组合逻辑电路习题答案

《组合逻辑电路》练习题及答案[3.1]分析图P3.1电路的逻辑功能，写出Y1、、Y2的逻辑函数式，列出真值表，指出电路完成什么逻辑功能。

[解]、Z=0A、1时A3.3所示。

P3.4所示。

M S单独工点时M L和要求电路真值表中的C A 、C B A 、C B A 、C AB 为约束项，利用卡诺图图A3.4(a)化简后得到：C B A M S +=， B M L =（M S 、M L的1状态表示工作，0状态表示停止）。

逻辑图如图A3.4(b)。

[3.5] 设计一个代码转换电路，输入为4位二进制代码，输出为4位循环码。

可以采用各种逻辑功能的门电路来实现。

[解] 题3.5的真值表如表A3.5所示。

D 4、D 3与足上述控制要求的逻辑电路，给出控制四个指示灯状态的高、低电平信号。

74LS148的逻辑图如图P3.7所示，其功能表如表P3.7所示。

表 P3.7 74LS148的功能表A 、B 、C 、L 1、0为0000～2）工作，P3.10输 入21O 123用外加与非门实现之，如图A3.10所示。

[3.11] 画出用4线-16线译码器74LS154（参见题3.9）和门电路产生如下多输出逻辑函数的逻辑图。

[解]电路图如图A3.11所示。

[3.12] 用3线-8线译码器74LS138和门电路设计1位二进制全减器电路。

输入为被减数、减数和来自低位的借位；输出为两数之差及向高位的借位信号。

[解] 设a i 为被减数，b i 为减数，c i-1为来自低位的借位，首先列出全减器真值表，然后将Di ，Ci 表达式写成非-与非形式。

最后外加与非门[3.13] 74LS153[解] [3.14]如表P3.14 [解][3.15][解] [3.16] [解] 与4选1[3.17][解] 则 D =41507632 如图A3.17所示。

[3.18] 用8选1数据选择器CC4512（参见题3.14）产生逻辑函数[解] 将Y 变换成最小项之和形式。

《组合逻辑电路》练习题及答案[3.1] 分析图P3.1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。

[解]BCAC AB Y BC AC AB C B A ABC Y ++=+++++=21)(B 、C 为加数、被加数和低位的进位，Y 1为“和”，Y 2为“进位”。

[3.2] 图P3.2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。

[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3.3] 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3.3的真值表如表A3.3所示，逻辑图如图A3.3所示。

ABCD D ABC D C AB CD B A BCD A Y ++++=BCD ACD ABC ABC +++=B C D A C D A B D A B C ⋅⋅⋅=[3.4] 有一水箱由大、小两台泵M L 和M S 供水，如图P3.4所示。

水箱中设置了3个水位检测元件A 、B 、C 。

水面低于检测元件时，检测元件给出高电平；水面高于检测元件时，检测元件给出低电平。

现要求当水位超过C 点时水泵停止工作；水位低于C 点而高于B 点时M S 单独工作；水位低于B 点而高于A 点时M L 单独工作；水位低于A 点时M L 和M S 同时工作。

试用门电路设计一个控制两台水泵的逻辑电路，要求电路尽量简单。

[解] 题3.4的真值表如表A3.4所示。

1.组合电路如图所示，分析该电路的逻辑功能。

解：(1)由逻辑图逐级写出逻辑表达式ABC P =CP BP AP L ++=ABC C ABC B ABC A ++= (2)化简与变换CB A ABC C B A ABC C B A ABC L +=+++=++=)((3)由表达式列出真值表(4)分析逻辑功能由真值表可知，当A 、B 、C 三个变量不一致时，电路输出为“1”，所以这个电路称为“不一致电路”。

2.由3线-8线译码74LS138（输出低电平有效）和4选1数据选择器（74LS153）组成如图所示的电路，B 1、B 2和C 1、C 2为二组二进制数，试列出真值表，并说明功能。

真值表A B CL解： 输出表达式： 212101122321F D C C D C C D C C D C C =+++021*********Y C C Y C C Y C C Y C C =⋅+⋅+⋅+⋅21021210212102121021A A A C C A A A C C A A A C C A A A C C =⋅+⋅+⋅+⋅2121212121212121B BC C B B C C B B C C B B C C =⋅+⋅+⋅+⋅功能说明：由地址码C 2C 1选择B 2B 1的最小项的反变量输出3.设计一个监视交通信号灯工作状态的逻辑电路。

正常情况下，红、黄、绿灯只有一个亮，否则视为故障状态，发出报警信号，提醒有关人员修理。

要求：（1）用门电路实现（2）用3-8线译码器实现（3）用4选1数据选择器实现。

解：(1)用门电路实现真值表B 2C 1C 0 00 11 01 1F21B B 21B B 21B 21B B①逻辑抽象输入变量：R 、A 、G ，红、黄、绿灯；灯亮为1，不亮为0。

输出变量：Z--故障信号，正常工作Z 为0，发生故障Z 为1。

列出真值表②写出函数式并化简 Z R A G RAG RA G RAG RAG =++++ 经卡诺图化简得： Z R A G RA RG AG =+++ ③画出电路图(2)用3-8线译码器实现①标准与或式 03567 Z R A G RAG RA G RAG RAG m m m m m =++++=++++ ②化成与非-与非式 0356703567Z m m m m m m m m m m =++++=⋅⋅⋅⋅ ③设R =A 2、A =A 1、G =A 0 则03567Z Y Y Y Y Y =⋅⋅⋅⋅ ④画连线图(3)用4选1数据选择器实现①标准与或式 Z R A G RAG RA G RAG RAG =++++S =1时 4选1 010*********Y D A A D A A D A A D A A =+++ ②确定输入变量和地址码的对应关系令A =A 1，G = A 0 ( )()()1Z R A G R AG R AG AG =+++⋅ 则：0D R = 12D D R == 31D =4.分别用74LS153(4选1数据选择器)和74LS152(8选1)实现函数F=AB+BC+AC 。

文档（）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2Y 1Y 0Y 。

输入输出均为低电平有效。

当输入7I 6I 5I …0I 为11010101时，输出2Y 1Y 0Y 为010 。

4．3线—8线译码器74HC138处于译码状态时，当输入A 2A 1A 0=001时，输出07Y ~Y = 11111101 。

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 (A ＞B ) 、Y (A ＝B )和Y (A ＜B )，则Y (A ＞B )的逻辑表达式为B A 。

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 ．01→10B ．00→10C ．10→11D ．11→0113．译码器74HC138的使能端321E E E 取值为 时，处于允许译码状态。

A ．011 B ．100 C ．101 D ．01014．数据分配器和 有着相同的基本电路结构形式。

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2Y 1Y 0Y 。

输入输出均为低电平有效。

当输入7I 6I 5I …0I 为时，输出2Y 1Y 0Y 为 010 。

4．3线—8线译码器74HC138处于译码状态时，当输入A 2A 1A 0=001时，输出07Y ~Y = 。

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 (A ＞B ) 、Y (A ＝B )和Y (A ＜B )，则Y (A ＞B )的逻辑表达式为B A 。

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 ．01→10B ．00→10C ．10→11D ．11→0113．译码器74HC138的使能端321E E E 取值为 时，处于允许译码状态。

A ．011 B ．100 C ．101 D ．01014．数据分配器和 有着相同的基本电路结构形式。

第3章 组合逻辑电路试分析图所示组合逻辑电路的逻辑功能，写出逻辑函数式，列出真值表，说明电路完成的逻辑功能。

(b)(c)(a)A B C DL=1=1=1C2L 1L 2L 3图 题图解：由逻辑电路图写出逻辑函数表达式： 图a ：D C B A L ⊕⊕⊕= 图b ：)()(21B A C AB B A C AB L C B A L ⊕+=⊕=⊕⊕=图c ：B A B A L BA AB B A B A L BA B A L =+=+=+++==+=321由逻辑函数表达式列写真值表：ABCDL0 0 0 0 00 0 0 1 10 0 1 0 10 0 1 1 00 1 0 0 10 1 0 1 00 1 1 0 00 1 1 1 11 0 0 0 11 0 0 1 01 0 1 0 01 0 1 1 11 1 0 0 01 1 0 1 11 1 1 0 11 1 1 1 0A B CL 1L 20 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1A BL 1L 20 0 0 1 0L 30 1 0 0 11 0 1 0 01 1 0 1 0由真值表可知：图a 为判奇电路，输入奇数个1时输出为1；图b 为全加器L 1为和，L 2为进位；图c 为比较器L 1为1表示A>B ，L 2为1表示A=B, L 3为1表示A<B.设有四种组合逻辑电路，它们的输入波形（A 、B 、C 、D ）如图所示，其对应的输出波形分别为W 、X 、Y 、Z ，试分别写出它们逻辑表达式并化简。

D C BA W X Y Z输入输出图 题图解：BAC A CD B C A C D W +++=AC AC D CBAA CD A B B D X +++=BD AC D CB D B C D Y ++=BC D AB D DBA CA CB D Z +++=D C B A W X Y Z输入输出B C BA C A C D A C D W DCBA +++==∑)13,12,11,10,8,6,5,4,3()( A C D CBA B D A B X DCBA +++==∑)15,13,12,9,8,7,4,2,0()(A C D CB D BCD Y DCBA ++==∑)10,8,7,6,1,0()(CB D DBA A B D CA Z DCBA +++==∑)15,13,12,11,8,7,6,5()(X 、Y 均为四位二进制数，它们分别是一个逻辑电路的输入和输出。

复习思考题3-1 组合逻辑电路旳特点？从电路构造上看，组合电路只由逻辑门构成,不涉及记忆元件,输出和输入之间无反馈。

任意时刻旳输出仅仅取决于该时刻旳输入，而与电路本来旳状态无关,即无记忆功能。

3-2 什么是半加？什么是全加？区别是什么?若不考虑有来自低位旳进位将两个1位二进制数相加，称为半加。

两个同位旳加数和来自低位旳进位三者相加，称为全加。

半加是两个1位二进制数相加，全加是三个1位二进制数相加。

3-3 编码器与译码器旳工作特点？编码器旳工作特点：将输入旳信号编成一种相应旳二进制代码，某一时刻只能给一种信号编码。

译码器旳工作特点:是编码器旳逆操作，将每个输入旳二进制代码译成相应旳输出电平。

3-4 用中规模组合电路实现组合逻辑函数是应注意什么问题?中规模组合电路旳输入与输出信号之间旳关系已经被固化在芯片中,不能更改,因此用中规模组合电路实现组合逻辑函数时要对所用旳中规模组合电路旳产品功能十分熟悉,才干合理地使用。

３-5 什么是竞争-冒险？产生竞争－冒险旳因素是什么？如何消除竞争-冒险？在组合逻辑电路中,当输入信号变化状态时,输出端也许浮现虚假信号----过渡干扰脉冲旳现象,叫做竞争冒险。

门电路旳输入只要有两个信号同步向相反方向变化,这两个信号通过旳途径不同,达到输入端旳时间有差别，其输出端就也许浮现干扰脉冲。

消除竞争－冒险旳措施有:接入滤波电容、引入选通脉冲、修改逻辑设计。

习 题3-1试分析图3．５５所示各组合逻辑电路旳逻辑功能。

解: (ａ）图 (1) 由逻辑图逐级写出体现式：)()(D C B A Y ⊕⊕⊕=(2） 化简与变换:令DC Y B A Y ⊕=⊕=21则 21Y Y Y ⊕=（3）由体现式列出真值表，见表３.1。

输入中间变量 中间变量输出 A B C Ｄ Y 1 Y 2 Y 0 0 0 0 0 0 0 1 ０ ０ 1 ０ 0 0 1 0 0 0 ０ 1０ 1 １ 0 ０0 １ １ 0 1(４)分析逻辑功能:由真值表可知，该电路所能完毕旳逻辑功能是:判断四个输入端输入1旳状况，当输入奇数个１时,输出为1，否则输出为0。

复习思考题3-1 组合逻辑电路的特点？ 从电路结构上看，组合电路只由逻辑门组成，不包含记忆元件，输出和输入之间无反馈。

任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，而与电路原来的状态无关，即无记忆功能。

3-2 什么是半加？什么是全加？区别是什么？若不考虑有来自低位的进位将两个1位二进制数相加，称为半加。

两个同位的加数和来自低位的进位三者相加，称为全加。

半加是两个1位二进制数相加，全加是三个1位二进制数相加。

3-3 编码器与译码器的工作特点？ 编码器的工作特点：将输入的信号编成一个对应的二进制代码，某一时刻只能给一个信号编码。

译码器的工作特点：是编码器的逆操作，将每个输入的二进制代码译成对应的输出电平。

3-4 用中规模组合电路实现组合逻辑函数是应注意什么问题？中规模组合电路的输入与输出信号之间的关系已经被固化在芯片中，不能更改，因此用中规模组合电路实现组合逻辑函数时要对所用的中规模组合电路的产品功能十分熟悉，才能合理地使用。

3-5 什么是竞争-冒险？产生竞争-冒险的原因是什么？如何消除竞争-冒险？在组合逻辑电路中，当输入信号改变状态时，输出端可能出现虚假信号----过渡干扰脉冲的现象，叫做竞争冒险。

门电路的输入只要有两个信号同时向相反方向变化，这两个信号经过的路径不同，到达输入端的时间有差异，其输出端就可能出现干扰脉冲。

消除竞争-冒险的方法有：接入滤波电容、引入选通脉冲、修改逻辑设计。

习 题3-1试分析图3.55所示各组合逻辑电路的逻辑功能。

解： (a)图 (1) 由逻辑图逐级写出表达式：)()(D C B A Y ⊕⊕⊕=(2) 化简与变换：令DC Y B A Y ⊕=⊕=21则 21Y Y Y ⊕=(4)分析逻辑功能：由真值表可知，该电路所能完成的逻辑功能是：判断四个输入端输入1的情况，当输入奇数个1时，输出为1，否则输出为0。

(b)图 (1) 由逻辑图逐级写出表达式：B A B A Y ⊕⊕⊕=(2) 化简与变换：Y=1 由此可见，无论输入是什么状态，输出均为13-2 试分析图3.56所示各组合逻辑电路的逻辑功能，写出函数表达式。

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）502.一个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）163.一个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）D54.一个译码器若有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）85.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）6，68.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）16，169. 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。

组合逻辑电路习题及参考答案一、填空题：1．组合逻辑电路的输出仅与输入的状态 有关。

2．共阳极的数码管输入信号的有效电平是 低 电平。

二、选择题：1.组合电路的输出取决于（ a ）。

a.输入信号的现态b.输出信号的现态c.输入信号的现态和输出信号变化前的状态2.组合电路的分析是指 （ c ）a.已知逻辑图，求解逻辑表达式的过程b.已知真值表，求解逻辑功能的过程c.已知逻辑图，求解逻辑功能的过程3.电路如图所示，其逻辑功能为 （ b ）a.“与”门，其表达式F=ABCDb.”与或非“门，其表达式c.”与非“门，其表达式4.组合逻辑电路的设计是指 （ a ） a.已知逻辑要求，求解逻辑表达式并画逻辑图的过程b.已知逻辑要求，列真值表的过程c.已知逻辑图，求解逻辑功能的过程5. 组合电路是由 （ a ）a.门电路构成b.触发器构成c. a 和b三、判断正误题：1．组合逻辑电路的输出只取决于输入信号的现态。

（对） 2. 组合逻辑电路中的每一个门实际上都是一个存储单元。

（错）四、分析、化简：1．写出图示逻辑电路的逻辑表达式及真值表。

F AB CD =+F AB CD =*解： (a)（b (a)真值表(b)真值表2．化简下列逻辑函数① ② ③12312312Y A B C Y A B Y Y Y Y B A B C A B B ABC AB BY Y Y B AB B AB B A A B AB ⎫=++⎪⎪=+==++=+++++=++⎬⎪=++⎪⎭=+=+=+（1+）或ABC C B A C AB BC A C B A ++++D C B AB BC A +++()C B AB C A C B A ++++。

第8章思考题与习题8.1 在题8.1图所示电路中，A 、B 是数据输入端，K 是控制输入端，试分析在控制输入K 的不同取值下，数据输入A 、B 和输出间的关系。

(a ) (b )题8.1图解：（a ）F a =ABK+(A+B)K当K=0时，F a =(A+B) 与逻辑关系当K=1时，F a =AB 或逻辑关系（b ）一位二进制数比较器,低电平有效AB Kb1 b2 F b2 AB A K F 1b ⋅⋅=B A K ⋅=BA K +=AB B K F b ⋅⋅=3B A K ⋅=BA K +=312b b b F F K F ⋅⋅=BA K ⊕+=8.2设计一组合逻辑电路，输入为三位二进制数，输出为F 。

其功能是：输入的三位数码中有奇数个“１”时，电路的输出F 为1，否则为０。

要求用“异或”门实现该电路。

解：设三位二进制数分别为A 、B 、C由真值表可得F=m 1+ m 2 + m 4 + m 7 =A ⊕B ⊕CC B A F8.3 试用三个一位半加器实现下列函数，且不附加任何其它门。

（1）F 1（X ，Y ，X ）=Σm （1，2，4，7）（2）F 1（X ，Y ，Z ）Z Y X YZ X += （3）F 3（X ，Y ，X ）=Σm （1，3，5，6） （4）F 4（X ，Y ，X ）=X Y Z解：8.4某工厂有三个车间，每个车间各需1KW的电力。

这三个车间由两台发电机组供电，一台是1KW，另一台是2KW。

此三车间经常不同时工作，为了节省能源，又保证电力的供应，试设计一个逻辑电路，能自动完成配电任务。

解：设三个车间为A、B、C：“1”工作；“0”不工作1KW发电机为F1，2KW发电机为F2：“1”工作；“0”不工作列真值表：A B C F1F2 A B C F1F20 0 0 0 0 1 0 0 1 00 0 1 1 0 1 0 1 0 10 1 0 1 0 1 1 0 0 10 1 1 0 1 1 1 1 1 1CBAF⊕⊕=1ACBCABF2++=C8.5用两片CC4512八选一数据选择器分别生成逻辑函数Y 1和Y 2，画出接线图。