第15章 组合逻辑电路 习题选解及参考答案
一、填空题：
1．组合逻辑电路的输出仅与 有关。
2．74LS48使能端LT 的作用是 。
3．共阳极的数码管输入信号的有效电平是 电平。
二、选择题：
1．八输入端的编码器按二进制数编码时，输出端的个数是（ ）。
A 、2个
B 、3个
C 、4个
D 、8个
2．四个输入的译码器，其输出端最多为（ ）。
A 、4个
B 、8个
C 、10个
D 、16个
3．当74LS148的输入端0I ～7I 按顺序输入11011101时，输出0Y ～2Y 为（ ）。
A 、101
B 、010
C 、001
D 、110
4．一个两输入端的门电路，当输入为1和0时，输出不是1的门是（ ）。
A 、与非门
B 、或门
C 、或非门
D 、异或门
5．多余输入端可以悬空使用的门是（ ）。
A 、与门
B 、TTL （加上TTL ）与非门
C 、或门
D 、或非门
6．数字电路中使用的数制是（ ）。
A 、二进制
B 、八进制
C 、十进制
D 、十六进制
7．能驱动七段数码管显示的译码器是（ ）。
A 、74LS48
B 、74LS138
C 、74LS148
D 、TS547
四、分析、化简：
1．写出图示逻辑电路的逻辑表达式及真值表。
2．写出下列逻辑函数的最小项表示形式。 ① ()B A C B A F ++= ② BC B A C A F ++=
3．用代数法化简下列逻辑函数
① ABC C B A C AB BC A C B A ++++ ② D C B AB BC A +++
F B (a )
F
C (b)
③()C
A+
+
+
B
+
AB
C
B
A
C
4．用卡诺图法化简下列逻辑函数
①C
F+
+
=
A
C
B
B
B
②F（A、B、C、D）＝Σm（0，1，6，7，8，12，14，15）
③F（A、B、C、D）＝Σm（0，1，5，7，8，14，15）＋Σd（3，9，12）
五、组合逻辑电路设计：
1．分别画出能实现下列逻辑关系的逻辑电路。
①C
+
=
F+
B
C
A
AB
②F（A、B、C、D）＝Σm（0，2，4，5，6，7，8，10，14，15）
2．利用变量译码器74LS138和与非门实现逻辑函数
()()()D
?
+
+
=
+
+
?
+
C
A
B
C
F+
D
C
B
A
3．设计一个三输入的判偶逻辑电路（当输入1的个数为0个或偶数个时，输出为1）
第六章组合逻辑电路 一、概述 1、组合逻辑电路的概念 数字电路根据逻辑功能特点的不同分为: 组合逻辑电路：指任何时刻的输出仅取决于该时刻输入信号的组合，而与电路原有的状态无关的电路。 时序逻辑电路：指任何时刻的输出不仅取决于该时刻输入信号的组合，而且与电路原有的状态有关的电路。 2、组合逻辑电路的特点 逻辑功能特点：没有存储和记忆作用。 组成特点：由门电路构成，不含记忆单元，只存在从输入到输出的通路，没有反馈回路。 3、组合逻辑电路的描述 4、组合逻辑电路的分类 按逻辑功能分为：编码器、译码器、加法器、数据选择器等； 按照电路中不同基本元器件分为：COMS、TTL等类型； 按照集成度不同分为：SSI、MSI、LSI、VLSI等。 二、组合逻辑电路的分析与设计方法 1、分析方法 根据给定逻辑电路，找出输出输入间的逻辑关系，从而确定电路的逻辑功能，其基本步骤为： a、根据给定逻辑图写出输出逻辑式，并进行必要的化简； b、列出函数的真值表； c、分析逻辑功能。 2、设计方法 设计思路：分析给定逻辑要求，设计出能实现该功能的组合逻辑电路。 基本步骤：分析设计要求并列出真值表→求最简输出逻辑式→画逻辑图。 首先分析给定问题，弄清楚输入变量和输出变量是哪些，并规定它们的符号与逻辑取值(即规定它们何时取值0 ，何时取值1) 。然后分析输出变量和输入变量间的逻辑关系，列出真值表。根据真值表用代数法或卡诺图法求最简与或式，然后根据题中对门电路类型的要求，将最简与或式变换为与门类型对应的最简式。
三、若干常用的组合逻辑电路 （一）、编码器 把二进制码按一定规律编排，使每组代码具有特定的含义，称为编码。具有编码功能的逻辑电路称为编码器。 n 位二进制代码有n 2种组合，可以表示n 2个信息；要表示N 个信息所需的二进制代码应满足n 2≥ N 。 1、普通编码器 （1）、二进制编码器 将输入信号编成二进制代码的电路。下面以3位二进制编码器为例分析普通编码器的工作原理。 3位二进制编码器的输入为70~I I 共8个输入信号，输出是3位二进制代码012Y Y Y ，因此该电路又称8线-3线编码器。它有以下几个特征： a 、将70~I I 8个输入信号编成二进制代码。 b 、编码器每次只能对一个信号进行编码，不允许两个或两个以上的信号同时有效。 c 、设输入信号高电平有效。 由此可得3位二进制编码器的真值表如右图所示，那么由真值表可知： 765476542I I I I I I I I Y =+++= 763276321I I I I I I I I Y =+++= 753175310I I I I I I I I Y =+++= 进而得到其逻辑电路图如下：
第三章 组合逻辑电路 一、选择题 1．下列表达式中不存在竞争冒险的有 。 A.Y =B +A B B.Y =A B +B C C.Y =A B C +A B D.Y =(A +B )A D 2．若在编码器中有50个编码对象，则要求输出二进制代码位数为 位。 A.5 B.6 C.10 D.50 3.一个16选一的数据选择器，其地址输入（选择控制输入）端有 个。 A.1 B.2 C.4 D.16 4.下列各函数等式中无冒险现象的函数式有 。 A.B A AC C B F ++= B.B A BC C A F ++= C.B A B A BC C A F +++= D.C A B A BC B A AC C B F +++++= E.B A B A AC C B F +++= 5．函数C B AB C A F ++=，当变量的取值为 时，将出现冒险现象。 A.B =C =1 B.B =C =0 C.A =1，C =0 D.A =0，B =0 6．四选一数据选择器的数据输出Y 与数据输入X i 和地址码A i 之间的 逻辑表达式为Y = 。 A.3X A A X A A X A A X A A 01201101001+++ B.001X A A C.101X A A D.3X A A 01 7.一个8选一数据选择器的数据输入端有 个。 A.1 B.2 C.3 D.4 E.8 8．在下列逻辑电路中，不是组合逻辑电路的有 。 A.译码器 B.编码器 C.全加器 D.寄存器 9．八路数据分配器，其地址输入端有 个。 A.1 B.2 C.3 D.4 E.8 10．组合逻辑电路消除竞争冒险的方法有 。 A. 修改逻辑设计 B.在输出端接入滤波电容 C.后级加缓冲电路 D.屏蔽输入信号的尖峰干扰 11．101键盘的编码器输出 位二进制代码。 A.2 B.6 C.7 D.8 12．用三线-八线译码器74L S 138实现原码输出的8路数据分配器，应 。 A.A ST =1，B ST =D ，C ST =0 B. A ST =1，B ST =D ，C ST =D
第20章习题 门电路和组合逻辑电路 S10101B 为实现图逻辑表达式的功能，请将TTL 电路多余输入端C 进行处理（只需一种处理方法），Y 1的C 端应接 ，Y 2的C 端应接 ， 解：接地、悬空 S10203G 在F = AB +CD 的真值表中，F =1的状态有( )。 A. 2个 B. 4个 C. 3个 D. 7个 解：D S10203N 某与非门有A 、B 、C 三个输入变量，当B =1时，其输出为( )。 A. 0 B. 1 C. AC D. AC 解：C S10204B 在数字电路中，晶体管的工作状态为( )。 A. 饱和 B. 放大 C. 饱和或放大 D. 饱和或截止 解：D S10204I 逻辑电路如图所示，其逻辑函数式为( )。 A. B A B A + B. AB B A + C. B A B A + D. A AB + 解：C S10204N 已知F =AB +CD ，选出下列可以肯定使F = 0的情况( )。 A. A = 0，BC = 1 B. B = C = 1 C. C = 1，D = 0 D. AB = 0，CD = 0 解：D S10110B 三态门电路的三种可能的输出状态是 ， ， 。 解：逻辑1、逻辑0、高阻态 1 & B 1 & ≥1
逻辑图和输入A ，B 的波形如图所示，分析当输出F 为“1”的时刻应是( )。 A. t 1 B. t 2 C. t 3 解：A S10211I 图示逻辑电路的逻辑式为( )。 A. F =A B AB + B. B A AB F = C. F =()A B AB + 解：B S10212I 逻辑电路如图所示，其功能相当于一个( )。 A. 门 B. 与非门 C. 异或门 解：C S10216B 图示逻辑电路的逻辑式为( )。 A. F =A B +A B B. F =AB AB + C. F =AB +A B 解：C S10217B 逻辑图如图（a ）所示，输入A 、B 的波形如图（b ），试分析在t 1瞬间输出F 为( )。 A. “1” B. “0” C. 不定 解：B S10218B 图示逻辑符号的逻辑状态表为( )。 A. B. C. 解：B A B F A B F A B F 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1
第4章 [题4.1]．分析图P4.1电路的逻辑功能，写出输出的逻辑函数式，列出真值表，说明电路逻辑功能的特点。 图P4.1 B Y AP 56 P P = 图P4.2 解：（1）逻辑表达式 ()()() 5623442344 232323232323 Y P P P P P CP P P P CP P P C CP P P P C C P P P P C P PC ===+=+=++=+ 2311P P BP AP BABAAB AB AB ===+ ()()()2323Y P P C P P C AB AB C AB ABC AB AB C AB AB C ABC ABC ABC ABC =+=+++=+++=+++ （2）真值表 （3）功能 从真值表看出，这是一个三变量的奇偶检测电路，当输入变量中有偶数个1和全为0时，Y =1，否则Y=0。 [题4.3] 分析图P4.3电路的逻辑功能，写出Y 1、、Y 2的逻辑函数式，列出真值表，指出电路完成什么逻辑功能。
图P4.3 B 1 Y 2 [解] 解： 2Y AB BC AC =++ 12 Y ABC A B C Y ABC A B C AB BC AC ABC ABC ABC ABC =+++=+++++=+++（）（）） B 、 C 为加数、被加数和低位的进位，Y 1为“和”，Y 2为“进位”。 [题4.4] 图P4.4是对十进制数9求补的集成电路CC14561的逻辑图，写出当COMP=1、Z=0、和COMP=0、Z=0时，Y 1～Y 4的逻辑式，列出真值表。
图P4.4 [解] （1）COMP=1、Z=0时，TG 1、TG 3、TG 5导通，TG 2、TG 4、TG 6关断。 3232211 , ,A A Y A Y A Y ⊕===， 4324A A A Y ++= （2）COMP=0、Z=0时， Y 1=A 1， Y 2=A 2， Y 3=A 3， Y 4=A 4。 COMP =0、Z=0的真值表从略。 [题4.5] 用与非门设计四变量的多数表决电路。当输入变量A 、B 、C 、D 有3个或3个以上为1时输出为1，输入为其他状态时输出为0。 [解] 题4.5的真值表如表A4.5所示，逻辑图如图A4.5(b)所示。
第10章组合逻辑电路 一、基本要求 1．掌握组合电路的特点及其分析方法和设计方法； 2．理解几种常用的组合逻辑电路及其中规模器件的功能并掌握使用方法； 3．了解组合逻辑电路中的竟争——冒险现象。 二、阅读指导 1、组合逻辑电路的特点 组合逻辑电路在逻辑功能上的特点是电路任意时刻的输出状态，只取决于该时刻的输入状态，而与该时刻之前的电路输入状态和输出状态无关。 组合逻辑电路在结构上的特点是不含有具有存储功能的电路。可以由逻辑门或者由集成组合逻辑单元电路组成，从输出到各级门的输入无任何反馈线。 组合逻辑电路的输出信号是输入信号的逻辑函数。这样，逻辑函数的四种表示方法，都可以用来表示组合逻辑电路的功能。 2、组合逻辑电路的分析 组合逻辑电路的分析就是根据给定的逻辑电路，通过分析找出电路的逻辑功能，或是检验所设计的电路是否能实现预定的逻辑功能，并对功能进行描述。其一般步骤为：（1）根据逻辑图写出输出逻辑函数表达式 由输入端逐级向后推（或从输出向前推到输入），写出每个门的输出逻辑函数表达式，最后写出组合电路的输出与输入之间的逻辑表达式。有时需要对函数式进行适当的变换，以使逻辑关系简单明了。 （2）列出真值表 列出输入逻辑变量全部取值组合，求出对应的输出取值，列出真值表。 （3）说明电路的逻辑功能 根据逻辑表达式或真值表确定电路的逻辑功能，并对功能进行描述。 3、组合逻辑电路的设计 根据给定的逻辑功能要求，设计出能实现这一功能要求的最简组合逻辑电路，就是设计组合逻辑电路的任务。 在设计组合逻辑电路时，电路的最简是我们追求的目标之一。电路的“最简”含意是指所用器件数最少、器件的品种最少、器件间的连线也最少。 组合逻辑电路设计的一般步骤如下： (1)进行逻辑规定 根据设计要求设计逻辑电路时，首先应分析事件的因果关系，确定输入与输出逻辑变量，并规定变量何时取1何时取0，即所谓逻辑状态赋值。 (2)列真值表并写出逻辑函数式 根据输入、输出之间的因果关系，列出真值表。至此，便将一个具有因果关系的事件表示为逻辑函数，并且是以真值表的形式给出。 真值表中输出为1时所对应的各最小项之和就是输出逻辑函数式。 (3) 对输出逻辑函数式化简
习题 4.1写出图所示电路的逻辑表达式，并说明电路实现哪种逻辑门的功能。（基本题属于4.1节） 习题4.1图 解：B A B A B A B A B A F ⊕=+=+= 该电路实现异或门的功能 4.2分析图所示电路，写出输出函数F 。（基本题属于4.1节） 习题4.2图 解：[]B A B B B A F ⊕=⊕⊕⊕=)( 4.3已知图示电路及输入A 、B 的波形，试画出相应的输出波形F ，不计门的延迟．（基本 题属于4.1节） 图 解：B A B A B A AB B AB A AB B AB A F ⊕=?=???=???= 4.4由与非门构成的某表决电路如图所示。其中A 、B 、C 、D 表示4个人，L=1时表示决议通过。（基本题属于4.1节） （1） 试分析电路，说明决议通过的情况有几种。 （2） 分析A 、B 、C 、D 四个人中，谁的权利最大。 B A C & & & & D L B A =1 =1 =1 F F A B & & & & & F B A
习题4.4图 解：（1）ABD BC CD ABD BC CD L ++=??= （2） (3)4.5分析图所示逻辑电路，已知S 1﹑S 0为功能控制输入，A ﹑B 为输入信号，L 为输出，求电路所具有的功能。（基本题属于4.1节） 习题4.5图 解：（1）011011)(S S B S A S S B S A L ⊕⊕+⊕=⊕⊕?⊕= (2) (3)当S 1S 0=00和S 1S 0=11时，该电路实现两输入或门，当S 1S 0=01时，该电路实现两输入或非门，当S 1S 0=10时，该电路实现两输入与非门。 4.6试分析图所示电路的逻辑功能，并用最少的与非门实现。（综合题属于4.1、4.2节） 10
第4章组合逻辑电路 一、教学目的： 本章主要介绍组合逻辑电路的特点、组合逻辑电路的分析方法和设计方法，以及加法器、编码器、译码器、数据选择器、数据比较器、奇偶校验器等常用组合逻辑电路的电路结构、工作原理和使用方法，最后介绍组合逻辑电路中的竞争-冒险。 二、教学题要 4.1 概述 尽管各种组合逻辑电路在功能上千差万别，但是它们的分析方法和设计方法有共同之处。掌握了分析方法，就可以识别任何一个给定的组合逻辑电路的逻辑功能；掌握了设计方法，就可以根据给定的设计要求设计出相应的组合逻辑电路。 4.1.1 组合逻辑电路的结构和特点 4.1.2 组合逻辑电路的分析方法 4.1.3 组合逻辑电路的设计方法 4.2 若干常用的组合逻辑电路 在数字系统设计中，有些逻辑电路是经常或大量使用的，为了使用方便，一般把这些逻辑电路制成中、小规模集成电路产品。在组合逻辑电路中，常用的集成电路产品有加法器、编码器、译码器、数据选择器、数据比较器及奇偶校验器等。下面分别介绍这些组合逻辑部件的电路结构、工作原理和使用方法。为了增加使用的灵活性，在多数中规模集成的组合逻辑电路上，都设置了附加的控制端。控制端既可以控制电路的工作状态(工作或禁止)，又可作为输出信号的选通信号，还可以实现器件的扩展。合理地运用这些控制端，不仅能使器件完成自身的逻辑功能，还可以用这些器件实现其他组合逻辑电路，最大限度发挥电路的潜力。 4.2.1 算术运算电路 4.2.2 编码器 4.2.3 译码器 4.2.4 数据选择器 4.2.5数值比较器 4.2.6奇偶校验器 4.3 采用中规模集成部件实现组合逻辑电路 由于中规模集成电路的大量出现，许多逻辑问题可以直接选用相应的集成器件来实现，这样既省去繁琐的设计，又可以避免设计中带来的错误。中规模集成部件都具有与其名称相吻合的专用功能，但对于某些中规模集成电路来说，除了能完成自身的功能外，还可以用来实现组合逻辑电路。下面以译码器和数据选择器为例，介绍用中规模集成电路实现组合逻辑电路的方法。 4.3.1 用译码器实现组合逻辑电路 4.3.2 用数据选择器实现组合逻辑电路 4.4 组合逻辑电路的竞争—冒险现象 为了增加组合逻辑电路使用的可靠性，需要检查电路中是否存在竞争—冒险。如果发现有竞争—冒险存在，则应采取措施加以消除。 4.4.1 竞争—冒险现象及其成因
习题 写出图所示电路的逻辑表达式，并说明电路实现哪种逻辑门的功能。 习题图 解：B A B A B A B A B A F⊕ = + = + = 该电路实现异或门的功能 分析图所示电路，写出输出函数F。 习题图 解：[]B A B B B A F⊕ = ⊕ ⊕ ⊕ =) ( 已知图示电路及输入A、B的波形，试画出相应的输出波形F，不计门的延迟． 解：B A B A B A AB B AB A AB B AB A F⊕ = ? = ? ? ? = ? ? ? = 由与非门构成的某表决电路如图所示。其中A、B、C、D表示4个人，L=1时表示决议通过。 （1）试分析电路，说明决议通过的情况有几种。 （2）分析A、B、C、D四个人中，谁的权利最大。 习题图 解：（1）ABD BC CD ABD BC CD L+ + = ? ? = B A C& & & & D L B A= 1 == 1 F F A B F B A
（2） L 0 0010111 (3)分析图所示逻辑电路，已知S 1﹑S 0为功能控制输入，A ﹑B 为输入信号，L 为输出，求电路所具有的功能。 习题图 解：（1）011011)(S S B S A S S B S A L ⊕⊕+⊕=⊕⊕?⊕= (2) L
试分析图所示电路的逻辑功能。 习题图 解：（1）ABC C B A F )(++= (2) F 01111110 F
电路逻辑功能为：“判输入ABC 是否相同”电路。 已知某组合电路的输入A 、B 、C 和输出F 的波形如下图所示，试写出F 的最简与或表达式。 习题图 解：（1）根据波形图得到真值表： F 1 0010010 C AB BC A C B A F ++= 、设∑= )14,12,10,9,8,4,2(),,,(m D C B A F ，要求用最简单的方法，实现的电路最简单。 1）用与非门实现。 2）用或非门实现。 3) 用与或非门实现。 F C B A
第四章 组合逻辑电路 习题解答 【题4.2】 写出图P4.2电路的逻辑函数式，列出真值表，说明电路能实现什么功能。 提示：多输入、多输出问题，不要单独看某个输出和输入的关系，而应该把几个输出综合起来看输入输出关系。 解：)()(1BC AC AB C B A ABC Y ++?+++= =ABC C B A C B A C B A +++ BC AC AB Y ++=2 1Y 、的真值表如右表所示： 2Y 由真值表可见，这是一个全加器电 路。A 、B 、C 分别为加数、被加数 和来自低位的进位，是输出和， 1Y 2Y 是进位输出。 【题4.3】 试用两个3线—8线译码器74HC138接成一个4线—16线译码器。可以附加必要的门电路。74HC138的逻辑框图如图P4.3所示。输出端的逻辑函数式为 ' '0'1'2'0)(A A GA Y =' '0'12'4)(A A GA Y ='0'1'2'1)(A A GA Y = '0'12'5)(A A GA Y =''01'2'2)(A A GA Y = ''012'6)(A A GA Y ='01'2'3)(A A GA Y = ' 012'7)(A A GA Y =
解：所求电路图出下： Y 0Y 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 7Y 8Y 9Y 10Y 12Y 13Y 14Y 15 Y 11 【题 4.17】 用译码器和门电路设计一个多输出组合逻辑电路，输出与输入间的逻辑关系式为：（译码器限用74138） ABC BC A C B A Z ++=''''1 ABC C B A C AB Z ++=''''2 '3BC Z = 解：提示：具体芯片，必须明确所有输入控制引脚（如本题中的G 1、G 2、G 3）的接法。特别要注意的是，A 2A 1A 0与ABC 的对应关系不能颠倒，必须明确将其标注出来！ 5305301m m m Z ??=++= 7417142m m m m m m Z ??=++= 62263m m m m C B A C AB Z ?=+=+=
- 59 - 第11章 组合逻辑电路 从本章开始介绍数字集成电路。数字电路或逻辑电路，可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。本章介绍组合逻辑电路，下章介绍时序逻辑电路。门电路是数字电路的基本部件，集成门电路是数字集成电路的一部分，本章首先介绍常用的集成门电路。 组合逻辑电路种类很多，由于应用广泛，中规模集成电路和大规模集成电路都有产品供应，在此将介绍几种常见的组合逻辑电路。 11.1 集成基本门电路 门电路又称逻辑门，是实现各种逻辑关系的基本电路，是组成数字电路的基本部件，由于他既能完成一定的逻辑运算功能，又能像“门”一样控制信号的通断，门打开时，信号可以通过；门闭合时，信号不能通过，因此称为门电路或门逻辑。集成门电路是数字集成电路的一部分，它的产品种类很多，内部电路各异，对一般读者来说，只需将其视为具有某一逻辑功能的器件，对于内部电路可不必深究。 按逻辑功能的不同，门电路可分为很多种，其中实现或、与、非三种逻辑关系的或门电路、与门电路和非门电路是最基本的门电路。 （一）或门电路 1．定义：在决定某一事件的各种条件中，只要有一个或一个以上的条件具备，事件就会发生，符合这一规律的逻辑关系称为或逻辑。 2．电路图及符号 如11-1a 所示电路。只要开关A 和B 中有一个或一个以上闭合，灯F 就会亮。这里开关的闭合和灯亮之间的关系为或逻辑关系。 实现或逻辑关系的电路称为或门。反映在逻辑电路中则是输入和输出电位的高与低两种状态，因此，习惯上把电位的高与低称为高电平和低电平。为便于逻辑运算，分别用0与1来表示。若规定高电平为1，低电平为1，这种逻辑关系称为正逻辑，反之称为负逻辑，本书一律采用正逻辑。或门的逻辑符号如图11-1a 电路所示。F 是输出端，A 和B 是输入端。输入端的数量可以不止两个，输入和输出都只有高电平1和低电平0两种状态。或门反映的逻辑关系是：只要输入中有一个或一个以上为高电平，输出便为高电平。 3．逻辑表达式 F=A+B 4．运算规律 ?? ? ?? =+=+=+A A A A A A 110 图11-1 或逻辑和或门 b) 或门 a) 或逻辑
20章 组合电路 20-0XX 选择与填空题 20-1XX 画简题 20-2XX 画图题 20-3XX 分析题 20-XX 设计题 十二、[共8分]两个输入端的与门、 或门和与非门的输入波形如图 12 所示， 试画出其输出信号的波形。 解： 设与门的输出为F 1， 或门的输出为F 2，与非门的输出为F 3，根据逻辑关系其输出波形如图所示。 20-0XX 选择与填空题 20-001试说明能否将与非门、或非门、异或门当做反相器使用？如果可以，其他输入端应如何连接？ 答案 与非门当反相器使用时，把多余输入端接高电平 或非门当反相器使用时，把多余输入端接低电平 异或门当反相器使用时，把多余输入端接高电平 20-002、试比较TTL 电路和CMOS 电路的优、缺点。 A B F 1F 2F 3 (a) (b)
答案 COMS 电路抗干扰能力强，速度快，静态损耗小，工作电压范围宽， 有取代TTL 门电路的趋势。 20-003简述二极管、三极管的开关条件。 答案 二极管：加正向电压导通，相当于开关闭合；反向电压截止，相当于 开关断开。三极管：U BE <0V 时，三极管可靠截止，相当于开关断开； i B 》I BS 时，三极管饱和，相当于开关闭合。 20-0004、同或运算关系，当两输入不相等时，其输出为1；异或运算关系，当两输入相等时，其输出为0； 20-0005、 若各门电路的输入均为A 和B ，且A=0，B=1；则与非门的输出为 _________,或非门的输出为___ ___,同或门的输出为__ __。 20-0006、逻辑代数中有3种基本运算： 、 和 。 A. 或非，与或，与或非 B. 与非，或非，与或非 C. 与非，或，与或 D. 与，或，非 20-0007、逻辑函数有四种表示方法，它们分别是（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。 20-0008、将2004个“1”异或起来得到的结果是（ ）。 20-0009、是8421BCD 码的是（ ）。 A 、1010 B 、0101 C 、1100 D 、1101 2）、和逻辑式BC A A + 相等的是（ ）。 A 、ABC B 、1+B C C 、A D 、BC A + 3）、二输入端的或非门，其输入端为A 、B ，输出端为Y ,则其表达式 Y= （ ）。 A 、A B B 、AB C 、B A + D 、A+B 20-0010、若在编码器中有50个编码对象，则要求输出二进制代码位数为 位。 A.5 B.6 C.10 D.50
第12章门电路和组合逻辑电路 10636晶 体 管 的 开 关 作 用 是 ( )。 (a) 饱 合 时 集— 射 极 接 通， 截 止 时 集— 射 极 断 开 (b) 饱 合时 集— 射 极 断 开， 截 止 时 集— 射 极 接 通 (c) 饱 合 和 截 止 时 集— 射 极 均 断 开 20639逻 辑 图 和 输 入 A 、B 的 波 形 如 图 所 示， 试 分 析 在 t 1 瞬 间 输 出 F 为( )。(a) “1” (b) “0”(c) 不 定 t 1 A B 图1 图2 30646逻 辑 符 号 图 如 图 所 示， 其 逻 辑 式 为 ( ) 。 (a) F ＝AB (b) F ＝AB (c) F ＝A B + (d) F ＝A B + 40649图 示 逻 辑 符 号 的 逻 辑 状 态 表 为 ( )。 & A F B
50653逻 辑 符 号 如 图 所 示， 表 示 “ 或” 门 的 是( ) 。 & A F B ≥1A F B & A F B =1 A F B () a () b () c () d 60664逻 辑 图 和 输 入 A 的 波 形 如 图 所 示， 输 出 F 的 波 形 为 ( )。 "0" 1 A F () a () b (c) A F F 70702由 开 关 组 成 的 逻 辑 电 路 如 图 所 示， 设 开 关 接通 为“1”， 断 开 为“0”， 电 灯 亮 为“1”， 电 灯 暗 为“0”， 则 该 电 路 的 逻 辑 式 为( )。 (a) F ＝ 0 (b) F ＝ 1 (c) F ＝ A A A
第3章组合逻辑电路 德州学院计算机系：刘树海 3-1概述 组合逻辑电路的特点 ?从功能上 ?从电路结构上 逻辑功能的描述 组合逻辑电路的分析方法 组合逻辑电路的设计方法 一、逻辑抽象 ?分析因果关系，确定输入/输出变量 ?定义逻辑状态的含意（赋值） ?列出真值表 二、写出函数式 三、选定器件类型 四、根据所选器件：对逻辑式化简（用门） 变换（用M S I） 或进行相应的描述（P L D）五、画出逻辑电路图，或下载到P L D 六、工艺设计 设计举例： ?设计一个监视交通信号灯状态的逻辑电路 设计举例： 1.抽象 ?输入变量:红（R）、黄（A）、绿（G） 信号（Z）
2. 写出逻辑表达式 设计举例： 3. 选用小规模S S I 器件 4. 化简 5. 画出逻辑图 3-2若干常用组合逻辑电路 ? 加法器 ? 数值比较器 ? 编码器 ? 译码器 ? 数据选择器 ? 数据分配器 加法器 一、1位半加器 RAG RAG G RA AG R G A R Z ++++=''''''
逻辑图： S i A i B i C i i i i i i i i i i i i A B S +=i i i B A C =B A ⊕=2. 全加器（F ull A dder ） 两个 1 位二进制数相加，考虑低位进位。 A i + B i + C i -1 ( 低位进位 ) = S i ( 和 ) → C i ( 向高位进位 ) 1 0 1 --- A 1 1 1 0 --- B + --- 低位进位 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 -1-1-1- i i i i i i i i i i i i i C B A C B A C B A C B A S +++=1 111----+++=i i i i i i i i i i i i i C B A C B A C B A C B A C --- S 高位进位← 0
第4章 [题]．分析图电路的逻辑功能，写出输出的逻辑函数式，列出真值表，说明电路逻辑功能的特点。 图P4.1 B Y AP 56 P P = 图 解：（1）逻辑表达式 ()()() 5623442344 232323232323 Y P P P P P CP P P P CP P P C CP P P P C C P P P P C P PC ===+=+=++=+ 2311P P BP AP BABAAB AB AB ===+ ()()()2323Y P P C P P C AB AB C AB ABC AB AB C AB AB C ABC ABC ABC ABC =+=+++=+++=+++ （2）真值表 （3）功能 从真值表看出，这是一个三变量的奇偶检测电路，当输入变量中有偶数个1和全为0
时，Y =1，否则Y=0。 [题] 分析图电路的逻辑功能，写出Y 1、、Y 2的逻辑函数式，列出真值表，指出电路完成什么逻辑功能。 图P4.3 B 1 Y 2 [解] 解： 2Y AB BC AC =++ 12 Y ABC A B C Y ABC A B C AB BC AC ABC ABC ABC ABC =+++=+++++=+++（）（）） 真值表： 由真值表可知：、C 为加数、被加数和低位的进位，Y 1为“和”，Y 2为“进位”。
[题] 图是对十进制数9求补的集成电路CC14561的逻辑图，写出当COMP=1、Z=0、和COMP=0、Z=0时，Y 1～Y 4的逻辑式，列出真值表。 图P4.4 [解] （1）COMP=1、Z=0时，TG 1、TG 3、TG 5导通，TG 2、TG 4、TG 6关断。 3232211 , ,A A Y A Y A Y ⊕===， 4324A A A Y ++= （2）COMP=0、Z=0时， Y 1=A 1， Y 2=A 2， Y 3=A 3， Y 4=A 4。 、 COMP=1、Z=0时的真值表 COMP=0、Z=0的真值表从略。 [题] 用与非门设 1，输
第12章组合逻辑电路 12.1 什么叫半加，什么叫全加，两者有何不同，半加器可否组成全加器？全加器可否用作半加器？ 【答】半加器是一种不考虑低位来的进位数，只能对本位上的两个二进制数求和的组合电路。 全加器是一种将低位来的进位数连同本位的两个二进制数三者一起求和的组合电路。 根据化简后的全加器的逻辑式可知，用二个半加器和一个或门可以组合成全加器。 将全加器低位进位输入端Ci-1接0，可以用作半加器。12.2 组合电路的设计方法与组合电路的分析方法有何不同？ 【答】组合电路的设计方法是在已知逻辑功能的前提下设计出逻辑电路。而组合电路的分析方法则是在已知组合电路结构的前提下，研究其输出与输入之间的逻辑关系。二者实施目的恰好相反。故设计步骤和分析步骤基本相反。 12.3已知四种门电路的输入和对应的输出波形如图所示。试分析它们分别是哪四种门电路？
【解】分析电路图所示波形可知，F1为或门电路的输出，F2为与门电路的输出，F3为非门电路的输出，F4为或非门电路的输出。 12.4已知或非门和非门的输入波形如图中的A和B所示，试 画出它们的输出波形。 【解】由或非门和与非门的逻辑功能求得或非门的输出 F1和与非门的输出 F2的波形如图。
12.5试分析如图所示电路的逻辑功能。 【解】逐级推导各门电路的输出，最后求得 可见该电路为异或门。 12.6 图是一个控制楼梯照明的电路，在楼上和楼下各装一个单刀双掷开关。楼下开灯后可以在楼上关灯，楼上开灯后同样也可在楼下关灯，试设计一个用与非门实现同样功能的逻辑电路。 A B B A F +=
【解】 如果将开关A 、B 同时掷向上方或者下方，灯就会亮。因此灯亮的逻辑表达式为 用与非门实现这一功能的逻辑电路如图所示。 12.7某十字路口的交通管理灯需要一个报警电路，当红、黄、绿三种信号灯单独亮或者黄、绿灯同时亮时为正常情况，其它情况均属不正常。发生不正常情况时，输出端应输出高电平报警信号。试用与非门实现这一要求。 【解】根据逻辑功能列出的真值表如表所示。 B A A B B A AB F ?=+=
第四章CMOS组合逻辑电路设计I －静态CMOS逻辑门电路 第一节互补CMOS逻辑门的结构及性能 第二节互补CMOS逻辑门的设计 第三节类NMOS电路（有比电路） 第四节传输门逻辑电路 第五节差分CMOS逻辑电路（有比电路）
第一节静态互补CMOS逻辑电路的结构及性能 一、静态CMOS逻辑电路的结构 二、静态CMOS逻辑电路的性能
A B C V DD Y F F F =(B A C ,,) P MOS NMOS 一、静态CMOS逻辑电路的结构 P U N P D N PUN：pull up net 上拉网络PMOS PDN：pull down net 下拉网络NMOS PUN、PDN为双重网络 设计时需保证，无论什么输入， 仅有一个网络在稳定状态下导通。
静态CMOS 逻辑门特点 1）带“非”的逻辑功能 input: x1,x2, (x) output: 2）逻辑函数F(x1,x2,……,xn)决定于管子的连接关系。 NMOS ：PMOS ：串与并或 串或并与 ) ,2,1(Xn X X F Y ???=3）每个输入信号同时接一个NMOS 管和一个PMOS 管的栅极, n 输入逻辑门有2n 个管子。 4）静态CMOS 逻辑门保持了CMOS 反相器无比电路的优点。高噪声容限，VOH 、VOL 分别为VDD 和GND
A B A + B A B A ? B NMOS 串与 并或 F1 F2 F1 F2 F =F1F2 +F =F1F2 A B C F =A B C A B C F =A B C ++
A B A ? B A B A B F 001 011 101 110 A B 例：CMOS与非门 A ? B = A + B [!(A ? B) = !A + !B or !(A & B) = !A | !B]
第11章逻辑代数基础与组合逻辑电路 【重点】 常用数制与码制、不同数制之间的转换。常用逻辑门的符号、表达式及逻辑关系；【难点】 数制之间的转换。逻辑关系。 11.1 数制与编码 11.1.1 数字信号 数字信号只有两个离散值（代表某种对应的逻辑关系），常用数字0和1来表示。 0和1只代表两种对立的状态，称为逻辑0和逻辑1，也称为二值数字逻辑。 数字信号是一种二值信号，用两个电平（高电平和低电平）分别来表示两个逻辑值（逻辑1和逻辑0）。正逻辑规定高电平为逻辑1，低电平为逻辑0。负逻辑规定低电平为逻辑1，高电平为逻辑0。 11.1.2 数制 数制是一种计数的方法，它是进位计数制的简称，也称为进制。采用何种计数方法应根据实际需要而定。 1.常用的几种进制 （1）十进制 十进制是以10为基数的计数制。在十进制中，有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码，它的进位规律是逢十进一。 数码与权的乘积，称为加权系数，十进制数的数值为各位加权系数之和。 （2）二进制 二进制是以2为基数的计数制。在二进制中，只有0和1两个数码，它的进位规律是
逢二进一。 （3）八进制和十六进制 八进制是以8为基数的计数制。在八进制中，有0、1、2、3、4、5、6、7八个不同的数码，它的进位规律是逢八进一。 十六进制是以16为基数的计数制。在十六进制中，有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A （10）、B （11）、 C （12）、D （13）、E （14）、F （15）十六个不同的数码，它的进位规律是逢十六进一。 2.不同数制间的转换 （1）各种数制转换成十进制 二进制、八进制、十六进制转换成十进制时，只要将它们按权展开，求出各加权系数的和（称为按权展开求和法），便得到相应进制数对应的十进制数。 (11010.011)2＝1×24＋1×23＋0×22＋1×21＋0×20＋0×2－1＋1×2－2＋1×2－3＝（26.375）10 (4C2)16＝4×162＋12×161＋2×160＝（1218）10 （2）十进制转换为二进制 十进制数转换为二进制数时，由于整数和小数的转换方法不同，因此，需将整数部分和小数部分分别进行转换，再将转换结果合并在一起，就得到该十进制数转换的完整结果。 将十进制数的整数部分转换为二进制数采用“除基数，取余法，逆排列”的方法，即将整数部分逐次除2，依次记下余数，直到商为0。第一个余数为二进制数的最低位，最后一个余数为最高位。 将十进制数的小数部分转换为二进制数采用“乘基数，取整法，顺排列”的方法，即将小数部分逐次乘以2，取乘积的整数部分作为二进制数的各位。乘积的小数部分继续乘 i i K N 8 i 8?= ∑+∞ -∞ =i i K N 16 i 16?= ∑+∞ -∞ =
第20章习题门电路和组合逻辑电路 S10101B 为实现图逻辑表达式的功能，请将TTL电路多余输入端 C进行处理（只需一种处理方法），Y i 端应接________________________ ，丫2的C端应接 _______________________ ， 费二FqlFl Y I=A+Π S10203G 在F = AB+CD的真值表中，F =1的状态有（）。 A. 2个 B. 4个 C. 3个 D. 7个 解：D S10203N 某与非门有A、B、C三个输入变量，当 B=I时，其输出为（）。 A. 0 B. 1 C. AC D. AC 解：C S10204B 在数字电路中，晶体管的工作状态为（ A. 饱和 C.饱和或放大 解：D S10204I 逻辑电路如图所示，其逻辑函数式为（）。 A. AB AB B. AB AB C. AB AB D. AB A 解：C S10204N 已知F=AB+CD ,选出下列可以肯定使 F = 0的情况（）。 S10110B （a） 解：接地、悬空 (b) ）。 B.放大 D.饱和或截止 t≈—Y A. C. 解： D A = 0，BC = 1 C = 1， D = 0 B. B = C = 1 D. AB = 0，CD = 0 A ≥ 1 B
三态门电路的三种可能的输出状态是_____________ 解：逻辑1、逻辑O、高阻态
S10214B 逻辑图和输入A, B 的波形如图所示，分析当输出 F 为“1”的时刻应是（ ）。 A. t ι B. t 2 C. t 3 解：A S10211I 图示逻辑电路的逻辑式为 ( )。 A. F =A B AB B. F=ABAB C. F=(A B)AB 解：B S10212I 逻辑电路如图所示，其功能相当于一个 （ A.门 B.与非门 C.异或门 解：C S10216B 图示逻辑电路的逻辑式为 （ ）。 A. F =A B +A B A B. F =AB AB C. F =AB+ A B 解：C S10217B 逻辑图如图（a ）所示，输入 A 、B 的波形如图 （b ）,试分析在t ι瞬间输出F 为（ ）。 A. “1” B. “ 0” C. 不定 解：B h (a) (b) S10218B 图示逻辑符号的逻辑状态表为 （ A. B. A B F 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 A B F 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 A B F 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 C. 解：B T&] A —
第15章 组合逻辑电路 习题选解及参考答案 一、填空题： 1．组合逻辑电路的输出仅与 有关。 2．74LS48使能端LT 的作用是 。 3．共阳极的数码管输入信号的有效电平是 电平。 二、选择题： 1．八输入端的编码器按二进制数编码时，输出端的个数是（ ）。 A 、2个 B 、3个 C 、4个 D 、8个 2．四个输入的译码器，其输出端最多为（ ）。 A 、4个 B 、8个 C 、10个 D 、16个 3．当74LS148的输入端0I ～7I 按顺序输入11011101时，输出0Y ～2Y 为（ ）。 A 、101 B 、010 C 、001 D 、110 4．一个两输入端的门电路，当输入为1和0时，输出不是1的门是（ ）。 A 、与非门 B 、或门 C 、或非门 D 、异或门 5．多余输入端可以悬空使用的门是（ ）。 A 、与门 B 、TTL （加上TTL ）与非门 C 、或门 D 、或非门 6．数字电路中使用的数制是（ ）。 A 、二进制 B 、八进制 C 、十进制 D 、十六进制 7．能驱动七段数码管显示的译码器是（ ）。 A 、74LS48 B 、74LS138 C 、74LS148 D 、TS547 四、分析、化简： 1．写出图示逻辑电路的逻辑表达式及真值表。 2．写出下列逻辑函数的最小项表示形式。 ① ()B A C B A F ++= ② BC B A C A F ++= 3．用代数法化简下列逻辑函数 ① ABC C B A C AB BC A C B A ++++ ② D C B AB BC A +++ F B (a ) F C (b)
第2章习题 一、单选题 1.若在编码器中有50个编码对象，则输出二进制代码位数至少需要（B ）位。 A）5 B）6 C）10 D）50 2.一个16选1的数据选择器，其选择控制（地址）输入端有（C ）个，数据输入端有（D ）个，输出端有（A ）个。 A）1 B）2 C）4 D）16 3.一个8选1的数据选择器，当选择控制端S2S1S0的值分别为101时，输出端输出（D ）的值。 A）1 B）0 C）D4D）D5 4.一个译码器若有100个译码输出端，则译码输入端至少有（C ）个。 A）5 B）6 C）7 D）8 5.能实现并-串转换的是（C ）。 A）数值比较器B）译码器C）数据选择器D）数据分配器 6.能实现1位二进制带进位加法运算的是（B ）。 A）半加器B）全加器C）加法器D）运算器 7.欲设计一个3位无符号数乘法器（即3×3），需要（）位输入及（D ）位输出信号。A）3，6 B）6，3 C）3，3 D）6，6 8.欲设计一个8位数值比较器，需要（）位数据输入及（B ）位输出信号。 A）8，3 B）16，3 C）8，8 D）16，16 9. 4位输入的二进制译码器，其输出应有（A ）位。 A）16 B）8 C）4 D）1 二、判断题 1. 在二——十进制译码器中，未使用的输入编码应做约束项处理。（?） 2. 编码器在任何时刻只能对一个输入信号进行编码。（?） 3. 优先编码器的输入信号是相互排斥的，不容许多个编码信号同时有效。（?） 4. 编码和译码是互逆的过程。（?） 5. 共阴发光二极管数码显示器需选用有效输出为高电平的七段显示译码器来驱动。（?） 6. 3位二进制编码器是3位输入、8位输出。（?） 7. 组合逻辑电路的特点是：任何时刻电路的稳定输出，仅仅取决于该时刻各个输入变量的取值，与电路原来的状态无关。（?） 8. 半加器与全加器的区别在于半加器无进位输出，而全加器有进位输出。（?） 9. 串行进位加法器的优点是电路简单、连接方便，而且运算速度快。（?） 10. 二进制译码器的每一个输出信号就是输入变量的一个最小项。（?） 11. 竞争冒险是指组合电路中，当输入信号改变时，输出端可能出现的虚假信号。（?） 三、综合题 1．如图所示逻辑电路是一个什么电路，当A3～A0输入0110，B3～B0输入1011，Cin输入1时，Cout及S3～S0分别输出什么？