号经过4级门达到输出端X,因此最大传输延迟时间为4X 15ns=60nso【题4-7】图题4-7所示的是家用报警器装置，该装置具有6个开关，各开关动作如下:图题4-7人工报警开关M,该开关闭合时，报警信号A L A R M 7,开始报警。报警使能开关E N,该开关闭合时，窗户、门和车库信号才能使ALARM=1。复位开关R S T,该开关断开时，取消报警。窗户开关W,该开关平常处于闭合状态，一旦断开，使A L A R M=1,开始报警。门开关D,该开关平常处于闭合状态，一旦断开，使A L A R M S,开始报警。车库开关G,该开关平常处于闭合状态，一旦断开，使 ALARM=1,开始报警。(1)试写出图示电路的逻辑函数式。(2)该报警装置采用了 HC、LS和HCT系列的门电路，试计算电路接I 之间的噪声容限。(3)确定开关与74HC04之间、74HCT32与9013晶体管之间的接口电路是否可以正确动作。(4)试计算该电路的最大静态功耗，若用5V 电压、800mA-h 的电池供电，可以工作多长时间。各芯片静态电源电流如下：四2 输入或门74HCT32的静态电源电流底=20澳，每个引脚附加电源电流A左 .5mA;六非门74HC04的电源电流/Cc=2gA：四 2 输入与门74LS08的电源电流/CCH=4.8mA,/ccL=8.8mA。解：(1 )图示电路的逻辑函数式为：ALARM=M +ENRST(W+D+G)(2)三种逻辑电路之间的噪声容限74HC04驱 动 74LS08,高电平噪声容限为4.9V-2V=2.9V；低电平噪声容限0.8V-0.26V=0.54V74HCT的输入信号兼容T T L,因 此 LS08电路可以驱动HCT32电路，因此噪声容限计算如下：高电平噪声容限=2.4V-2V=0.4V；低电平噪声容限为0.8V-0.5V=0.3V。(3)输入开关与逻辑电路之间、逻辑电路与9013晶体管之间是否正常动作输入开关信号RST、D、G、W 的与74HC04连接，由于H C 系列电路的输入电阻很大，只需要lu A 电流，因此开关信号的高电平近似为5 V,低电平近似为0,因此高电平噪声容限为1.5V,低电平噪声容限为1.5V；输入开关信号EN 与 74LS08连接，74LS08低电平输入电流为0.4m A,因下拉电阻为I k Q,因此输入低电平VIL为 0.4 V,因此低电平噪声容限为0.8V-0.4V=0.4V,高电平噪声容限为5V-2V=3V。输入开关信号M 与 74HCT32连接，由于74HCT32的输入电流为1 u A,因此开关输入信号的高电平接近于5 V,低电平接近于0 V,因此高电平噪声容限为5V-2V=3V,低电平噪声容限为0.8-l=0.8V；HCT32的高电平驱动能力在4mA时，可保证输出高电平为4 V,因此有9013三极管的基极电流为 IB=(VO H E-VBE)/R6=(4V-0.7V)/2.2kQ=1.5mA 若 9013 的电流放大倍数 为 180倍，因此有临界饱和集电极电流IC=1.5mAX180=270mA,也就是IC 小于270mA时,9013处于饱和区，大于270mA时9013处于放大区。若蜂鸣器SPK的工作电流为20mA,因此9013可以可靠饱和导通。(4)试计算该电路的最大静态功耗，若用5V 电压、800mA h 的甩池供电，可以工作多长时间。各芯片静态电源电流如卜：74HC04的静态电流为2A o若 是 4 个门都输出高电平，每个驱动74LS08的高电平输入电流为 2O|1A,共 80RA。ICC04=2HA+4X20|1 A=82|1A(.74HCT32的静态电流为20W1A；每个引脚附加电源电流0.5m A,则附加电源电流6X0.5mA=3.02mA；报警时，74HCT32在输出高电平时，驱动三极管的基极电流为1.5mA。不报警时的电流：ICC32=20HA+6X 0.5mA=3.02mA报警时的电流：ICc32=20|iA+6X0.5mA+l,5mA=4.52mA74LS08 的平均静态电流 Icco8=(/CCH+/CCL)/2=(4.8mA+8.8mA)/2=6.8mA。报警动作时流过上下拉电阻的最大电流IR=6X(5V/lkQ)=6mA。不报警动作时，3 个上下拉电阻的电流IR=3X(5V/lkQ)=3mA。报警动作时的蜂鸣器工作电流IsPK=20mA。蜂鸣器不报警动作时的电源电流Ice为：1CC=ICC()4+ICC32+1CCO8+IR=0.082mA+3.02mA+6.8mA+3mAs s 12.9 mA若是采用若用5V 电压、800mA h 的电池供电，可以工作时间t=800/15.9七61.5h。蜂鸣器动作时的电源电流Ice为：Icc=Icco4+Icc32+Icco8+lR+IsPK=O.O82mA+4.52inA+6.8mA+6mA+2OmAf：37.4 mA若是蜂鸣器一直报警，5V 电压、800mA h 的电池只能工作约800/37.4弋20h。若要增加运行时间，需要全部使用H C系列芯片，同时将上下拉电阻阻值增加到400kQ,则蜂鸣器不动作时的电源电流为：ICC=ICCO4+ICC32+ICCO8+IR=6|1A+811A+14|1A+12.5|1A X 3=0.066mA这里所用的H C 电路的静态电流都是2/A,每用一个引脚增加WA。3 个上下拉电阻的电流为12.5NAX3=37.5|1A。因 此 800mA h 的电池供电，可以工作时间t=800/0.066-1212111,约为 505 天。【题 4-8 试用74LS147、74LS04和 74LS21组成一个0 9 按键编码器，要求输出任一按键按下信号E N,并输出高电平有效的编码小 4。解：RPimWWWSOS1S211S3S413S5S6S7S9107414712345678974LS2IO2345【题 4-9】试用门甩路设计4 线-2 线优先编码器，输入、输出信号都是高电平有效，要求任一按键按下时，Gs为 1,否则G s=0;还要求没有按键按下时，E。信号为1,否则为0。解：DCBAAlAOGSEo0000000100010010001X011001XX10101XXX1110得到：A1=D+DC=D+CM =DCB+D=D+CBG S=O+C+B+AEO=DCBA逻辑电路如卜图所示。B向cd LI 1 1A4D【题4-10用3线-8线译码器74LS138和与非门实现如下多输出函数。邓4 B,C)=AB+BC+ACF2(A,B,=(2,5,7)解：号(A,B,C)=AB+BC+AC=ABC+ABC+ABC+ABC=m(3,5,6,7)=机3-m5-m6-ml尸2(A,B,C)=m (2,5,7)=m2 m5 w7&A F2n-WYY2Y3Y4Y5Y6Y7AB012122AAAGGG6【题4-11试用3线-8线译码器74LS138和门电路实现一位二进制全减器（输入为被减数、减数与来自低位的借位；输出为差和向高位的借位）。要求用按键输入减数、被减数和进位，发光二极管显示减法结果。解：被减数减数借位差借位MNBSUBc0000000I10101I0110110010101001100011111SUB=M NB+MNB+M NB+MNB=+m2+?4+ml=ml m2 mA mlC=M NB+MNB+MNB+MNB=+m2+加3+nil=mi m2 m76=74138WYIY2Y3Y4Y5Y6Y7【题4-12试用74LS147.74LS46.74LS04与共阳数码管等元件设计一个0 9按键输入，数码管显示按键数字值的电路。解：【题4 7 3】试用门电路设计一个2选1数据选择器。解：若是输入信号为A、B,选择信号为S,输出信号为Y,则有:r=SA+SB用门电路实现如下：【题4-14试用8选1数据选择器74LS151实现如下函数。瓦(C,B,A)=AB+BCF2(D,C,B,A)=ABD+ABCF(D,C,B,A A C D +ABCD+BC+BCDFD,C,B,A)=Z?(0,2,3,5,7)解：尸 1=(0,C,B,A)=BA+CB=CBA+CBA+CBA+CBA=CBA+CBA+CBA=机7+，6+m3尸2(。，C,B,A)=DBA+CBA=DCBA+DC BA+DCBA+DC BA=DCB(A)+DCB(A)+DCB(A)=m 7(A)+6 5(A)+tnKA)瑞(。，C,B,A)=ACD+ABCD+BC+BCDF3(D,C,B,A)=DCA+DC BA+CB+DCB=DCBA+DCBA+DCBA+DCBA+DCBA+DCBA+D CBA+DCBA+DCBA=DCB(A)+DCBCA)+DCB：A)+DCB(A+A)+DCB(A+A)+DCB(A+A)=m5(A)+加 4(A)+加 6(A)+加 7(1)+加 3(1)+z w l(l)外(。，C,B,A)=Z“(0 2 3,5,7)=D C B A+75CBA+DCBA+DCBA+DCBA=DCB(A)+DCB(A+A)+DCB(A)+D C B (A)=m 0(A)+n?l(l)+m2(A)+m3(A)【题4-15试用8选1数据选择器74LS151实现一个代码转换电路，输入为3位二进制代码，输出为3位格雷码。解：ABCXYZ000I)0()001001010011011010100110101111110101111100X=ni4+m5+m6+m lY=m2+m3+mA+m5Z=m+m2+m5+in 6【题4-16试用8选1数据选择器74LS151实现4个开关控制一个灯的逻辑电路，要求改变任何一个开关的状态都能控制灯的状态（由灭到亮，或反之）。解：设D、C、B、A为四个开关，开关断开输出1,闭合输出0；Y表示灯，1表示亮。DCBAY00000000110010100110010010101001100011111000110010101001011111000110111110111110Y=mO(A)+wl(A)+，2(A)+，3(4)+?4(A)+，5(A)+，6(A)+m7(A)74151【题4-17试分析图题4 7 7所示电路在多、%信号控制下，其输入A、8与输出丫 之间的关系。图题4T 7解：由图得到:S1soY00AB01A+B10A11AB【题4-18试采用门电路设计一个6线-1线数据选择器。要求电路最简单。解：根据题意，有如下函数式：Y=DCB(A0)+DCB(Al)+5 c k A 2)+5CB+DCB(A4)+DCB(A5)就是用3-6译码器、与门和或门组成6-1选择器，由于为不完全译码器，任意项m 6和m7不出现，因此可以化简译码器逻辑函数。Y1 Y4YO=DCB Y=DCBY3=CB Y4=DBY2=CBY5=DB因此有下图:【题 4 7 9 试写出图题4 T 9 所示加法器的输出。图题4T9解：CoS2S|S0=l 100【题4-20对于图题4-20所示波形作为输入的74LS85电路，试画出其输出端的波形。解:图题4-20QQQppPQQQPOCJP2OTkP-aQ.QQ.AB|【题4-21】对于图题4-21所示波形作为输入的电路，试画出其输出端的波形。图题4-21【题4-22试设计一个BCD代码转换成格雷码的代码转换器。解:根据题意做真值表如一DCBAwXYz000000()0000100010010001100110010010001100101011101100101011101001000110010011101用卡诺图化简:W=)X=D+C因此有如下电路：Y=CB+CB Z=DBA+BA+CB【题4-23试设计一个检测电路，当4位二进制数为0、2、4、6、8、10、12、14时,检测电路输出为1。解：DCBAY00001000100010100110010010I010011010111010001100101010110110110011I0101110111110BAPtN 00 01 11 10Trr1i1iJ得到：Y=A因此有电路如下:A Y【题4-24某公司3条装配线各需要100kW电力，采用两台发电动机供电，一 台100kW,另外一台是200kW,3条装配线不同时开工，试设计一个发电动机控制器，可以按照需求启动发电动机以达到节电的目的。解：设C、B、A代表三条装配线，G100代 表100kW发电机，G200代表200kW发电机。cBA000001010011100101110111G100G200001010110010111G100=C8 A+CBA+CBA+CBA=C CBA+BA）+C（.BA+BA）=C（BA+BA）+C（BA+BA）=CBCG200=BA+CA+CB有逻辑图如下：【题 4-25】某单片机控制外部设备的电路如图题4-25所示，图中SI、S2是受控外部设备,单片机输出地址为公A。，试求出设备Si与 S2的地址码。图题4-25S2地址为:【题 4-26 试用4 线-16线译码器74154、16选 1数据选择器74150以及非门7404设计一个用6 根线传输16线信号的电路（需要查阅74154和 74150数据手册，了解这两个芯片的功能）。解：直接设计如下:23456匚f-=Fk=F一-输出信号【题4-27试设计一个BCD输入的4位数码管扫描显示电路，输入信号为4位BCD码与4位低电平有效的扫描信号（使用共阳数码管、BCD-7段译码器74LS24人 双4选1数据选择器74LS153与三极管）。【题4-2 8 1某医院有4间病房，各个房间按患者病情严重程度不同分类，1号房间患者病情最重，4号房间病情最轻。试用74LS148设计一个患者呼叫装置，该装置按患者的病情严重程度呼叫大夫（按下按钮相当于呼叫），就是若两个或两个以上的患者同时呼叫大夫，则只显示病情重患者的呼叫。要求采用数码管显示房间号，并用蜂鸣器提示。解：直接设计，逻辑电路如下。第5章习题与参考答案 题5-1画出图题5-1所示的SR锁存器输出端Q、0端的波形，输入端3与元的波形如图所示。（设Q初始状态为0）解:1J-LJ-U-ULTn-LOJ-LTLnr图题5-1mi r mr uLTQ-L T U irm rQururLn_ reQ-1 _I_ I_I_ I_I_ I_I 题 5-2画出图题5-2所示的SR锁存器输出端Q、0 端的波形，输入端S 与 R 的波形如图所示。（设 Q 初始状态为0）Sn n n n n s-FR _n_ n_n_图题5-2解 s _ n_rui_ nm_R n n nQ i i 口 蹶Q I II 旗 题 5-3画出图题5-3所示的电平触发SR触发器输出端Q、2 端的波形，输入端S、R 与 CLK的波形如图所示。（设 Q 初始状态为0）解:题 5-4画出图题5 4 所示的电平触发D 触发器输出Q 端的波形，输入端D 与 CLK的波形如图所示。（设 Q 初始状态为0）解:CLK 1-1J J-图题5-4CLK n n|-D-T LJ-L-r LQ _J LTLTL_ _ TLTLT 题 5-5画出图题5-5所示的边沿触发D 触发器输出端Q 端的波形,输入端D 与 CLK的波形如图所示。（设 Q 初始状态为0）CLK n 口 B 0 I I I I CI.K-K IC L K1 1 p D I-QD _|_|_CLK-dClI_ H图题5-5解:cLK_n _ n _ n _ n _ f_ i_ f_ i_ n _i_ i i_i iQ I I i I _ c L K _ T L T L J i _ r L r L r L r L：05-6画出图题5-6所示的边沿D 触发器输出Q 端的波形，CLK的波形如图所示。（设 Q 初始状态为0）ci.K _ n _ n _ r L n _ r L r L r L解:图题5-6c u _n_rLrLrLTLn_rLQ2 J _I _ I _ I _II_ I-Q3 题 5-7试画出图题5-7所示电路输出端Qi、Qo端的波形，CLK的波形如图所示。（设Q 初始状态为0）C L K _TLrLrLrLTLrLrL图题5-7解:C L K _rLn_n_rLTLrLn_Q O J _I_I _I_ _ I _I_T-Ql I|-题 5-8画出图题5-8所示的JK 触发器输出Q 端的波形，输入端J、K 与 CLK的波形如图所示。（设 Q 初始状态为0）c i.K _ n _n _n _ _ n _ _ n _n _n J_ii iKIIC L K_T I_n _n _n _n _n _TL_j_ rK图题5-8解:C LK_T I_n _n _n _n _n _n _J_ i _i_rK i iqI LUcu_n_n _n _n _n _n _n _ _ iK|q _ I _I_I _l _ 题 5-9画出图题5-9所示的正边沿触发JK触发器输出Q 端的波形，输入端J、K 与CLK的波形如图所示。（设 Q 初始状态为0）图题5-9解:c L K _ n _ n r L_p n_n_=Q U K JO-K-LJ L_TTLQ J I I I_I_I 题5-1 0 画出图题5-1 0所示的J K触发器输出端Q端的波形，CLK的波形如图所示。（设Q初始状态为0）C I.K _rLTLTLrLrLn_rL图题5-10解：C L K jnjnjnj-LTLTLrLQ 1 _Q 2 J|_|_|_I-Q 3 _Q 4 J _ I _I _ I _I _ I _ _ I-5-1 1 画出图题5-1 1所示的脉冲J K触发器输出Q端的波形，输入端J、K与C L K的波形如图所示。（设Q初始状态为0）CLKJKQ解:图题5-11cLK_n_rL_TL_rL_rL_rL_n_j H II I|I II H ITTL 题 5-12 试画出图题5-12所示电路输出端Q”Qo端的波形，CLK的波形如图所示。（设 Q 初始状态为0）VccCLK _rLrLn_rLrLrLrL图题5-1 2解：a.K jnjnjnj-LTLTLrLQ O j _i_ii_ _ i_ _ i_r-QI I I I-题 5-13 试画出图题5-13所示T 触发器输出Q 端的波形，输入端CLK的波形如图所示。（设 Q 初始状态为0）CLK _n_rLrLrLrLn_n_图题5-1 3(I.K jnjnjnj-LTLTLTLQ i T T.T U r L T 题 5-14 试画出图题5-14所示各触发器输出Q 端的波形，CLK、A 和 B 的波形如图所示。（设 Q 初始状态为0）BCLKAjirLTLrLrLTLrLJirLrLB图题5-1 4解：对于 Q I：J=A A +A Q=A(1 +Q P =AK =B B+BQi=B(l+0)=6对于Q 2：。=4啰8对于Q 3：7二人c L K j L r L r L r L r Lr ir LfLr Lr LA(J)I l I nB(K)Qi J _ I _fQ2 _Q3 _r u-题5-1 5 试画出图题5-1 5所示各触发器输出Q端的波形，CLK的波形如图所示。（设Q初始状态为0）c L K_r_i_n_图题5-1 5解：C L K Q =CLK QD =Qax_rm_CLKQ Illi 题5-1 6 试画出图题5-1 6所示触发器输出Q端的波形，CLK的波形如图所示。（设Q初始状态为0）c lk U _U LTAn nn图题5-16冰L r i n ro o nQn n 题5-1 7 试画出图题5-1 7所示电路中触发器输出Q i、Q 2端的波形，CLK的波形如图所示。（设Q初始状态为0）CLK_n_n_rL rL n_rL n_图题5-