组合逻辑电路习题解答38141.pdf
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1、(有些题答案错了)自我检测题 1 组合逻辑电路任何时刻的输出信号,与该时刻的输入信号 有关,与以前的输入信号 无关 。2在组合逻辑电路中,当输入信号改变状态时,输出端可能出现瞬间干扰窄脉冲的现象称为 竞争冒险。3 8 线3 线优先编码器 74LS148 的优先编码顺序是7I、6I、5I、0I,输出为2Y1Y0Y。输入输出均为低电平有效。当输入7I6I5I0I为时,输出2Y1Y0Y为 010 。4 3 线8 线译码器 74HC138 处于译码状态时,当输入A2A1A0=001 时,输出07YY=。5实现将公共数据上的数字信号按要求分配到不同电路中去的电路叫 数据分配器。6 根据需要选择一路信号送
2、到公共数据线上的电路叫 数据选择器。7一位数值比较器,输入信号为两个要比较的一位二进制数,用A、B表示,输出信号为比较结果:Y(AB)、Y(AB)和Y(AB),则Y(AB)的逻辑表达式为BA。8 能完成两个一位二进制数相加,并考虑到低位进位的器件称为 全加器 。9多位加法器采用超前进位的目的是简化电路结构 。(,)10组合逻辑电路中的冒险是由于 引起的。A电路未达到最简 B电路有多个输出 C电路中的时延 D逻辑门类型不同 11 用取样法消除两级与非门电路中可能出现的冒险,以下说法哪一种是正确并优先考虑的 A在输出级加正取样脉冲 B在输入级加正取样脉冲 C在输出级加负取样脉冲 D在输入级加负取样
3、脉冲 12当二输入与非门输入为 变化时,输出可能有竞争冒险。A 0110 B 0010 C 1011 D 1101 13译码器 74HC138 的使能端321EEE取值为 时,处于允许译码状态。A011 B100 C101 D010 14数据分配器和 有着相同的基本电路结构形式。A加法器 B编码器 C数据选择器 D译码器 15在二进制译码器中,若输入有 4 位代码,则输出有 个信号。A2 B4 C8 D16 16比较两位二进制数A=A1A0和B=B1B0,当AB时输出F=1,则F表达式是 。A11BAF B0101BBAAF C001111BABABAF D0011BABAF 17集成 4 位
4、数值比较器 74LS85 级联输入IAB、IA=B、IAB分别接 001,当输入二个相等的 4 位数据时,输出FAB、FA=B、FAB分别为 。A010 B001 C100 D011 18 实现两个四位二进制数相乘的组合电路,应有 个输出函数。A 8 B9 C10 D11 19设计一个四位二进制码的奇偶位发生器(假定采用偶检验码),需要 个异或门。A2 B3 C4 D5 20在图中,能实现函数CBBAF的电路为 。1110Y7Y&1234561098131211714+5VACBFABFC174LS138100&BACA0A1A2E1E2E3Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7F(a)(b)(c)
5、图 A电路(a)B电路(b)C电路(c)D都不是 习 题 1分析图所示组合逻辑电路的功能,要求写出与-或逻辑表达式,列出其真值表,并说明电路的逻辑功能。1&111&ABCSCO 图 解:CO=AB+BC+AC ACBCABCBAABCCOCBAABCS)()(ACBCABCBAABC)(ACBCABCACBCABBACBCABAABC ABABCACCABCBCBAABC CBACBACBAABC 真值表 A B C S CO A B C S CO 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1
6、 1 1 1 电路功能:一位全加器,A、B为两个加数,C为来自低位的进位(似乎错了),S是相加的和,CO是进位。2已知逻辑电路如图所示,试分析其逻辑功能。ABC&FP1P2P3P4 图 解:(1)逻辑表达式 ABCP 1,ABCBBPP12,ABCAAPP13,ABCCCPP14 432PPPF ABCCABCAABCBABCCABCAABCB)(CBAABC)(CBACBA CABCBACBABCACBACBA(2)真值表 A B C F A B C F 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0(3)功能
7、从真值表看出,ABC=000 或ABC=111 时,F=0,而A、B、C取值不完全相同时,F=1。故这种电路称为“不一致”电路。3试用与非门设计一组合逻辑电路,其输入为 3 位二进制数,当输入中有奇数个 1 时输出为 1,否则输出为 0。解:(1)真值表 A B C F A B C F 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1(2)ABCCBACBACBAABCCBACBACBAF(无法用卡诺图化简)(3)逻辑图&C&F&ABBACABCABC 44 位无符号二进制数A(A3A2A1A0),请设计一个组合逻辑
8、电路实现:当 0A8 或 12A15 时,F输出 1,否则,F输出 0。解:(1)真值表:A3 A2 A1 A0 F A3 A2 A1 A0 F 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0(2)表达式 (3)电路图 111111111110000001101110110100A3A2A1A0F00 1&111A3A1A2A
9、0F 02123AAAAAF(4)如果要求用与非门实现,则:01230123012302123AAAAAAAAAAAAAAAAAF 逻辑图:&A1A2A0FA3 5约翰和简妮夫妇有两个孩子乔和苏,全家外出吃饭一般要么去汉堡店,要么去炸鸡店。每次出去吃饭前,全家要表决以决定去哪家餐厅。表决的规则是如果约翰和简妮都同意,或多数同意吃炸鸡,则他们去炸鸡店,否则就去汉堡店。试设计一组合逻辑电路实现上述表决电路。解:(1)逻辑定义:A、B、C、D分别代表约翰、简妮、乔和苏。F=1表示去炸鸡店,F=0 表示去汉堡店。(2)真值表 A B C D F A B C D F 0 0 0 0 0 0 0 0 0
10、0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1(3)用卡诺图化简 (4)逻辑图 AB00CD01111000011110F00000010111100101 BCA1FD F=AB+ACD+BCD 6 试设计一个全减器组合逻辑电路。全减器是可以计算三个数X、Y、BI的差,即D=X-Y-CI。当XY+BI时,借位输出BO置位。解:设被减数为X,减数为Y,从低位来的
11、借位为BI,则 1 位全减器的真值表如图(a)所示,其中D为全减差,BO为向高位发出的借位输出。(1)真值表 X Y BI D BO X Y BI D BO 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 010110100100011110XY BID011100100100011110XY BIBO 由卡诺图得 IBYXD YXBXYBBIIO 电路图&=1YXDBO=1BI&11 7设计组合逻辑电路,将 4 位无符号二进制数转换成格雷码。解:(1)列出 4 位二进制码4 位格雷
12、码的转换真值表,如表所示。输 入 输 出 输 入 输 出 B3 B2 B1 B0 G3 G2 G1 G0 B3 B2 B1 B0 G3 G2 G1 G0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1
13、 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0(2)根据真值表分别画出输出变量G3,G2,G1,G0的卡诺图,如图所示。化简后,得 33BG,232BBG,121BBG,010BBG 00001111000011110001101100011011B3B2B1B0G200111100110000110001101100011011B3B2B1B0G101010101010101010001101100011011B3B2B1B0G0 (3)由逻辑表达式得电路实现,如图所示。=1=1=1B3B2B0B0G3G2G0G0 8请用最少器件设计一个健身房照明灯的控制电路,该健身房有东
14、门、南门、西门,在各个门旁装有一个开关,每个开关都能独立控制灯的亮暗,控制电路具有以下功能:(1)某一门开关接通,灯即亮,开关断,灯暗;(2)当某一门开关接通,灯亮,接着接通另一门开关,则灯暗;(3)当三个门开关都接通时,灯亮。解:设东门开关为A,南门开关为B,西门开关为C。开关闭合为 1,开关断开为 0。灯为Z,等暗为 0,灯亮为 1。根据题意列真值表如下:A B C Z A B C Z 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1(2)画出卡诺图如图所示。010110100100011110ABCZ=1=1A
15、ZBC(3)根据卡诺图,可得到该逻辑电路的函数表达式:CBAABCCBACBACBAZ(3)根据逻辑函数表达式,可画出逻辑电路图如图所示。9设计一个能被 2 或 3 整除的逻辑电路,其中被除数A、B、C、D是 8421BCD 编码。规定能整除时,输出L为高电平,否则,输出L为低电平。要求用最少的与非门实现。(设 0 能被任何数整除)解:(1)真值表 A B C D L A B C D L 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0
16、1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 (2)用卡诺图化简 10111001110001111000011110ABCDL&BD&CAL DCBADCBADCBAL(3)逻辑图 10如图所示为一工业用水容器示意图,图中虚线表示水位,A、B、C电极被水浸没时会有高电平信号输出,试用与非门构成的电路来实现下述控制作用:水面在A、B间,为正常状态,亮绿灯G;水面在B、C间或在A以上为异常状态,点亮黄灯Y;面在C以下为危险状态,点亮红灯R。要求写出设计过程。ABC 图 解:(1)真值表 A B C G Y R A B C G Y R 0 0 0 0 0
17、1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0(2)卡诺图化简 A0BC100011110Y010A0BC100011110G0010BABAG1ACBACBY A0BC100011110R1000BCAGCR YR(3)逻辑图 11试用卡诺图法判断逻辑函数式 Y(A,B,C,D)=m(0,1,4,5,12,13,14,15)是否存在逻辑险象,若有,则采用增加冗余项的方法消除,并用与非门构成相应的电路。解:卡诺图如图(a)所示。最简逻辑函数式为:ABCAY 此函数存在逻辑险象。只要如图所示增加冗余项CB即可,逻辑式变为
18、:CBABCACBABCAY 用与非门构成的相应电路如图(b)所示。&AL2C100011110ABCD00011110100110011110000Y&B11CB(a)(b)12 已知)14,2,1()13,12,11,10,9,8,7,3,0(),(dmDCBAY,求Y的无竞争冒险的最简与-或式。解:卡诺图如图所示:11000101110001111000011110ABCDY110 CBACDADBCAY 上式中CBA为冗余项,以消除竞争冒险。13某一组合电路如图所示,输入变量(A,B,D)的取值不可能发生(0,1,0)的输入组合。分析它的竞争冒险现象,如存在,则用最简单的电路改动来消除
19、之。ABCDF&1111 图 解:解法 1:从逻辑图得到以下表达式:ACDCBCBAF 根据表达式得到卡诺图:11001000101100110001111000011110ABCDF 但由于从卡诺图可见,包围圈有两处相切,因此存在竞争冒险现象。可以通过相切点位置增加一个乘积项,得DABDCAACDCBCBAF 进一步分析,当ACD=000 时,BBF,由于输入变量(A,B,D)的取值不可能发生(0,1,0)的输入组合,因此,当ACD=000 时,B必然为 0,不会产生竞争冒险。因此,DCA这一项不需要增加,只需要增加DAB。电路图为:ABCDF&1111 解法二:如果逻辑表达式在某种取值下,
20、出现AAF、BBF、CCF、DDF,就有可能出现竞争冒险。根据逻辑表达式ACDCBCBAF,AAF和DDF不会出现。当A=C=D=0,出现BBF,但由于输入变量(A,B,D)的取值不可能发生(0,1,0)的输入组合,因此,当ACD=000 时,B必然为 0,因此也不会产生竞争冒险。只有当A=B=1,D=0,出现CCF,存在竞争冒险问题,加冗余项DAB可消除竞争冒险。14电路如图所示,图中均为 2 线4 线译码器。(1)欲分别使译码器处于工作状态,对应的C、D应输入何种状态(填表);(2)试分析当译码器工作时,请对应A、B的状态写出1310YY的状态(填表);(3)说明图的逻辑功能。表 表 处
21、于 工作 状 态的 译 码器 C、D应输入的状态 A B 10Y 11Y 12Y 13Y C D 0 0 0 1 1 0 1 1 13Y12Y11Y10Y23Y22Y21Y20Y33Y32Y31Y30Y43Y42Y41Y40YY0Y1Y2Y3Y0Y1Y2Y3Y0Y1Y2Y3Y0Y1Y2Y3A0A1SA0A1SA0A1SA0A1SY0Y1Y2Y3A0A1SBACD 图 解:处 于 工作 状 态的 译 码器 C、D应输入的状态 A B 10Y 11Y 12Y 13Y C D 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1
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- 组合 逻辑电路 习题 解答 38141
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