数字电路第四章习题答案
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第四章 组合逻辑电路 作业 参考答案【题4-1】 分析图示组合逻辑电路,列出真值表,写出输出Y 1、Y 2与输入的逻辑函数式,说明整个电路所实现的逻辑功能(不是单个输出与输入的关系,而是把2个输出与3个输入综合起来看)。
解:该电路的逻辑功能为全加器,Y 1是和,Y 2是进位。
【题4-2】某汽车驾驶员培训班进行结业考试,有三名评判员,其中A 为主评判员,B 和C 为副评判员。
在评判时,按照少数服从多数的原则通过,但主评判员认为合格,方可通过。
请填写真值表,写出逻辑表达式,并用一片74LS00(内含四个2输入端与非门)或一片74LS02(内含四个2输入端或非门)这2种方法实现此评判规定。
解:设评判员评判合格为“1”,反之为“0”; 考试通过,F 为“1”,反之为“0”。
根据题意,列真值表如下。
据此可得:ABC12ABCC B A C B A C B A AC BC AB C B A ABC Y +++=+++++=)()(1AC BC AB Y ++=2ACAB AC AB F =+=CB AC B A F ++=+=)(FB CA FB CA【题4-3】设计一个“4输入1输出”的组合逻辑电路,实现“五舍六入”的功能:即当输入的四位8421BCD 码不大于5时,输出0;否则输出1。
要求: (1) 画出卡诺图、化简逻辑函数;(2) 用1片CD4001(内含四个2输入端或非门)实现该逻辑功能(标出管脚号)。
【题4-4】设计一个代码转换电路,输入为3位二进制代码、输出为3位格雷码(见下表),要求从CD4011、CD4001、CD4030中选用1个最合适的芯片实现逻辑功能。
解:CDAB Y 00X X 0X 011001X XXCA B A C A B A BC A Y +++=++=+=))((FB CA21313546121101000111XABC00011011YABC0010111ZABCAX =BA B A B A Y ⊕=+=CB C B C B Z ⊕=+=B CAYZX【题4-5】用一片74HC138(3-8译码器)辅以“4输入与非门”实现“1位全减”。
第四章 集 成 触 发 器 4.1R d S d Q Q不定4.2 (1CP=1时如下表)(2) 特性方程Q n+1=D(3)该电路为锁存器(时钟型D 触发器)。
CP=0时,不接收D 的数据;CP=1时,把数据锁存。
(但该电路有空翻)4.3 (1)、C=0时该电路属于组合电路;C=1时是时序电路。
(2)、C=0时Q=A B +; C=1时Q n+1=B Q BQ nn+= (3)、输出Q 的波形如下图。
A B C Q4.4CP D Q 1Q 2图4.54.5 DQ QCPT4.6 Q 1n 1+=1 Q 2n 1+=Q 2n Q n 13+=Q n 3 Q Q 4n 14n+=Q1CP Q2Q3Q44.7 1、CP 作用下的输出Q 1 Q 2和Z 的波形如下图; 2、Z 对CP 三分频。
DQ QCPQ1DQ QQ2ZRd CP Q1Q2Z14.8由Q D J Q KQ J Q KQ n 1n n n n +==+=⋅得D 触发器转换为J-K 触发器的逻辑图如下面的左图;而将J-K 触发器转换为D 触发器的逻辑图如下面的右图CPD Q QJKQ QDQ QJ KCP4.9CP B CA4.10CP X Q1Q2Z4.11 1、555定时器构成多谐振荡器 2、u c, u o 1, u o 2的波形u c u o 1u o 2t t t 1.67V3.33V3、u o 1的频率f 1=1074501316..H z ⨯⨯≈ u o 2的频率f 2=158H z4、如果在555定时器的第5脚接入4V 的电压源,则u o 1的频率变为1113001071501232....H z ⨯⨯+⨯⨯≈4.12 图(a)是由555定时器构成的单稳态触发电路。
1、工作原理(略);2、暂稳态维持时间t w =1.1RC=10ms(C 改为1μF);3、u c 和u o 的波形如下图:u ou ct t tu i (ms)(ms)(ms)5 10 25 30 45 503.33V4、若u i 的低电平维持时间为15m s ,要求暂稳态维持时间t w 不变,可加入微分电路4.13由555定时器构成的施密特触发器如图(a)所示 1、电路的电压传输特性曲线如左下图; 2、u o 的波形如右下图;3、为使电路能识别出u i 中的第二个尖峰,应降低555定时器5脚的电压至3V 左右。
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。
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 。
习题4.2图解:[]B A B BB 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.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。
(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4.4图解:(1)ABD BC CD ABD BC CD L ++=••=B AC & && & D L B A =1 =1=1FF A B & &&& & F B A(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。
习题4.5图解:(1)011011)(S S B S A S S B S A L ⊕⊕+⊕=⊕⊕•⊕= (2)4.6试分析图所示电路的逻辑功能。
习题4.6图解:(1)ABC C B A F )(++=10电路逻辑功能为:“判输入ABC 是否相同”电路。
4.7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4.7图解:(1)根据波形图得到真值表:C AB BC A C B A F ++=4.8、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。
第四章组合逻辑电路1. 解: (a)(b)是相同的电路,均为同或电路。
2. 解:分析结果表明图(a)、(b)是相同的电路,均为同或电路。
同或电路的功能:输入相同输出为“1”;输入相异输出为“0”。
因此,输出为“0”(低电平)时,输入状态为AB=01或103. 由真值表可看出,该电路是一位二进制数的全加电路,A为被加数,B为加数,C为低位向本位的进位,F1为本位向高位的进位,F2为本位的和位。
4. 解:函数关系如下:SF++⊕=+ABSABS BABS将具体的S值代入,求得F 312值,填入表中。
A A FB A B A B A A F B A B A A F A A F AB AB F B B A AB F AB B A B A B A AB F B A A AB F B A B A B A F B A AB AB B A B A F B B A B A B A B A B A B A F AB BA A A B A A B A F F B A B A F B A B A F A A F S S S S =⊕==+==+⊕===+⊕===⊕===⊕===+⊕===+=+⊕===⊕==+==⊕==Θ=+=+⊕===+++=+⊕===+=⊕===⊕==+=+⊕==+=+⊕===⊕==01111111011010110001011101010011000001110110)(01010100101001110010100011000001235. (1)用异或门实现,电路图如图(a)所示。
(2) 用与或门实现,电路图如图(b)所示。
6. 解因为一天24小时,所以需要5个变量。
P变量表示上午或下午,P=0为上午,P=1为下午;ABCD表示时间数值。
真值表如表所示。
利用卡诺图化简如图(a)所示。
化简后的函数表达式为D C A P D B A P C B A P A P DC A PD B A P C B A P A P F =+++=用与非门实现的逻辑图如图(b )所示。
第四章习题4.4 由两个与非门构成的基本RS 触发器的输入如图P4.4所示,画出Q 和Q 端的波形。
图 P4.44.5 由两个或非门构成的基本RS 触发器的输入波形如图P4.5所示,画出输出Q 和Q 的波形。
图 P4.54.6 图P4.6是一个防抖动输出的开关电路。
当拨动开关S 时,由于开关触点接通瞬间发生振颤。
D S 和D R 的电压波形如图中所示,试画出Q 、Q 端对应的电压波形。
图P4.64.7 在同步RS触发器中,若CP、S、R的电压波形如图P4.7所示。
画出Q和Q端的波形。
设触发器的初始状态为Q=0。
图 P4.74.10 主从型JK触发器输入波形如图P4.10所示,画出输出端Q和Q的波形。
设触发器初始状态Q=0。
4.11 主从型JK 触发器组成图P4.11(a )所示电路,输入波形如图P4.11(b )所示,画出各触发器Q 端的波形。
(a )解:AB J 1 ,先画出J 的波形,然后画Q.。
4.12 主从型RS 触发器的CP 、S 、R 、DR各输入的电压波形如图P4.12所示,画出端Q 和Q 端对应的电压波形。
图 P4.124.14 维持阻塞D触发器构成图P4.14所示的电路,输入波形如图P4.14(b)所示。
画出各触发器Q段的波形。
触发器的初态均为0。
(b)图 P4.144.16 上升沿触发的维持阻塞型D触发器74LS74组成图(a)所示电路,输入波形如图(b)所示,画出Q1和Q2的波形,设Q初态为0。
4.20 画出图P4.20电路在图中所示CP、R信号作用下Q1、Q2、Q3的输出电压波形,并说明DQ1、Q2、Q3输出信号的频率与CP信号频率之间的关系。
CP1/21/4QQQ频率的、1/8。
、和的频率分别是、132。
数字电路与数字电子技术-课后答案第四章第四章逻辑函数及其符号简化1.列出下述问题的真值表,并写出逻辑表达式:(1)有A、B、C三个输入信号,如果三个输入信号中出现奇数个1时,输出信号F=1,其余情况下,输出F= 0.(2)有A、B、C三个输入信号,当三个输入信号不一致时,输出信号F=1,其余情况下,输出为0.(3)列出输入三变量表决器的真值表.解: ( 1 )F=A B C+A B C+A B C+ABC ( 2 )F= (A+B+C) ( A+B+C)A BC F0 00 00 0A BC F0 00 00 0F=A BC+A B C+AB C+ABC2. 对下列函数指出变量取哪些组值时,F的值为“1”:(1) F= AB+A B(2) F= AB+A C(3) F= (A+B+C) (A+B+C) (A+B+C) (A+B+C) 解:(1)AB = 00或AB=11时F=1(2)ABC110或111,或001,或011时F=1(3)ABC = 100或101或110或111时F=1 3. 用真值表证明下列等式.(1) A+BC = (A+B) (A+C)(2) A BC+A B C+AB C= BC ABC+AC ABC+AB ABC(3) C A+C B+B A=ABC+A B C(4) AB+BC+AC=(A+B)(B+C)(A+C)(5) ABC+A+B+C=1证:( 1 )A B CA+BC(A+B)(A+C)0 0 00 0( 2 )A B C ABC + ABC + ABCBCABC + ACA B C + ABABC0 0 0 00 0 1 0( 3 )A B C AB +BC + AC ABC + A B C0 0 01 10 0 1( 4 )( 5 )4. 直接写出下列函数的对偶式F ′及反演式F 的函数表达式. A B C AB+BC+AC (A+B)(B+C)(A+C) 0 0 0 0 0 0 0 1 0 A B C ABC + A + B + C 0 0 0 1 0 0 1(1) F= [A B (C+D)][B C D+B (C+D)](2) F= A BC+ (A+B C) (A+C)(3) F= AB+CD+E+D+E C+D+BC(4) F=D+B A•B A+C解:(1)F`= [A+B+CD]+[(B+C+D)(•B+C D]]F= [A+B+C D]+[(B+C+D)(•B+C D]](2)F`= (A+C+B)]AC)C+B(•A[•F= (A+C+B)]C A+)C+B(•A[•(3)F`=)B+A(•C+D•)B+A(F=)B+A(•C+D•)B+A(5. 若已知x+y = x+z,问y = z吗?为什么? 解:y不一定等于z,因为若x=1时,若y=0,z=1,或y=1,z=0,则x+y = x+z = 1,逻辑或的特点,有一个为1则为1。
数字电路第四章答案【篇一:数字电路答案第四章时序逻辑电路2】p=1,输入信号d被封锁,锁存器的输出状态保持不变;当锁存命令cp=0,锁存器输出q?d,q=d;当锁存命令cp出现上升沿,输入信号d被封锁。
根据上述分析,画出锁存器输出q及 q的波形如习题4.3图(c)所示。
习题4.4 习题图4.4是作用于某主从jk触发器cp、j、k、 rd及 sd 端的信号波形图,试绘出q端的波形图。
解:主从jk触发器的 rd、且为低有效。
只有当rd?sd?1 sd端为异步清零和复位端,时,在cp下降沿的作用下,j、k决定输出q状态的变化。
q端的波形如习题4.4图所示。
习题4.5 习题4.5图(a)是由一个主从jk触发器及三个非门构成的“冲息电路”,习题4.5图(b)是时钟cp的波形,假定触发器及各个门的平均延迟时间都是10ns,试绘出输出f的波形。
cpf cp100ns10nsq(a)f30ns10ns(b)(c)习题4.5图解:由习题4.5图(a)所示的电路连接可知:sd?j?k?1,rd?f。
当rd?1时,在cp下降沿的作用下,且经过10 ns,状态q发生翻转,再经过30ns,f发生状态的改变,f?q。
rd?0时,经过10ns,状态q=0。
根据上述对电路功能的分析,得到q和f的波形如习题4.5图(c)所示。
习题4.6 习题4.6图(a)是一个1检出电路,图(b)是cp及j端的输入波形图,试绘出 rd端及q端的波形图(注:触发器是主从触发器,分析时序逻辑图时,要注意cp=1时主触发器的存储作用)。
cpj(a)qd(c)cp j(b)习题图解:分析习题4.6图(a)的电路连接:sd?1,k?0,rd?cp?q;分段分析习题4.6图(b)所示cp及j端信号波形。
(1)cp=1时,设q端初态为0,则rd?1。
j信号出现一次1信号,即一次变化的干扰,且k=0,此时q端状态不会改变;(2)cp下降沿到来,q端状态变为1,rd?cp,此时cp=0,异步清零信号无效;(3)cp出现上升沿,产生异步清零信号,使q由1变为0,在很短的时间里 rd又恢复到1;(4)同理,在第2个cp=1期间,由于j信号出现1信号,在cp下降沿以及上升沿到来后,电路q端和 rd端的变化与(2)、(3)过程的分析相同,其波形如习题4.6图(c)所示。
思考题与习题4-1 触发器的主要性能是什么?它有哪几种结构形式?其触发方式有什么不同?触发器是一种存储电路,具有记忆功能。
在数字电路系统中起着重要作用。
依据不同的标准,触发器可以划分为多种不同类型。
从结构上来分,触发器分为基本触发器,时钟触发器,主从触发器以及边沿触发器。
基本触发器为异步(或直接)触发,时钟触发器为CP电平触发,主从和边沿触发器为边沿触发。
4-2 试分别写出RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器和T′触发器的状态转换表和特性方程。
(略)4-3 已知同步RS触发器的R、S、CP端的电压波形如图T4-3所示。
试画出Q、Q端的电压波形。
假定触发器的初始状态为0。
图T4-34-4 设边沿JK触发器的初始状态为0,CP、J、K信号如图T4-4所示,试画出触发器输出端Q、Q的波形。
图T4-44-5电路如图T4-5(a)所示,输入波形如图T4-5(b)所示,试画出该电路输出端G的波形,设触发器的初始状态为0。
图T5-24-6 试画出图T4-6所示波形加在以下两种触发器上时,触发器输出Q的波形:(1)下降沿触发的触发器(2)上升沿触发的触发器图T4-64-7 已知A、B为输入信号,试写出图T4-7所示各触发器的次态逻辑表达式。
图T4-7nn n n n n n n nn n )b (n )a (Q B Q B Q Q B AQ Q Q B AQ Q K Q J Q B A D Q ⋅=+=++=⋅+=+=⊕==++11 4-8 设图T4-8所示中各TTL 触发器的初始状态皆为0,试画出在CP 信号作用下各触发的输出端Q 1-Q 6的波形。
图T4-84-9 试对应画出图T4-9所示电路中Q 1、Q 2波形。
(初始状态均为0)图T4-94-10 一逻辑电路如图T4-10所示,试画出在CP 作用下3210Y Y Y Y 、、、的波形。
(CT74LS139为2线—4线译码器。
)图T4-104-11由边沿D触发器和边沿JK触发器组成图T4-11(a)所示的电路。
数字电子技术基础第四章习题及参考答案第四章习题1.分析图4-1中所示的同步时序逻辑电路,要求:(1)写出驱动方程、输出方程、状态方程;(2)画出状态转换图,并说出电路功能。
CPY图4-12.由D触发器组成的时序逻辑电路如图4-2所示,在图中所示的CP脉冲及D作用下,画出Q0、Q1的波形。
设触发器的初始状态为Q0=0,Q1=0。
D图4-23.试分析图4-3所示同步时序逻辑电路,要求:写出驱动方程、状态方程,列出状态真值表,画出状态图。
CP图4-34.一同步时序逻辑电路如图4-4所示,设各触发器的起始状态均为0态。
(1)作出电路的状态转换表;(2)画出电路的状态图;(3)画出CP作用下Q0、Q1、Q2的波形图;(4)说明电路的逻辑功能。
图4-45.试画出如图4-5所示电路在CP波形作用下的输出波形Q1及Q0,并说明它的功能(假设初态Q0Q1=00)。
CPQ1Q0CP图4-56.分析如图4-6所示同步时序逻辑电路的功能,写出分析过程。
Y图4-67.分析图4-7所示电路的逻辑功能。
(1)写出驱动方程、状态方程;(2)作出状态转移表、状态转移图;(3)指出电路的逻辑功能,并说明能否自启动;(4)画出在时钟作用下的各触发器输出波形。
CP图4-78.时序逻辑电路分析。
电路如图4-8所示:(1)列出方程式、状态表;(2)画出状态图、时序图。
并说明电路的功能。
1C图4-89.试分析图4-9下面时序逻辑电路:(1)写出该电路的驱动方程,状态方程和输出方程;(2)画出Q1Q0的状态转换图;(3)根据状态图分析其功能;1B图4-910.分析如图4-10所示同步时序逻辑电路,具体要求:写出它的激励方程组、状态方程组和输出方程,画出状态图并描述功能。
1Z图4-1011.已知某同步时序逻辑电路如图4-11所示,试:(1)分析电路的状态转移图,并要求给出详细分析过程。
(2)电路逻辑功能是什么,能否自启动?(3)若计数脉冲f CP频率等于700Hz,从Q2端输出时的脉冲频率是多少?CP图4-1112.分析图4-12所示同步时序逻辑电路,写出它的激励方程组、状态方程组,并画出状态转换图。
数字电路第四章答案【篇一:数字电路答案第四章时序逻辑电路2】p=1,输入信号d被封锁,锁存器的输出状态保持不变;当锁存命令cp=0,锁存器输出q?d,q=d;当锁存命令cp出现上升沿,输入信号d被封锁。
根据上述分析,画出锁存器输出q及 q的波形如习题4.3图(c)所示。
习题4.4 习题图4.4是作用于某主从jk触发器cp、j、k、 rd及 sd 端的信号波形图,试绘出q端的波形图。
解:主从jk触发器的 rd、且为低有效。
只有当rd?sd?1 sd端为异步清零和复位端,时,在cp下降沿的作用下,j、k决定输出q状态的变化。
q端的波形如习题4.4图所示。
习题4.5 习题4.5图(a)是由一个主从jk触发器及三个非门构成的“冲息电路”,习题4.5图(b)是时钟cp的波形,假定触发器及各个门的平均延迟时间都是10ns,试绘出输出f的波形。
cpf cp100ns10nsq(a)f30ns10ns(b)(c)习题4.5图解:由习题4.5图(a)所示的电路连接可知:sd?j?k?1,rd?f。
当rd?1时,在cp下降沿的作用下,且经过10 ns,状态q发生翻转,再经过30ns,f发生状态的改变,f?q。
rd?0时,经过10ns,状态q=0。
根据上述对电路功能的分析,得到q和f的波形如习题4.5图(c)所示。
习题4.6 习题4.6图(a)是一个1检出电路,图(b)是cp及j端的输入波形图,试绘出 rd端及q端的波形图(注:触发器是主从触发器,分析时序逻辑图时,要注意cp=1时主触发器的存储作用)。
cpj(a)qd(c)cp j(b)习题图解:分析习题4.6图(a)的电路连接:sd?1,k?0,rd?cp?q;分段分析习题4.6图(b)所示cp及j端信号波形。
(1)cp=1时,设q端初态为0,则rd?1。
j信号出现一次1信号,即一次变化的干扰,且k=0,此时q端状态不会改变;(2)cp下降沿到来,q端状态变为1,rd?cp,此时cp=0,异步清零信号无效;(3)cp出现上升沿,产生异步清零信号,使q由1变为0,在很短的时间里 rd又恢复到1;(4)同理,在第2个cp=1期间,由于j信号出现1信号,在cp下降沿以及上升沿到来后,电路q端和 rd端的变化与(2)、(3)过程的分析相同,其波形如习题4.6图(c)所示。
第四章组合逻辑电路1. 解: (a)(b)是相同的电路,均为同或电路。
2. 解:分析结果表明图(a)、(b)是相同的电路,均为同或电路。
同或电路的功能:输入相同输出为“1”;输入相异输出为“0”。
因此,输出为“0”(低电平)时,输入状态为AB=01或103. 由真值表可看出,该电路是一位二进制数的全加电路,A为被加数,B为加数,C为低位向本位的进位,F1为本位向高位的进位,F2为本位的和位。
4. 解:函数关系如下:ABSF+⊕=++ABSSSABB将具体的S值代入,求得F 312值,填入表中。
A A FB A B A B A A F B A B A A F A A F AB AB F B B A AB F AB B A B A B A AB F B A A AB F B A B A B A F B A AB AB B A B A F B B A B A B A B A B A B A F AB BA A A B A A B A F F B A B A F B A B A F A A F S S S S =⊕==+==+⊕===+⊕===⊕===⊕===+⊕===+=+⊕===⊕==+==⊕==Θ=+=+⊕===+++=+⊕===+=⊕===⊕==+=+⊕==+=+⊕===⊕==01111111011010110001011101010011000001110110)(01010100101001110010100011000001235. (1)用异或门实现,电路图如图(a)所示。
(2) 用与或门实现,电路图如图(b)所示。
6. 解因为一天24小时,所以需要5个变量。
P变量表示上午或下午,P=0为上午,P=1为下午;ABCD表示时间数值。
真值表如表所示。
利用卡诺图化简如图(a)所示。
化简后的函数表达式为D C A P D B A P C B A P A P DC A PD B A P C B A P A P F =+++=用与非门实现的逻辑图如图(b)所示。
习题44-1 分析图P4-1所示的各组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,说明电路的逻辑功能。
解:图(a ):1F AB =;2F A B =e ;3F AB = 真值表如下表所示: A B 1F2F3F0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 111其功能为一位比较器。
A>B 时,11F =;A=B 时,21F =;A<B 时,31F = 图(b ):12F AB AB F AB =+=; 真值表如下表所示: A B 1F2F功能:一位半加器,1F 为本位和,2F 为进位。
图(c ):1(0,3,5,6)(1,2,4,7)F M m ==∑∏2(0,1,2,4)(3,5,6,7)F M m ==∑∏真值表如下表所示:功能:一位全加器,1F 为本位和,2F 为本位向高位的进位。
图(d ):1F AB =;2F A B =e ;3F AB =功能:为一位比较器,A<B 时,1F =1;A=B 时,2F =1;A>B 时,3F =14-2 分析图P4-2所示的组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,指出该电路完成的逻辑功能。
解:该电路的输出逻辑函数表达式为:100101102103F A A x A A x A A x A A x =+++因此该电路是一个四选一数据选择器,其真值表如下表所示:1A0AF0 0 0x 0 1 1x 1 0 2x 1 13x4-3 图P4-3是一个受M 控制的代码转换电路,当M =1时,完成4为二进制码至格雷码的转换;当M =0时,完成4为格雷码至二进制的转换。
试分别写出0Y ,1Y ,2Y ,3Y 的逻辑函数的表达式,并列出真值表,说明该电路的工作原理。
解:该电路的输入为3x 2x 1x 0x ,输出为3Y 2Y 1Y 0Y 。
真值表如下: 3x2x1x0x3Y2Y1Y0YM=10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 01 1 0 0 1 0 0 M=0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 111111由此可得:1M =当时,33232121010Y x Y x x Y x x Y x x =⎧⎪=⊕⎪⎨=⊕⎪⎪=⊕⎩ 完成二进制至格雷码的转换。
数电第四章练习册答案问题1:解释什么是逻辑门,并给出常见的逻辑门类型。
答案:逻辑门是数字电路中的基本组件,用于实现基本的逻辑运算,如与(AND)、或(OR)、非(NOT)、异或(XOR)等。
常见的逻辑门类型包括:与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)、异或门(XOR)、与非门(NAND)、或非门(NOR)、同或门(XNOR)等。
问题2:描述二进制数和十进制数之间的转换方法。
答案:二进制数转换为十进制数的方法是将每个二进制位的值乘以其权重(2的幂),然后将结果相加。
十进制数转换为二进制数的方法是将十进制数除以2,取余数,然后继续除以2,直到结果为0。
问题3:什么是布尔代数?答案:布尔代数是一种数学系统,用于描述和操作逻辑运算。
它是数字电路设计中的基础,由布尔代数的基本原理和规则组成,如布尔代数的五个基本规则:交换律、结合律、分配律、德摩根定律和幂等律。
问题4:解释什么是组合逻辑电路,并给出一个例子。
答案:组合逻辑电路是一种数字电路,其输出仅依赖于当前的输入值,不包含存储元件。
一个常见的组合逻辑电路例子是加法器,它接受两个二进制数作为输入,并产生它们的和以及进位。
问题5:什么是时序逻辑电路?答案:时序逻辑电路是一种包含存储元件(如触发器)的数字电路,其输出不仅依赖于当前的输入值,还依赖于电路的历史状态。
一个常见的时序逻辑电路例子是寄存器,它可以存储一定数量的位,并在时钟信号的控制下更新其内容。
问题6:解释什么是触发器,并说明其功能。
答案:触发器是一种具有两个稳定状态的存储元件,它可以存储一位二进制信息。
触发器的功能是存储和转换信息,它们是构成更复杂时序逻辑电路的基本组件。
结束语:通过本章的练习,希望同学们能够加深对数字电子技术的理解,掌握逻辑门、二进制与十进制转换、布尔代数、组合逻辑电路和时序逻辑电路等基本概念和原理。
这些知识是数字电子技术领域的基石,对于未来深入学习和应用数字电路至关重要。
希望同学们能够不断练习,提高自己的理解和应用能力。
第四章
习题
4.4 由两个与非门构成的基本RS 触发器的输入如图P4.4所示,画出Q 和Q 端的波形。
图 P4.4
4.5 由两个或非门构成的基本RS 触发器的输入波形如图P4.5所示,画出输出Q 和Q 的波形。
图 P4.5
4.6 图P4.6是一个防抖动输出的开关电路。
当拨动开关S 时,由于开关触点接通瞬间发生振颤。
D S 和D R 的电压波形如图中所示,试画出Q 、Q 端对应的电压波形。
图P4.6
4.7 在同步RS触发器中,若CP、S、R的电压波形如图P4.7所示。
画出Q和Q端的波形。
设触发器的初始状态为Q=0。
图 P4.7
4.10 主从型JK触发器输入波形如图P4.10所示,画出输出端Q和Q的波形。
设触发器初始状态Q=0。
4.11 主从型JK 触发器组成图P4.11(a )所示电路,输入波形如图P4.11(b )所示,画出各触
发器Q 端的波形。
(a )
解:AB J 1 ,先画出J 的波形,然后画Q.。
4.12 主从型RS 触发器的CP 、S 、R 、D
R
各输入的电压波形如图P4.12所示,画出端Q 和Q 端
对应的电压波形。
图 P4.12
4.14 维持阻塞D触发器构成图P4.14所示的电路,输入波形如图P4.14(b)所示。
画出各触发器Q段的波形。
触发器的初态均为0。
(b)
图 P4.14
4.16 上升沿触发的维持阻塞型D触发器74LS74组成图(a)所示电路,输入波形如图(b)所示,画出Q1和Q2的波形,设Q初态为0。
4.20 画出图P4.20电路在图中所示CP、
R信号作用下Q1、Q2、Q3的输出电压波形,并说明
D
Q1、Q2、Q3输出信号的频率与CP信号频率之间的关系。
CP
1/2
1/4
Q
Q
Q
频率的
、1/8。
、
和
的频率分别是
、
1
3
2。