第1章数字逻辑基础
1.1 什么是数字电路？与模拟电路相比，数字电路具有哪些特点？
答：处理数字信号并能完成数字运算的电路系统称为数字电路。特点：采用二进制，结构简单易于集成；可用于数值计算和逻辑运算；抗干扰，精度高；便于长期存储和远程传输，保密性好，通用性强。
1.2 模拟电路与数字电路之间的联系纽带是什么？
答：模拟电路与数字电路之间的联系纽带是模-数或数-模转换。
1.3举例说明我们身边的模拟信号和数字信号。
答：我们身边常见的模拟信号有：温度、速度、压力、流量、亮度等等；而常见的数字信号有：开关、二极管的状态、电灯的状态等。
1.4 把下列二进制数转换成十进制数。
（1）(11000101)2= (197)10（2）(0.01001)2 = (0.28)10（3）(1010.001)2= (10.125)10 （4）(01011100)2 =(92)10（5）(11.01101)2 = (3.40625)10（6）(111.11001)2 =(7.78125)10 1.5 把下列十进制数转换成二进制数。
（1）(12.0625)10 = (1100.0001)2（2）(127.25)10 = (1111111.01)2（3）(101)10 = (1100101)2（4）(51.125)10 =(110011.001)2（5）(87.625)10 =(1010111.101)2（6）(191)10 =(10111111)2 1.6 把下列二进制数分别转换成十进制数、八进制数和十六进制数。
(1) (110101111.110)2 = (431.75)10 =(657.6)8 =(1AF.C)16
（2）(1101111.0110)2 = (111.375)10 =(157.3)8 =(6F.6)16
（3）(11111.1010)2 = (31.625)10 =(37.5)8 =(1F.A)16
（4）(100001111.10)2 = (271.5)10 =(417.4)8 =(10F.8)16
（5）(1000111.0010)2 =(71.125)10 =(107.1)8 =(47.2)16
（6）(10001.1111)2 = (17.9375)10 =(21.74)8 =(11.F)16
1.7 把下列八进制数分别转换成十进制数、十六进制数和二进制数。
（1）(623.77)8 =(403.98)10 =(193.FC)16 =(110010011.111111)2
（2）(701.53)8 =(449.671875)10 =(1C1.AC)16 =(111000001.101011)2
（3）(23.07)8 =(19. 109375)10 =(16.1C)16 =(010110.000111)2
（4）(156.72)8 =(110. 90625)10 =(6E.E8)16 =(1101110.111010)2
（5）(353.17)8 =(235.234375)10 =(EB.3C)16 =(11101011.001111)2
（6）(73.71)8 =(59. 890625)10 =(3B.E4)16 =(111011.111001)2
1.8 把下列十六进制数分别转换成十进制数、八进制数和二进制数。
（1）(2AC5.D)16=(10949.81)10 =(25305.64)8 =(10101011000101.1101)2
（2）(1FB9.F)16=(8121. 9375)10 =(17671.74)8 =(1111110111001.1111)2
（3）(B2C85.E)16=(732293.875)10 =(2626205.7)8 =(10110010110010000101.111)2
（4）(6BE7.F)16=(27623.9375)10 =(65747.74)8 =(110101111100111.1111)2
（5）(5CAC5.AB)16=(379589. 668)10 =(1345305.526)8 =(1011100101011000101.10101011)2（6）(9AF1.A)16=(39665.625)10 =(115361.5)8 =(1001101011110001.1010)2
1.9 把下列十进制数转换成五进制数。
（1）(432.13)10 =(3212.0316)5 （2）(7132.3)10 =(212012.12)5
（3）(52.93)10 =(202.43)5 （5）(212.78)10 =(1322.34)5
（6）(382.013)10 =(3012.03)5 （7）(43.75)10 =(133.34)5
1.10 用8421BCD码表示下列十进制数。
（1）(42.78)10 =(0100 0010.0111 1000)8421BCD
（2）(103.65)10 =(0001 0000 0011.0110 0101)8421BCD
（3）(9.04)10=(1001.0000 0100)8421BCD
（4）(102.08)10=(0001 0000 0010. 0000 1000)8421BCD
（5）(412.12)10=(0100 0001 0010. 0001 0010)8421BCD
（6）(70.124)10=(0111 0000. 0001 0010 0100)8421BCD
1.11 把下列8421BCD码表示成十进制数。
（1）(0101 1000)8421BCD =(58)10
（2）(1001 0011 0101) 8421BCD=(935)10
（3）(0011 0100.0111 0001)8421BCD =(34.71)10
（4）(0111 0101.0110) 8421BCD=(75.6)10
1.12 把下列8421BCD码表示成二进制数。
（1）(1000)8421BCD = (1000)2
（2）(0011 0001) 8421BCD= (11111)2
（3）(1000 1000)8421BCD = (88)10= (11111)2
（4）(1001 1011) 8421BCD无效的8421BCD码
1.13 把下列8421BCD码与5421BCD码互换。
（1）(1001 0011)8421BCD =(93)10 = (1100 0011)5421BCD
（2）(1100 0101)5421BCD=(95)10=(1001 0101 )8421BCD
（3）(0110 0011)8421BCD=(63)10=(1001 0011)5421BCD
（4）(1001 0011)5421BCD=(63)10=(0110 0011)8421BCD
1.14 填空。
（1）(58.23)10 = (111010.001)2 = (72.166)8 = (0101 1000.0010 0011)8421BCD （2）(0001 1000 1001.0011 0101)8421BCD = (189.35)10 = (10111101.0101)2 1.15
1.16 求下列二进制数的补码和反码。
原码补码反码
（1）1,1010101 1,0101011 1,0101010
（2）0,01110000,0111000 0,0111000
（3）1,00000011,1111111 1,1111110
（4）1,10000 1,10000 1,01111
1.17 求下列十进制数的二进制数原码、反码和补码表示。
原码补码反码（1）(+418)100,110100010 0,110100010 0,110100010 （2）(-52)101,110100 1,001100 1,001011
（3）(-39)101,100111 1,011001 1,011000
（4）(+112)100,1110000 0,1110000 0,1110000
（5）(-12)101,1100 1,0100 1,0011
（6）(-89)101,1011001 1,0100111 1,0100110
1.18 求下列各数的二进制数偏移码表示。
（1）（+325)10
（原码）（0,101000101）2=（补码）（0,101000101）2=（偏移码）（1,101000101）2
（2）（-78)10
（原码）（1,1001110）2=（补码）（1,0110010）2=（偏移码）（0,0110010）2
（3）（-78)10
（原码）（1,1001110）2=（补码）（1,0110010）2=（偏移码）（0,0110010）2
（4）（+125)10
（原码）（0,1111101）2=（补码）（0,1111101）2=（偏移码）（1,1111101）2
（5）（-28)10
（原码）（1,11100）2=（补码）（1,00100）2=（偏移码）（0,00100）2
（6）（-108)10
（原码）（1,1101100）2=（补码）（1,0010100）2=（偏移码）（0, 0010100）2
1.19 求下列各数的二进制数原码、反码、补码及偏移码表示。
原码反码补码偏移码（1）(+312)80,011001010 0,011001010 0,011001010 1,011001010 （2）（-75)81,111101 1,000010 1,000011 0,000011 （3）（-25)5不存在这样的5进制表示
（4）(+B73)160,101101110011 0,101101110011 0,101101110011 1,101101110011 （5）(-C82)161,110010000010 1,001101111101 1,001101111110 0,001101111110 （6）（-75)101,1001011 1,0110100 1,0110101 0,0110101 1.20 用二进制补码运算求下列各式的值。
（1）(+51)10 + (+32)10 = (0,0110011)原，补+ (0,0100000)原，补
= (0,1010011)原= (+83) 10
（2）(-51)10 +(-32)10 = (1,0110011)原+ (1,0100000)原
= (1,1001101)补+ (1,1100000)补
= (1,0101101)补= (1,1010011)原= (-83) 10
（3）(+51)10 + (-32)10= (0,110011)原+ (1,100000)原
= (0,110011)补+ (1,100000)补
= (0,010011)补= (0,010011)原= (+19) 10
（4）(-51)10 + (+32)10= (1,110011)原+ (0,100000)原
= (1,001101)补+ (0,100000)补
= (1,101101)补= (1,010011)原= (-19) 10
1.21 用二进制补码运算求(10011.10)2 2。
答：(10011.10)2 2 = (0,10011.10)补+ (1,10011.11)补
= (0,00111.01)补= (0,00111.01)原
2003数字逻辑考题 一 填空题 （每空1分，共15分） 1 [19]10=[ 11010 ]Gray （假设字长为5bit ） 2 若X=+1010，则[X]原=（ 00001010 ），[-X]补=（ 11110110 ），（假设字长为8bit ） 3 [26.125]10=[ 1A.2 ]16=[ 00100110.000100100101 ]8421BCD 4 65进制的同步计数器至少有( 7 )个计数输出端。 5 用移位寄存器产生11101000序列，至少需要( 3 )个触发器。 6 要使JK 触发器按'*Q Q =工作，则JK 触发器的激励方程应写为(1,1 )；如果用D 触发器实现这一转换关系，则D 触发器的激励方程应写为( Q ’ )。 7 在最简状态分配中，若状态数为n ，则所需的最小状态变量数应为（[log 2n] ）。 8 有n 个逻辑变量A ，B ，C ….W ，若这n 个变量中含1的个数为奇数个，则这n 个变量相异或的结果应为（ 1 ）。 9 一个256x4bit 的ROM 最多能实现（ 4 ）个（ 8 ）输入的组合逻辑函数。 10 一个EPROM 有18条地址输入线，其内部存储单元有（ 218 ）个。 11 所示CMOS 电路如图Fig.1，其实现的逻辑函数为F=（ A NAND B (AB)' ） （正逻辑）。 二 判断题 （每问2分，共10分） 1 （ T ）计数模为2n 的扭环计数器所需的触发器为n 个。 2 （ F ）若逻辑方程AB=AC 成立，则B=C 成立。 3 （ F ）一个逻辑函数的全部最小项之积恒等于1。 4 （ T ）CMOS 与非门的未用输入端应连在高电平上。 5 （ F ）Mealy 型时序电路的输出只与当前的外部输入有关。 Fig.1 三 （16分） 1 化简下列函数（共6分，每题3分） 1） ()()∑=15,13,11,10,9,8,7,3,2,0,,,m D C B A F 2） ()()()∑∑+=14,5,3,013,12,10,8,6,1,,,d m D C B A F F +E D
数字逻辑第五章课后习题答案 5-1、解：(1) 列出电路的激励函数和输出函数表达式： 1111J K CP CP ==??=? 22321,1J Q K CP Q ?==??=?? 323331 ,1 J Q Q K CP Q ?==?? =?? Q 1n+1)； Q 2n+1); Q 3 n+1) (2) (4) 功能描述：由状态图可知，此电路为一带自启动能力的六进制计数器。 1 2 3 4 5 6 7 8 CP Q 1 Q 2 Q 3 时间图
5-2、解：表5.29所示为最小化状态表，根据状态分配原则，无“列”相邻（行相邻在脉冲异步时序电路中不适用。），在“输出”相邻中，应给AD、AC分配相邻代码。取A为逻辑0，如下卡诺图所示，状态赋值为：A=00，B=11；C=01；D=10。于是，二进制状态表 如下，根据D触发器的激励表可画出CP2、D2、CP1、D1、Z的卡诺图， 二进制状态表 状态编码 D触发器的激励表
5-3、解： 原始状态图 5-4、解：（1）写出电路的激励函数和输出函数表达式： Y 2=x 2+x 12x 1(2)作状态流程表： （3）作时间图：
设输入状态x2x1的变化序列为00 01 11 10 00 10 11 01.初始总态为（x2x1,y2y1）=(00,00). 从本题的状态流程表推演出总响应序列为 总态响应序列表 x2 x1 y2 y1 Z 时间图 （4）电路功能：当输入状态x2x1的变化序列为01 11 10 00时，电路输出高电平1，其余情况输出低电平0.因此，该电平异步时序电路为01 11 10 00序列检测器。 5-5、解： 时间图如下
数字逻辑第一章习题数字与编码 一、选择题 1、以下代码中为无权码的为（）。 A 8421BCD码 B 、5421BCD码C、余三码D、格雷码 2、一位十六进制数可以用（）二进制数来表示。 A、1 B 、2 C 、4 D 、16 3、十进制数25用8421BCD码表示为（）。 A 10 101 B 、0010 0101 C 、100101 D 、10101 4、在一个8位的存储单元中，能够存储的最大无符号整数是（）。 A（256）10 B 、（127）10 C 、（FF）16 D 、（255）10 5、常用的BCD码有（）。 A、奇偶校验码 B、格雷码 C、8421码 D、余三码 6、与模拟电路相比，数字电路主要的优点有（）。 A、容易设计 B、通用性强 C、保密性好 D、抗干扰能力强 7、下面关于计算机中定点数与浮点数的一些叙述,正确的是_____________ A. 定点数只能表示纯小数 B. 浮点数尾数越长，数的精度就越高 C. 定点数的数值范围一定比浮点数的数值范围大 D. 定点数就是用十进制表示的数
8、下列有关”权值"表述正确的是______________
A. 权值是指某一数字符号在数的不同位置所表示的值的大小 B. 二进制的权值是"二",十进制的权值是"十" C. 权值就是一个数的数值 D. 只有正数才有权值 9. 下列有关”基数”表述正确的是 ______________ A. 基数是指某一数字符号在数的不同位置所表示的值的大小 B. 二进制的基数是"二”，十进制的基数是"十" C. 基数就是一个数的数值 D. 只有正数才有基数 10. 十进制数"13", 用三进制表示为___________ 11. 下列各数都是五进制数，其中 ___________ 对应的十进制数是偶数。 B. 101 12. 一个某进制的数"IAI ” ,其对应十进制数的值为300,则该数为 A. 十^一进制 B. 十二进制 C. 十三进制 D. 十四进制 13. 做无符号二进制加法：()2+(00001001)2= _______ A. B. 1010011 D. 14. 做无符号二进制减法:()2 -(00001001)2= _________ A. B. C. D. 15. 做下列逻辑加法：V 00001001= ___________
1、三极管的截止条件是V BE ＜0.5V ，截止的特点是I b =I c ≈0；饱和条件是 I b ≥（E C -Vces ）/（β·R C ），饱和的特点是V BE ≈0.7V ，V CE =V CES ≤0.3V 。 2、逻辑常量运算公式 3、逻辑变量、常量运算公式 4、 逻辑代数的基本定律 根据逻辑变量和逻辑运算的基本定义，可得出逻辑代数的基本定律。 ①互非定律: A+A = l ，A ? A = 0 ；1=+A A ，0=?A A ； ②重叠定律（同一定律）：A ? A=A ， A+A=A ； ③反演定律(摩根定律）：A ? B=A+B 9 A+B=A ? B B A B A ?=+，B A B A +=?； ④还原定律: A A = ch2. 1、三种基本逻辑是与、或、非。 2、三态输出门的输出端可以出现高电平、底电平和高阻三种状态。
1、组合电路的特点：电路任意时刻输出状态只取决于该时刻的输入状态，而与该时刻前的电路状态无关。 2、编码器：实现编码的数字电路 3、译码器：实现译码的逻辑电路 4、数据分配器：在数据传输过程中，将某一路数据分配到不同的数据通道上。 5、数据选择器：逻辑功能是在地址选择信号的控制下，从多路数据中选择一路数据作为输出信号。 6、半加器：只考虑两个一位二进制数相加，而不考虑低位进位的运算电路。 7、全加器：实现两个一位二进制数相加的同时，再加上来自低位的进位信号。 8、在数字设备中，数据的传输是大量的，且传输的数据都是由若干位二进制代码0和1组合而成的。 9、奇偶校验电路：能自动检验数据信息传送过程中是否出现误传的逻辑电路。 10、竞争：逻辑门的两个输入信号从不同电平同时向相反电平跳变的现象。 11、公式简化时常用的的基本公式和常用公式有（要记住）： 1）()()C A B A BC A ++=+ 2）B A AB += B A B A +=+ (德.摩根定律） 3）B A B A A +=+ 4）B A AB BC B A AB +=++ 5）AB B A B A B A +=+ B A B A AB B A +=+ 12、逻辑代数的四种表示方法是真值表、函数表达式、卡诺图和逻辑图。 ch4. 1、触发器：具有记忆功能的基本逻辑单元。 2、触发器能接收、保存和输出数码0，1。各类触发器都可以由门电路组成。 3、基本触发器特点 1）有两个稳定状态和两个互补的输出。 2）在输入信号驱动下，能可靠地确定其中任一种状态。 4、基本RS 触发器特性表 -R -S Q -Q 说明 0 1 0 1 置0 1 0 1 0 置1 1 1 0或1 1或0 保持原来状态 0 0 1 1 不正常状态，0信号消失后，触发器状态不定
第一章数字逻辑基础作业及参考答案 （） P43 1-11 已知逻辑函数A C C B B A F+ + =，试用真值表、卡诺图和逻辑图表示该函数。解：（1）真值表表示如下： 输入输出 A B C F 0000 0011 0101 0111 1001 1011 1101 1110 （2）卡诺图表示如下： 00011110 0101 1111 由卡诺图可得C B C B A F+ + =＝C B C B A? ? （3）逻辑图表示如下： 1-12 用与非门和或非门实现下列函数，并画出逻辑图。 解：（1）BC AB C B A F+ = ) , , (BC AB? = （2）) + (?) + ( = ) , , , (D C B A D C B A F D C B A+ + + = 题1-12 (1) 题1-12 (2) A BC
1-14 利用公式法化简下列函数为最简与或式。 解：（2）C AB C B BC A AC F +++=C AB C B BC A AC +??= C AB C B C B A C A ++?++?+=)()()( C AB C B C C B C A C A B A ++?++++=)()( C AB C C B C B C A C AB C A C B A C B A ++++++++= C AB C C B C B C A C AB C A C B A C B A ++++++++= C = 解（3）DE E B ACE BD C A AB D A AD F +++++++= DE E B BD C A A ++++= E B BD C A +++= 解（5）))()((D C B A D C B A D C B A F +++++++++= D C AB BCD A ABCD F ++=' D C AB BCD +=ABD BCD += D B AC D B A D C B F ++=)++)(++(=∴ P44 1-15利用卡诺图化简下列函数为最简与或式。 解：（3）)+++)(+++)(+++)(+++(=D C B A D C B A D C B A D C B A F 方法1：)+++)(+++)(+++(=D C B A D C B A D C B A F ))((D C B A D CD D A D C C A D B C B B B A AD AC B A ++++++++++++++= ))((D C B A D C A B AC ++++++= D C BD AD D C A C A C B A D B C B B A D AC ABC AC +++++++++++= D C BD AD C A D B C B B A AC +++++++= 方法2：D C AB CD B A D BC A F ++= F 的卡诺图
自我检测题 1．（）10=（）2 =（1A.2）16 2．（）10=（）2 3．（1011111．01101）2=（ ）8=（）10 4．（）8=（）16 5．（1011）2×（101）2=（110111）2 6．（486）10=（0）8421BCD =（0）余3BCD 7．（）10=（）8421BCD 8．（）8421BCD =（93）10 9．基本逻辑运算有 与 、或、非3种。 10．两输入与非门输入为01时，输出为 1 。 11．两输入或非门输入为01时，输出为 0 。 12．逻辑变量和逻辑函数只有 0 和 1 两种取值，而且它们只是表示两种不同的逻辑状态。 13．当变量ABC 为100时，AB +BC = 0 ，（A +B ）（A +C ）=__1__。 14．描述逻辑函数各个变量取值组合和函数值对应关系的表格叫 真值表 。 15． 用与、或、非等运算表示函数中各个变量之间逻辑关系的代数式叫 逻辑表达式 。 16．根据 代入 规则可从B A AB +=可得到C B A ABC ++=。 17．写出函数Z =ABC +（A +BC ）（A +C ）的反函数Z =））（C A C B A C B A ++++)((。 18．逻辑函数表达式F =（A +B ）（A +B +C ）（AB +CD ）+E ，则其对偶式F ＇= __（AB +ABC +（A +B ）（C +D ））E 。 19．已知CD C B A F ++=）（，其对偶式F ＇=D C C B A +??+）（。 20．ABDE C ABC Y ++=的最简与-或式为Y =C AB +。
21．函数D =的最小项表达式为Y= ∑m（1,3,9,11,12,13,14,15）。 Y+ AB B 22．约束项是不会出现的变量取值所对应的最小项，其值总是等于0。 23．逻辑函数F（A,B,C）=∏M（1,3,4,6,7），则F（A,B,C）=∑m（ 0，2，5）。 24．VHDL的基本描述语句包括并行语句和顺序语句。 25．VHDL的并行语句在结构体中的执行是并行的，其执行方式与语句书写的顺序无关。 26．在VHDL的各种并行语句之间，可以用信号来交换信息。 27．VHDL的PROCESS（进程）语句是由顺序语句组成的，但其本身却是并行语句。 28．VHDL顺序语句只能出现在进程语句内部，是按程序书写的顺序自上而下、一条一条地执行。 29．VHDL的数据对象包括常数、变量和信号，它们是用来存放各种类型数据的容器。 30．下列各组数中，是6进制的是。 A．14752 B．62936 C．53452 D．37481 31．已知二进制数，其对应的十进制数为。 A．202 B．192 C．106 D．92 32．十进制数62对应的十六进制数是。 A．（3E）16 B．（36）16 C．（38）16 D．（3D）16 33．和二进制数（）2等值的十六进制数是。 A．（）16 B．（）16 C．（）16 D．（）16 34．下列四个数中与十进制数（163）10不相等的是。 A．（A3）16 B．（）2 C．（0001）8421BCD D．（1）8 35．下列数中最大数是。
数字逻辑习题及答案 一. 填空题 1．一个触发器有Q和Q两个互补的输出引脚，通常所说的触发器的输出端是指 Q ，所谓置位就是将输出端置成 1 电平，复位就是将输出端置成 0 电平。 2．我们可以用逻辑函数来表示逻辑关系，任何一个逻辑关系都可以表示为逻辑函数的与或表达式，也可表示为逻辑函数的或与表达式。 3．计数器和定时器的内部结构是一样的，当对不规则的事件脉冲计数时，称为计数器，当对周期性的规则脉冲计数时，称为定时器。 4．当我们在计算机键盘上按一个标为“3”的按键时，键盘向主机送出一个ASCII码，这个ASCII码的值为 33H 。 5．在5V供电的数字系统里，所谓的高电平并不是一定是5V，而是有一个电压范围，我们把这个电压范围称为高电平噪声容限；同样所谓的低电平并不是一定是0V，而也是有一个电压范围，我们把这个电压范围称为低电平噪声容限。 二. 选择题 1．在数字系统里，当某一线路作为总线使用，那么接到该总线的所有输出设备（或器件）必须具有 b 结构，否则会产生数据冲突。 a. 集电极开路； b. 三态门； c. 灌电流； d. 拉电流2．TTL集成电路采用的是 b 控制，其功率损耗比较大；而MOS 集成电路采用的是 a 控制，其功率损耗比较小。 a. 电压； b.电流； c. 灌电流； d. 拉电流 3．欲将二进制代码翻译成输出信号选用 b ，欲将输入信号编成二进制代码选用 a ，欲将数字系统中多条传输线上的不同数字信号按需要选择一个送到公共数据线上选用 c ，
欲实现两个相同位二进制数和低位进位数的相加运算选用 e 。 a. 编码器； b. 译码器； c. 多路选择器； d. 数值比较器； e. 加法器； f. 触发器； ｇ. 计数器； h. 寄存器 4． 卡诺图上变量的取值顺序是采用 b 的形式，以便能够用几何 上的相邻关系表示逻辑上的相邻。 a. 二进制码； b. 循环码； c. ASCII 码； d. 十进制码 5． 根据最小项与最大项的性质，任意两个不同的最小项之积为 0 ，任意两个不同的最大项之和为 1 。 a. 不确定； b. 0 ； c. 1 三. 简答题 1．分别写出（或画出）JK 、D 、T 和T ’四个触发器的特征方程、真 值表和状态转换图。 2．请分别完成下面逻辑函数的化简。 1). )DE C B A (*)E D )(C B A (F ++++++= 答：原式)DE C B A (*)]E D ()C B A ([+++++++= )DE )C B A ((*))DE )C B A ((++++++=)) C B A ()C B A ((DE DE )C B A ()C B A (+++++++++++= DE = 2). )EH D B A )(B A )(C A )(C B A (F +++++++= 答：原式的对偶式为： ) H E (ABD AB AC C AB 'F ++++= ))H E (BD B C C B (A ++++=)] H E (BD B B C [A ++++==A A )'A ()''F (===∴原式 3．请分别说明A/D 与D/A 转换器的作用，说明它们的主要技术指标， 并进一步说明在什么情况下必须在A/D 转换器前加采样·保持电路。 答：A/D 与D/A 转换器分别能够将模拟量转换成数字量与数字量转换 成模拟量，通过这样的转换电路，能够将模拟系统和数字系统联
数字逻辑复习 第一章 开关理论 考点：1.进制的转换(选择填空) 2.逻辑函数的化简 3.卡若图化简 4. 用与非门进行逻辑设计 课后试题 用布尔代数化简下列各逻辑函数表达式 9.将下列函数展开为最小项表达式 (1) F(A,B,C) = Σ(1,4,5,6,7) (2) F(A,B,C,D) = Σ(4,5,6,7,9,12,14) 10.用卡诺图化简下列各式 （1）C AB C B BC A AC F +++= 化简得F=C (2)C B A D A B A D C AB CD B A F ++++=
F=D A B A + （3） F(A,B,C,D)=∑m(0,1,2,5,6,7,8,9,13,14) 化简得F=D BC D C A BC A C B D C ++++ (4) F(A,B,C,D)=∑m(0,13,14,15)+∑?(1,2,3,9,10,11) 化简得F=AC AD B A ++ 11.利用与非门实现下列函数，并画出逻辑图。 F=))((D C B A ++=))((D C B A
A B C D 参考试题： 1、C A BC C A AB C B A F ++++=),,(1 (用代数法化简) 1 )1(1=+++=+++=++++=B C C A C B C A A C BC C A B A F 2、∑∑+=m d D C B A F )5,2,0()14,13,12,10,9,8,6,4(),,,(2（用卡诺图法化简） 3、用公式法化简逻辑函数：Y ＝A'BC +(A+B')C 答：Y ＝A'BC +(A+B')C ＝（A'B ）C ＋（A'B ）' C ＝C 4．什么叫组合逻辑电路中的竞争－冒险现象？消除竞争－冒险现象的常用方法有哪些？ 答：由于竞争而在电路输出端可能产生尖峰脉冲的现象叫竞争－冒险现象。 消除竞争－冒险现象的常用方法有：接入滤波电容，引入选通脉冲，修改逻辑设计。 5、用卡诺图化简下列逻辑函数 ∑=)15,14,13,12,10,9,8,2,1,0(),,,(m D C B A F C A D F +=2
数字逻辑试题1答案 一、填空：（每空1分，共20分） 1、（20.57）8 =（ 10.BC ）16 2、(63.25) 10= ( 111111.01 )2 3、（FF ）16= ( 255 )10 4、[X]原=1.1101，真值X= -0.1101，[X]补 = 1.0011。 5、[X]反=0.1111，[X]补= 0.1111。 6、-9/16的补码为1.0111，反码为1.0110 。 7、已知葛莱码1000，其二进制码为1111， 已知十进制数为92，余三码为1100 0101 8、时序逻辑电路的输出不仅取决于当时的输入，还取决于电路的状态 。 9、逻辑代数的基本运算有三种，它们是_与_ 、_或__、_非_ 。 10、1⊕⊕=B A F ，其最小项之和形式为_ 。AB B A F += 11、RS 触发器的状态方程为_n n Q R S Q +=+1_，约束条件为0=SR 。 12、已知B A F ⊕=1、B A B A F +=2，则两式之间的逻辑关系相等。 13、将触发器的CP 时钟端不连接在一起的时序逻辑电路称之为_异_步时序逻辑电路 。 二、简答题（20分） 1、列出设计同步时序逻辑电路的步骤。（5分） 答：（1）、由实际问题列状态图 （2）、状态化简、编码 （3）、状态转换真值表、驱动表求驱动方程、输出方程 （4）、画逻辑图 （5）、检查自起动 2、化简)(B A B A ABC B A F +++=（5分） 答：0=F 3、分析以下电路，其中RCO 为进位输出。（5分） 答：7进制计数器。
4、下图为PLD 电路，在正确的位置添 * ， 设计出B A F ⊕=函数。（5分） 5分 注：答案之一。 三、分析题（30分） 1、分析以下电路，说明电路功能。（10分） 解： ∑∑==) 7,4,2,1()7,6,5,3(m Y m X 2分 A B Ci X Y 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 8分
习题五 1. 简述时序逻辑电路与组合逻辑电路的主要区别。 解答 组合逻辑电路:若逻辑电路在任何时刻产生的稳定输出值仅仅取决于该时刻各输入值的组合，而与过去的输入值无关，则称为组合逻辑电路。组合电路具有如下特征： ①由逻辑门电路组成，不包含任何记忆元件； ②信号是单向传输的，不存在任何反馈回路。 时序逻辑电路:若逻辑电路在任何时刻产生的稳定输出信号不仅与电路该时刻的输入信号有关，还与电路过去的输入信号有关，则称为时序逻辑电路。时序逻辑电路具有如下特征： ○1电路由组合电路和存储电路组成，具有对过去输入进行记忆的功能； ○2电路中包含反馈回路，通过反馈使电路功能与“时序”相关； ○3电路的输出由电路当时的输入和状态(过去的输入)共同决定。 2. 作出与表1所示状态表对应的状态图。 表1 状态表 现态y2 y1 次态y2 ( n+1)y1(n+1) /输出Z x2x1=00x2x1=01x2x1=11x2x1=10 A B C D B/0 B/0 C/0 A/0 B/0 C/1 B/0 A/1 A/1 A/0 D/0 C/0 B/0 D/1 A/0 C/0
解答 根据表1所示状态表可作出对应的状态图如图1所示。 图1 3. 已知状态图如图2所示，输入序列为x=，设初始状态为A，求状态和输出响应序列。 图2 解答 状态响应序列：A A B C B B C B 输出响应序列：0 0 0 0 1 0 0 1
4. 分析图3所示逻辑电路。假定电路初始状态为“00”，说明该电路逻辑 功能 。 图 3 解答 ○1 根据电路图可写出输出函数和激励函数表达式为 x K x,J ,x K ,xy J y xy Z 111121 2===== ○2 根据输出函数、激励函数表达式和JK 触发器功能表可作出状态表如表2所示， 状态图如图4所示。 表2 图4 现态 y 2 y 1 次态 y 2( n+1)y 1(n+1)/输出Z x=0 x=1 00 01 10 11 00/0 00/0 00/0 00/0 01/0 11/0 11/0 11/1
第一章 数字逻辑电路基础 一、填空题 1、模拟信号的特点是在 和 上都是 变化的。（幅度、时间、连续) 2、数字信号的特点是在 和 上都是 变化的。（幅度、时间、不连续) 3、数字电路主要研究 与 信号之间的对应 关系。(输出、输入、逻辑） 4、用二进制数表示文字、符号等信息的过程称为_＿_____＿_____。(编码) ５、()11011(2= 10),()1110110(2= 8),()21(10= 2)。（２７、１6６、10101) 6、()101010(2= 10),()74(8= 2),()7(16=D 2)。（42、1１11００、１10101１1） 7、最基本的三种逻辑运算是 、 、 。（与、或、非) ８、逻辑等式三个规则分别是 、 、 。（代入、对偶、反演） 9、逻辑函数化简的方法主要有 化简法和 化简法。(公式、卡诺图) 10、逻辑函数常用的表示方法有 、 和 。（真值表、表达式、卡诺图、逻辑图、波形图五种方法任选三种即可) 1１、任何一个逻辑函数的 是唯一的,但是它的 可有不同的形式,逻辑函数的各种表示方法在本质上是 的，可以互换。（真值表、表达式、一致或相同) 12、写出下面逻辑图所表示的逻辑函数Y= 。（C B A Y )(+=) 13、写出下面逻辑图所表示的逻辑函数Y= 。())((C A B A Y ++=) １４、半导体二极管具有 性，可作为开关元件。（单向导电)
1５、半导体二极管 时，相当于短路; 时，相当于开路。（导通、截止） 1６、半导体三极管作为开关元件时工作在 状态和 状态。（饱和、截止) 二、判断题 1、十进制数74转换为842１BCD 码应当是BCD 8421)01110100(。（√) 2、二进制只可以用来表示数字，不可以用来表示文字和符号等。(╳） 3、十进制转换为二进制的时候，整数部分和小数部分都要采用除２取余法。（╳） ４、若两个函数相等,则它们的真值表一定相同；反之,若两个函数的真值表完全相同，则这两个函数未必相等。(╳) 5、证明两个函数是否相等,只要比较它们的真值表是否相同即可。（√） 6、在逻辑函数表达式中,如果一个乘积项包含的输入变量最少,那么该乘积项叫做最小项。(╳） 7、当决定一件事情的所有条件全部具备时,这件事情才发生，这样的逻辑关系称为非。（╳） 8、在全部输入是“0”的情况下，函数B A Y +=运算的结果是逻辑“０”。( ╳) 9、逻辑变量取值的0和１表示事物相互独立而又联系的两个方面。（√) 10、在变量A 、Ｂ取值相异时,其逻辑函数值为1,相同时为0，称为异或运算。（√) 11、逻辑函数的卡诺图中,相邻最小项可以合并。(√) 12、对任意一个最小项,只有一组变量取值使得它的值为1.（√） １3、任意的两个最小项之积恒为0。(√) 14、半导体二极管因为其有导通、截止两种工作状态，所以可以作为开关元件使用；半导体三极管因为其有饱和、截止、放大三种工作状态,所以其不可以作为开关元件使用。(╳) １５、半导体二极管、三极管、MOS 管在数字电路中均可以作为开关元件来使用。（√） 三、选择题 1、下列哪些信号属于数字信号(B ）。 A 、正弦波信号 B 、时钟脉冲信号 C 、音频信号 Ｄ、视频图像信号 2、数字电路中的三极管工作在(C ）。 A 、饱和区 Ｂ、截止区 C 、饱和区或截止区 Ｄ、放大区 ３、十进制整数转换为二进制数一般采用（A) A 、除2取余法 B 、除２取整法 C 、除10取余法 D 、除１0取整法 4、将十进制小数转换为二进制数一般采用（B) A 、乘2取余法 B 、乘２取整法 C 、乘１0取余法 D 、乘10取整法 5、在(Ａ）的情况下,函数B A Y +=运算的结果是逻辑“0”
第一章 数字逻辑基础 作业及参考答案 P43 1-7 列出下列问题的真值表，并写出逻辑函数表达式 （1）3个输入信号A 、B 、C ，如果3个输入信号都为1或其中两个信号为0，输出信号F 为1，其余情况下输出信号F 为0 。 （2）4个输入信号A 、B 、C 、D ，如果4个输入信号出现偶数个0时，输出信号F 为1，其余情况下，输出信号F 为0. （1）解：根据题意列出真值表如下：（2）解：根据题意列出真值表如下： ABC C B A C B A C B A F +++= ABCD D C AB D C B A D C B A D BC A D C B A D C AB D C B A F +++++++= 1-8 写出下列函数的反函数表达式和对偶函数表达式 解：（1）C AB F += C B A F ?+=)( C B A F ?+=)(' （2）C B A F +⊕= C B A F +⊕= C B A B A F ?+?+=)()(' （3）E BD AC D B A F )()(+++= ])()[()]([E D B C A D B A F ++?+?++= ])()[()('E D B C A BD A F ++?+?+= (4) CD A C B A B A F ++=)( )(CD A C B A B A F ++= )()('D C A C B A B A F ++?+++=
1-9 证明下列等式 （1）))(())()((C A B A C B C A B A ++=+++ 证明：))(())()((C B BC B A AC C B C A B A +++=+++ BC BC A B A AC ABC ++++=BC B A AC ++=))((C A B A ++= 证毕。 （2）E CD A E D C CD A ABC A ++=++++)( 证明：E D C CD A A E D C CD A ABC A )()(+++=++++ E D C A E D C D C A E D C CD A +++=++++=+++=)()( E CD A ++= 证毕。 （3）BC A BC D C A B A C A +=+++ 证明：BC B C A BC B A C A BC D C A B A C A ++=++=+++)( BC A BC BC A +=+=)( 证毕。 （4）D C D C B A D AC D C B D C A ⊕=+++⊕)( 证明：D C A D AC D C B D C A D C B A D AC D C B D C A +++⊕=+++⊕)()( )()()()(D C D C B D C D C A D C B D C A ⊕=+⊕=⊕++⊕= 证毕。 1-10 画出实现逻辑表达式BD E CD AB F ++=)(的逻辑电路图。 解：BD E CD AB F ++=)(BD CDE ABE ++=
第1章 数字逻辑基础 1－1 将下列二进制数转换为十进制数。 (1) 2(1101) (2) 2(10110110) (3) 2(0.1101) (4) 2(11011011.101) 解 （1）3210210(1101)12120212(13)=?+?+?+?= （2）75421210(10110110)1212121212(182)=?+?+?+?+?= （3） 124210(0.1101)1212120.50.250.0625(0.8125)---=?+?+?=++= （4） 76431013210 (11011011.101)22222222 12864168210.50.125 (219.625)--=+++++++=+++++++= 1－2 将下列十进制数转换为二进制数和十六进制数 (1) 10(39) (2) 10(0.625) (3) 10(0.24) (4) 10(237.375) 解 （1）10216(39)(100111)(27)== (2) 10216(0.625)(0.101)(0.A)== （3）近似结果： 16210)3.0()00111101.0()24.0(D =≈ (4) 10216(237.375)(1110'1101.011)(0ED.6)== 1－3 将下列十六进制数转换为二进制数和十进制数 (1) 16(6F.8) (2) 16(10A.C) (3) 16(0C.24) (4) 16(37.4) 解 （1） 16210(6F.8)(1101111.1)(111.5)== (2) 16210(10A.C)(1'0000'1010.11)(266.75)== (3) 16210(0C.24)(1100.0010'01)(12.140625)== (4) 16210(37.4)(11'0111.01)(55.25)== 1－4 求出下列各数的8位二进制原码和补码 (1) 10(39)- (2) 10(0.625) (3) 16(5B) (4) 2(0.10011)- 解 （1）10(39)(1'0100111)(1'1011001)-==原码补码 (2) (0.1010000)(0.1010000)==10原码补码(0.625) (3) 16(5B)(01011011)(01011011)==原码补码 (4) 2(0.10011)(1.1001100)(1.0110100)-==原码补码
第一章数制与代码 进位计数制的基本概念，进位基数和数位的权值。 常用进位计数制：十进制二进制八进制十六进制 数制转换： 把非十进制数转换成十进制数：按权展开相加。 十进制数转换成其它进制数：整数转换，采用基数连除法。 纯小数转换，采用基数连乘法。 二进制数转换成八进制数或十六进制数：以二进制数的小数点为起点，分别向左、向右，每三位(或四位)分一组。对于小数部分，最低位一组不足三位(或四位)时，必须在有效位右边补0，使其足位。然后，把每一组二进制数转换成八进制(或十六进制)数，并保持原排序。对于整数部分，最高位一组不足位时，可在有效位的左边补0，也可不补。 八进制(或十六进制)数转换成二进制数：只要把八进制(或十六进制)数的每一位数码分别转换成三位(或四位)的二进制数，并保持原排序即可。整数最高位一组左边的0，及小数最低位一组右边的0，可以省略。 常用代码：二-十进制码（BCD码Binary Coded Decimal) ——用二进制码元来表示十进制数符“0 ~ 9”主要有： 8421BCD码2421码余3码（注意区分有权码和无权码） 可靠性代码：格雷码和奇偶校验码 具有如下特点的代码叫格雷码：任何相邻的两个码组(包括首、尾两个码组)中，只有一个码元不同。格雷码还具有反射特性，即按教材表中所示的对称轴，除最高位互补反射外，其余低位码元以对称轴镜像反射。格雷码属于无权码。 在编码技术中，把两个码组中不同的码元的个数叫做这两个码组的距离，简称码距。由于格雷码的任意相邻的两个码组的距离均为1，故又称之为单位距离码。另外，由于首尾两个码组也具有单位距离特性，因而格雷码也叫循环码。 奇偶校验码是一种可以检测一位错误的代码。它由信息位和校验位两部分组成。（要掌握奇偶校验原理及校验位的形成及检测方法） 字符代码：ASCII码(American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码)
1数字逻辑基础习题解答 1 自我检测题 1．（26.125）10=（11010.001）2 =（1A.2）16 2．（100.9375）10=（1100100.1111）2 3．（1011111．01101）2=（ 137.32 ）8=（95.40625）10 4．（133.126）8=（5B.2B ）16 5．（1011）2×（101）2=（110111）2 6．（486）10=（010*********）8421BCD =（011110111001）余3BCD 7．（5.14）10=（0101.00010100）8421BCD 8．（10010011）8421BCD =（93）10 9．基本逻辑运算有 与 、或、非3种。 10．两输入与非门输入为01时，输出为 1 。 11．两输入或非门输入为01时，输出为 0 。 12．逻辑变量和逻辑函数只有 0 和 1 两种取值，而且它们只是表示两种不同的逻辑状态。 13．当变量ABC 为100时，AB +BC = 0 ，（A +B ）（A +C ）=__1__。 14．描述逻辑函数各个变量取值组合和函数值对应关系的表格叫 真值表 。 15． 用与、或、非等运算表示函数中各个变量之间逻辑关系的代数式叫 逻辑表达式 。 16．根据 代入 规则可从B A AB +=可得到C B A ABC ++=。 17．写出函数Z =ABC +（A +BC ）（A +C ）的反函数Z =））（C A C B A C B A ++++)((。 18．逻辑函数表达式F =（A +B ）（A +B +C ）（AB +CD ）+E ，则其对偶式F ＇= __（AB +ABC +（A +B ）（C +D ））E 。 19．已知CD C B A F ++=）（，其对偶式F ＇=D C C B A +??+）（。 20．ABDE C ABC Y ++=的最简与-或式为Y =C AB +。 21．函数D B AB Y +=的最小项表达式为Y = ∑m （1,3,9,11,12,13,14,15）。 22．约束项是 不会出现 的变量取值所对应的最小项，其值总是等于0。 23．逻辑函数F （A ,B ,C ）=∏M （1,3,4,6,7），则F （A ,B ,C ）=∑m （ 0，2，5）。 24．VHDL 的基本描述语句包括 并行语句 和 顺序语句 。 25．VHDL 的并行语句在结构体中的执行是 并行 的，其执行方式与语句书写的顺序无关。 26．在VHDL 的各种并行语句之间，可以用 信号 来交换信息。 27．VHDL 的PROCESS （进程）语句是由 顺序语句 组成的，但其本身却是 并行语句 。 28．VHDL 顺序语句只能出现在 进程语句 内部，是按程序书写的顺序自上而下、一条一条地执行。 29．VHDL 的数据对象包括 常数 、 变量 和 信号 ，它们是用来存放各种类型数据的容器。
毛法尧第二版 习题一 1.1 把下列不同进制数写成按权展开式: ⑴(4517.239)10= 4×103+5×102+1×101+7×100+2×10-1+3×10-2+9×10-3 ⑵(10110.0101)2=1×24+0×23+1×22+1×21+0×20+0×2-1+1×2-2+0×2-3+1×2-4 ⑶(325.744)8=3×82+2×81+5×80+7×8-1+4×8-2+4×8-3 ⑷(785.4AF)16=7×162+8×161+5×160+4×16-1+A×16-2+F×16-3 1.2 完成下列二进制表达式的运算: 1.3 将下列二进制数转换成十进制数、八进制数和十六进制数： ⑴(1110101)2=(165)8=(75)16=7×16+5=(117)10 ⑵(0.110101)2=(0.65)8=(0.D4)16=13×16-1+4×16-2=(0.828125)10 ⑶(10111.01)2=(27.2)8=(17.4)16=1×16+7+4×16-1=(23.25)10 1.4 将下列十进制数转换成二进制数、八进制数和十六进制数,精确到小数点后5位： ⑴(29)10=(1D)16=(11101)2=(35)8 ⑵(0.207)10=(0.34FDF)16=(0.001101)2=(0.15176)8 ⑶(33.333)10=(21.553F7)16=(100001.010101)2=(41.25237)8
1.5 如何判断一个二进制正整数B=b6b5b4b3b2b1b0能否被(4)10整除? 解: 一个二进制正整数被(2)10除时,小数点向左移动一位, 被(4)10除时,小数点向左移动两位,能被整除时,应无余数,故当b1=0和b0=0时, 二进制正整数B=b6b5b4b3b2b1b0能否被(4)10整除. 1.6 写出下列各数的原码、反码和补码： ⑴0.1011 [0.1011]原=0.1011; [0.1011]反=0.1011; [0.1011]补=0.1011 ⑵0.0000 [0.000]原=0.0000; [0.0000]反=0.0000; [0.0000]补=0.0000 ⑶-10110 [-10110]原=110110; [-10110]反=101001; [-10110]补=101010 1.7 已知[N]补=1.0110,求[N]原,[N]反和N. 解:由[N]补=1.0110得: [N]反=[N]补-1=1.0101, [N]原=1.1010,N=-0.1010 1.8 用原码、反码和补码完成如下运算： ⑴0000101-0011010 [0000101-0011010]原=10010101； ∴0000101-0011010=-0010101。 [0000101-0011010]反=[0000101]反+[-0011010]反=00000101+11100101=11101010 ∴0000101-0011010=-0010101 [0000101-0011010]补=[0000101]补+[-0011010]补=00000101+11100110=11101011 ∴0000101-0011010=-0010101 ⑵0.010110-0.100110 [0.010110-0.100110]原=1.010000；
第一章 1. 什么是模拟信号？什么是数字信号？试举出实例。 解答 模拟信号-----指在时间上和数值上均作连续变化的信号。例如，温度、压 力、交流电压等信号。 数字信号-----指信号的变化在时间上和数值上都是断续的，阶跃式的，或者说是离散的，这类信号有时又称为离散信号。例如，在数 字系统中的脉冲信号、开关状态等。 2. 数字逻辑电路具有哪些主要特点？ 解答 数字逻辑电路具有如下主要特点： ●电路的基本工作信号是二值信号。 ●电路中的半导体器件一般都工作在开、关状态。 ●电路结构简单、功耗低、便于集成制造和系列化生产。产品价格低 廉、使用方便、通用性好。 ●由数字逻辑电路构成的数字系统工作速度快、精度高、功能强、可 靠性好。 3. 数字逻辑电路按功能可分为哪两种类型？主要区别是什么？ 解答 根据数字逻辑电路有无记忆功能，可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。 组合逻辑电路：电路在任意时刻产生的稳定输出值仅取决于该时刻电路 输入值的组合，而与电路过去的输入值无关。组合逻辑 电路又可根据输出端个数的多少进一步分为单输出和 多输出组合逻辑电路。 时序逻辑电路：电路在任意时刻产生的稳定输出值不仅与该时刻电路的输 入值有关，而且与电路过去的输入值有关。时序逻辑电 路又可根据电路中有无统一的定时信号进一步分为同 步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路。 4. 最简电路是否一定最佳？为什么？
解答 一个最简的方案并不等于一个最佳的方案。最佳方案应满足全面的性能指标和实际应用要求。所以，在求出一个实现预定功能的最简电路之后，往往要根据实际情况进行相应调整。 5. 把下列不同进制数写成按权展开形式。 (1) (4517.239)10 (3) (325.744)8 (2) (10110.0101)2 (4) (785.4AF)16 解答 （1）(4517.239)10 = 4×103＋5×102＋1×101＋7×100＋2×10-1 ＋3×10-2＋9×10-3 （2）(10110.0101)2 = 1×24＋1×22＋1×21＋1×2-2＋1×2-4 （3）(325.744)8 = 3×82＋2×81＋5×80＋7×8-1＋4×8-2＋4×8-3 (4) (785.4AF)16 = 7×162＋8×161＋5×160＋4×16-1＋10×16-2 ＋15×16-3 6.将下列二进制数转换成十进制数、八进制数和十六进制数。 （1）1110101 (2) 0.110101 (3) 10111.01 解答 （1）（1110101）2= 1×26＋1×25＋1×24＋1×22＋1×20