数字电路第三章答案
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第一章数字逻辑习题1.1 数字电路与数字信号图形代表的二进制数1.1.4 一周期性数字波形如图题所示,试计算:(1)周期;(2)频率;(3)占空比例MSB LSB0 1 2 11 12 (ms)解:因为图题所示为周期性数字波,所以两个相邻的上升沿之间持续的时间为周期,T=10ms 频率为周期的倒数,f=1/T=1/=100HZ占空比为高电平脉冲宽度与周期的百分比,q=1ms/10ms*100%=10%数制将下列十进制数转换为二进制数,八进制数和十六进制数(要求转换误差不大于24(2)127 (4)解:(2)(127)D= 27 -1=()B-1=(1111111)B=(177)O=(7F)H(4)()D=B=O=H二进制代码将下列十进制数转换为 8421BCD 码:(1)43 (3)解:(43)D=(01000011)BCD试用十六进制写书下列字符繁荣 ASCⅡ码的表示:P28(1)+ (2)@ (3)you (4)43解:首先查出每个字符所对应的二进制表示的 ASCⅡ码,然后将二进制码转换为十六进制数表示。
(1)“+”的 ASCⅡ码为 0101011,则(00101011)B=(2B)H(2)@的 ASCⅡ码为 1000000,(01000000)B=(40)H(3)you 的 ASCⅡ码为本 1111001,1101111,1110101,对应的十六进制数分别为 79,6F,75(4)43 的 ASCⅡ码为 0110100,0110011,对应的十六紧张数分别为 34,33逻辑函数及其表示方法在图题 1. 中,已知输入信号 A,B`的波形,画出各门电路输出 L 的波形。
解: (a)为与非, (b)为同或非,即异或第二章逻辑代数习题解答用真值表证明下列恒等式(3)A⊕ =B AB AB+ (A⊕B)=AB+AB解:真值表如下由最右边2栏可知,A⊕B与AB+AB的真值表完全相同。
用逻辑代数定律证明下列等式(3)A+ABC ACD C D E A CD E+ + +( ) = + +解:A+ABC ACD C D E++ +( )=A(1+BC ACD CDE)+ += +A ACD CDE+= +A CD CDE+ = +A CD+ E用代数法化简下列各式(3)ABC B( +C)解:ABC B( +C)= + +(A B C B C)( + )=AB AC BB BC CB C+ + + + +=AB C A B B+ ( + + +1)=AB C+(6)(A+ + + +B A B AB AB) ( ) ( )( )解:(A+ + + +B A B AB AB) ( ) ( )( )= A B + A B +(A + B A )( +B )=AB(9)ABCD ABD BCD ABCBD BC + + + +解:ABCD ABD BCD ABCBD BC +++ +=ABC D D ABD BC D C ( + +) + ( + ) =B AC AD C D ( + + + ) =B A C A D ( + + + ) =BA C D ( + + ) =AB BC BD + +画出实现下列逻辑表达式的逻辑电路图,限使用非门和二输入与非门B AB AB = + + AB B = + A B = +(1)L AB AC = +(2) ( ) L DAC= +已知函数L (A ,B ,C ,D )的卡诺图如图所示,试写出函数L 的最简与或表达式用卡诺图化简下列个式(3) ()() L ABCD =++解: ( , , , ) L ABCDBCDBCDBCDABD= + + +(1)ABCD ABCD AB AD ABC+ + + +解:ABCD ABCD AB AD ABC+ + + +=ABCD ABCD ABC C D D AD B B C C ABC D D+ + ( + )( + +) ( + )( + +) ( + )=ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD+ + + ++ +(6)L A B C D( , , , )=∑m(0,2,4,6,9,13)+∑d(1,3,5,7,11,15)解:L= +A D∑m(0,13,14,15)+∑d(1,2,3,9,10,11)(7)L A B C D( , , ,) =解:已知逻辑函数L AB BC CA= + + ,试用真值表,卡诺图和逻辑图(限用非门和与非门)表示解:1>由逻辑函数写出真值表A B C L0 0 0 00 0 1 10 1 0 10 1 1 11 0 0 11 0 1 11 1 0 11 1 1 0用摩根定理将与或化为与非表达式L = AB + BC + AC = AB BC AC4>由已知函数的与非-与非表达式画出逻辑图2> 由真值表画出卡诺图3> 由卡诺图,得逻辑表达式 LABBCAC = + +第三章习题MOS 逻辑门电路根据表题所列的三种逻辑门电路的技术参数,试选择一种最合适工作在高噪声环境下的门电路。
电子线路第六版答案第三章在分析电路原理图时,有两种方法。
一种是使用“一元一次方程”进行求解,如“1+1”、“2+2”、“3+3”等;另一种是采用“等效电路模型”对电路进行求解。
“一元一次方程”和“等效电路模型”都属于()法。
A.线性方程模型 B.二次方程模型 C.一元二次方程模型 D.三次方程模型【答案】 C解析:线性方程模型又称为一元二次方程模型、二元组模型、二元线性方程模型(D)。
它通过“等效方法”求解不同二次方程在电子电路中不同参数下的取值。
C解析:数字电路由()所产生。
A.电子元件(C):单极性电路组成部件;另一个方向是正弦波噪声。
B解析:正弦波噪声指的是由一根频率为() Hz的谐振电源产生的波形中含有谐振频率低于() Hz或相匹配频率大于零的噪声。
1.在电路图中,电流I1是控制电路的电源电压,它是由()所决定的。
A解析:电流I1是控制电路电源电压,其作用是使开关 B正常工作。
该题考查的知识点是电路原理图。
C解析:当I1在电路中正常工作时,开关 B是不工作的。
D解析:该题考查的知识点是用“多步法”求解电路时的等效电路模型。
故选 B。
多步:当电路图出现不同的频率时,其对应的电压。
B解析:用“多步法”求解电路图现象时,应先选择相应的开关电路,然后再将其绘制到图中。
C解析:在分析电路时,可用“一元一次方法法”、“等效电路模型法”来对电路进行求解,其中对电路求出的变量就包括参数 I、参数 c等。
2.在对电路电路进行分析时,必须注意各参数及其取值关系:(1)参数关系:电感为零,电阻为无穷大。
滤波器的滤波电容为()电感为零,电阻为无穷小。
电感两端电压应等于零时电感电流可忽略不计。
(2)取值关系:电感为零;滤波器阻抗小于1Ω时,其最大电流取值为1Ω;阻抗为无穷大时,其最大电流取值为0Ω。
此外还要注意电感之间的耦合系数、电感线圈与电感之间的耦合系数感线圈之间的耦合系数、耦合器与电感之间的耦合系数等。
滤波器与电感之间必须相互耦合,否则会产生共模谐振,从而引起噪声。
数字电路答案 第一章习题1-1 (1)10108222*86*8268201011026261011021616101100001011016(2) 211081081*85*84*81548200110010115415411011002166110110*********6CC(3)10110813.1251*85*81*815.18200100110115.115.11101.00121621101.0011101.0010.2DD(4)211108131.6252*80*83*85*8203.582010000011101203.5203.510000011.1012168310000011.10110000011.101083.AA1-2(1)285510110110110155 2162101101001011012DD10810555*85*845(2)2834511100101011100101345 216511100101111001015EE2108103453*84*85*8229(3)28514101.0011101.0011005.14 21653101.00110101.00115.30128105.145*81*84*85.1875(4)28744100111.101100111.10147.421627100111.10100100111.101027.AA101018625.398*58*78*45.47=++=-1-3 (1)10810161*86*8148200111016161110 21611101110EE(2)218101721*87*82*812282001010111172172111101016727101001111111010A A==(3)101281061.536*81*85*83*849.6728200111010101161.5361.53110001.101011 21631110001.10101100110001.1010110031.AC AC(4)21012810126.741*82*86*87*84*886.937582001010100110111126.74126.741010110.1111216561010110.111101010110.111156.FF1-4 (1)1620010101022101010A A28521010101010105210810525*82*842(2)16210110010111122101100101111B F B F2875451011001011111011001011115457321081054575*84*85*87*82863(3)1621101111000113.3.11010011.111D E D E28732311010011.111011010011.111323.72101810323.73*82*83*87*8211.875(4)162000111111100001110011 3.913.9111000011.11111001C F C F28770362111000011.11111001111000011.111110010703.762210123810703.7627*80*83*87*86*82*8451.97261-5(1)AC AB C B A +=+)(左式=右式,得证。
第三章门电路解:两种情况下的电压波形图如图A3.4所示。
【题3.7】试分析图3.7中各电路图的逻辑功能,写出输出的逻辑函数式。
(a )图P3.7(a )电路可划分为四个反相器电路和一个三输入端的与非门电路,如图所示。
从输入到输出逐级写出输出的逻辑函数式,'111'1'1'1)(,,,C B A D C C B B A A ''''111')(C B A C B A C B A D Y(b )图P3.7(b )电路可划分为五个反相器电路和一个或非门电路,如图所示。
从输入到输出逐级写出输出的逻辑函数式:'111''''()()YA B C A B C ABC(c )图P3.7(c )电路可划分为三个与非门电路、两个反相器电路和一个或非门电路,如图所示。
从输入到输出逐级写出输出的逻辑函数式:''')(,)(,)'(,)(G INHH EF G CD F AB E '''''()()'()'()()Y I H AB CD INH AB CD INH(d)图P3.7(d)电路可划分为两个反相器电路和两个传输门电路,如图所示。
从输入到输出逐级写出输出的逻辑函数式:'YBAAB'【题3.8】试画出图3-8(a)(b)两个电路的输出电压波形,输入电压波形如图(c)所示。
输出电压波形如右图所示:【题3.9】 在图3-21所示电路中,G 1和G 2是两个OD 输出结构的与非门74HC03,74HC03输出端MOS 管截止电流为 导通时允许的最大负载电流为这时对应的输出电压V OL (max )=0.33V 。
负载门G 3-G 5是3输入端或非门74HC27,每个输入端的高电平输入电流最大值为 ,低电平输入电流最大值为 ,试求在 、、、、并且满足 ,的情况下, 的取值的允许范围。
CHAPTER 3P3.1. The general approach for the first two parameters is to figure out which variables shouldremain constant, so that when you have two currents, you can divide them, and every variable but the ones you want to calculate remain. In this case, since the long-channel transistor is in saturation for all values of V GS and V DS , only one equation needs to be considered:()()2112DS N OX GS T DS W I C V V V Lμλ=-+ For the last two parameters, now that you have enough values, you can just choose oneset of numbers to compute their final values.a. The threshold voltage, V T0, can be found by choosing two sets of numbers with the same V DS ’s but with different V GS ’s. In this case, the first two values in the table can be used.()()()()()()211122222201022001121121.2 1.210000.82800.8DS N OX GS T DS DS N OX GS T DS T DS T DS T T W I C V V V L W I C V V V LV I V I V V μλμλ=-+=-+-⎛⎫-===⎪--⎝⎭ 00.35V T V ∴=b. The channel modulation parameter, λ, can be found by choosing two sets of numberswith the same V GS ’s but with different V DS ’s. In this case, the second and third values in the table can be used.()()221 1.225010.8247DS DS I I λλ+==+ -10.04V λ∴=c. The electron mobility, µn , can now be calculated by looking at any of the first three sets of numbers, but first, let’s calculate C OX .631062-31m 10μm22?.210μm1m 10 0.0351 1.610/2.210OX OX t C F cm--=⨯⨯===⨯Now calculate the mobility by using the first set of numbers.()()()()()()()()()()()()22111021262101111 1.21 1.222210002cm 348V-s 1.610(4.75)1.20.3510.04 1.21DS N OX GS T DS N OX T DS N OX GS T DS W W I C V V V C V L LA I W C V V V L μλμλμμλ-=-+=-+===⨯-+-+d. The body effect coefficient gamma, γ, can be calculated by using the last set of numbers since it is the only one that has a V SB greater than 0V.()()()()244124414411221 1.20.468VDS N OX GS T DS DS GS T N OX DS GS T T GS W I C V V V LI V V W C V LV V V V μλμλ=-+-=+-==-==12000.6VT T T T V V V V γγγ=+-====P3.2. The key to this question is to identify the transistor’s region of operation so that gatecapacitance may be assigned appropriately, and the primary capacitor that will dischargedat a rate of V It C ∂∂= by the current source may be identified. Then, because the nodes arechanging, the next region of operation must be identified. This process continues until the transistor reaches steady state behavior. Region 1:Since 0V GS V = the transistor is in the cutoff region. The gate capacitance is allocated to GB C . Since no current will flow through the transistor, all current will come from the source capacitor and the drain node remains unchanged.68-151010V V 6.67100.6671510s nsSB V I I t C C -∆⨯====⨯=∆⨯ The source capacitor will discharge until 1.1V GS T V V == when the transistor enters thesaturation region. This would require that the source node would be at 3.3 1.1 2.2V S G GS V V V =-=-=.()15961510 3.3 2.2 1.6510s 1.65ns 1010C t V I ---⨯∆=∆=-=⨯=⨯ Region 2:The transistor turns on and is in saturation. The current is provided from the capacitor atthe drain node, while the source node remains fairly constant. The capacitance at the drain node is the same as the source node so the rate of change is given by:68-151010V V 6.67100.6671510s nsSB V I I t C C -∆⨯====⨯=∆⨯ Since the transistor is now in the saturation region, GS V can be computed based on thecurrent flowing through the device.()22 1.1 1.37V 3.3 1.37 1.93VGS T GST S G GS kW I V V LV V V V V =-==+==-=-=This is where the source node settles. This means that most of the current is discharged through the transistor until the drain voltage reaches a value that puts the transistor at the edge of saturation.3.3 1.1 2.2VDS GS TD G T V V V V V V =-=-=-=If we assume that all the current comes from the transistor, and the source node remains fixed, the drain node will then discharge at a rate equal to that of the source node in the first region. Region 3:The transistor is now in the linear region the gate capacitance is distributed equally to both GS C and GD C . and both capacitors will discharge at approximately the same rate.-151510V0.28621510510nsV I A t C μ-∆===∆⨯⨯+⨯The graph is shown below.00.511.522.533.5024681012Time (ns)V o l t a g e (V )P3.3. The gate and drain are connected together so that DS GS V V = which will cause thetransistor to remain in saturation. This is a dc measurement so capacitances are not required. Connect the bulk to ground and run SPICE. P3.4. Run SPICE. P3.5. Run SPICE. P3.6. Run SPICE. P3.7. Run SPICE.P3.8. First, let’s look at the various parameters and identify how they affect V T .∙ L – Shorter lengths result in a lower threshold voltage due to DIBL. ∙ W – Narrow width can increase the threshold voltage.∙ V SB – Larger source-bulk voltages (in magnitude) result in a higher threshold voltage. ∙ V DS –Larger drain-source voltages (in magnitude) result in a lower threshold voltage due to DIBL. The transistor with the lowest threshold voltage has the shortest channel, larger width, smallest source-bulk voltage and largest drain-source voltage. This would be the first transistor listed.The transistor with the highest threshold voltage has the longest channel, smallest width,largest source-bulk voltage and smallest drain-source voltage. This would be the last transistor listed. P3.9. Run SPICE.P3.10. Run SPICE. The mobility degradation at high temperatures reduces I on and the increasemobile carriers at high temperatures increase I off . P3.11. The issues that prompted the switch from Al to Cu are resistance and electromigration.Copper wires have lower resistances and are less susceptible to electromigration problems. Copper on the other hand, reacts with the oxygen in SiO 2 and requires cladding around the wires to prevent this reaction.For low-k dielectrics, the target value future technologies is 2.High-k dielectrics are being developed as the gate-insulator material of MOSFET’s. This is because the current insulator material, SiO 2, can not be scaled any longer due to tunneling effects.P3.12. Self-aligned poly gates are fabricated by depositing oxide and poly before the source anddrain regions are implanted. Self-aligned silicides (salicides) are deposited on top of the source and drain regions using the spacers on the sides of the poly gate. P3.13. To compute the length, simply use the wire resistance equation and solve for L .LR TWRTWL ρρ==First convert the units of ρ to terms of μm. Aluminum:2.7μΩρ=cm 6Ω10μΩ⨯610μm100cm ⨯()()()0.027Ωμm1000.812963μm 2.96mm0.027RTWL ρ=====Copper:1.7μΩρ=cm 6Ω10μΩ⨯610μm100cm ⨯()()()0.017Ωμm1000.814706μm 4.71mm0.017RTWL ρ=====P3.14. Generally, the capacitance equation in terms of permittivity constants and spacing is:k C WL tε=a. 4k = ()()()()230048.8510 3.541100SiO k k C WL TL t S S Sεε-====b. 2k = ()()()()30028.8510 1.771100k k C WL TL t S SSεε-====The plots are shown below.Capacitance vs. Spacing01234567800.511.522.533.544.555.5Spacing (um)C a p a c i t a n c e (f F)。
第三章3.1 解:由图可写出Y 1、Y 2的逻辑表达式:BCAC AB Y C B A C B A C B A ABC BC AC AB C B A ABC Y ++=+++=+++++=21)(真值表:3.2 解:AY A Y A Y A Y Z comp A A A Y A A A A Y A Y A Y Z comp ======++=+=====43322114324323232210001,,,时,、,,,时,、, 真值表:3.3解:3.4解:采用正逻辑,低电平=0,高电平=1。
设水泵工作为1,不工作为0,由题目知,水泵工作情况只 有四种:全不工作,全工作,只有一个工作真值表:图略3.5 解:设输入由高位到低位依次为:A 4、A 3、A 2、A 1, 输出由高位到地位依次为:B 4、B 3、B 2、B 13.6 1111100000310对应编码为:,对应编码为:A A3.7解:此问题为一优先编码问题,74LS148为8-3优先编码器,只用四个输入端即可,这里用的是7~4,低4位不管;也可用低4位,但高位必须接1(代表无输入信号);用高4位时,低4位也可接1,以免无病房按时灯会亮。
3.8(图略)3.9 解: 3.11解:3.10解:3.12解:3.13解:3.14 由表知,当DIS=INH=0时DBCACDBACDBACB ADCBADCBAZCBADAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAADAAAY+++++=+ ++++++=得:、、代入712612512412312212112123.15 PQNMPQNMQPMNQPNMZ+++=3.16 解:4选1逻辑式为:,,,,,,,,,,,的表达式,知:对比110104512)(1)(1)()(1)()(76543210012===========+++++=D D D D D D D D D D D C A B A A A DC B A ABC BC AD C B A C AB D C B A Y(3.17图)(3.18图)3.18解:方法同上题,只是函数为三变量,D 只取0或1即可,,,,,,,,,则有:,,取1010011076543210012===========D D D D D D D D C A B A A A3.19 解:设A 、B 、C 为三个开关,每个有两种状态0、1,若三个全为0则灯灭Y=0;否则,Y =1分析:全为0时灯灭;任何一个为1,则灯亮。
第三章集成逻辑门电路一、选择题1、三态门输出高阻状态时,( )就是正确的说法。
A、用电压表测量指针不动B、相当于悬空C、电压不高不低D、测量电阻指针不动2、以下电路中可以实现“线与”功能的有( )。
A、与非门B、三态输出门C、集电极开路门D、漏极开路门3.以下电路中常用于总线应用的有( )。
A、TSL门B、OC门C、漏极开路门D、CMOS与非门4.逻辑表达式Y=AB可以用( )实现。
A、正或门B、正非门C、正与门D、负或门5.TTL电路在正逻辑系统中,以下各种输入中( )相当于输入逻辑“1”。
A、悬空B、通过电阻2、7kΩ接电源C、通过电阻2、7kΩ接地D、通过电阻510Ω接地6.对于TTL与非门闲置输入端的处理,可以( )。
A、接电源B、通过电阻3kΩ接电源C、接地D、与有用输入端并联7.要使TTL与非门工作在转折区,可使输入端对地外接电阻RI( )。
A、>RONB、<ROFFC、ROFF<RI<ROND、>ROFF8.三极管作为开关使用时,要提高开关速度,可( )。
A、降低饱与深度B、增加饱与深度C、采用有源泄放回路D、采用抗饱与三极管9.CMOS数字集成电路与TTL数字集成电路相比突出的优点就是( )。
A、微功耗B、高速度C、高抗干扰能力D、电源范围宽10.与CT4000系列相对应的国际通用标准型号为( )。
A、CT74S肖特基系列B、 CT74LS低功耗肖特基系列C、CT74L低功耗系列D、 CT74H高速系列11.电路如图(a),(b)所示,设开关闭合为1、断开为0;灯亮为1、灯灭为0。
F 对开关A、B、C的逻辑函数表达式( )。
F1F 2(a)(b)A.C AB F =1 )(2B A C F +=B.C AB F =1 )(2B A C F +=C. C B A F =2 )(2B A C F +=12.某TTL 反相器的主要参数为IIH =20μA;IIL =1、4mA;IOH =400μA;水IOL =14mA,带同样的门数( )。
第三章 组合逻辑电路【】 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,指出电路完成了什么逻辑功能.Y 1【解】1()Y ABC A B C AB AC BC ABC ABC ABC ABC=+++•++=+++2Y AB BC AC =++由真值表可见,这是一个全加器电路。
A 、B 、C 为加数、被加数和来自低位的进位,Y 1是和,Y 2是进位输出。
【】 图3.2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 2,Y 3,Y 4的逻辑式,列出真值表。
Y 1Y 2Y 3Y 4A 1A 2A 3A 4Z【解】(1)COMP=1、Z=0时输出的逻辑式为11223234234Y A Y A Y A A Y A A A⎧=⎪=⎪⎨=⊕⎪⎪=++⎩ 〔2〕COMP=0、Z=0时输出的逻辑式为11223344Y A Y A Y A Y A =⎧⎪=⎪⎨=⎪⎪=⎩〔即不变换,真值表从略〕3个或3个以上为1时输出1,输入为其他状态时输出0。
【解】Y ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABC ABD ACD BCD ABC ABD ACD BCD=++++=+++=•••B D Y【】 有一水箱由大、小两台水泵M L 、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 、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】图P3.4M L真值表中的ABC 、ABC 、ABC 、ABC 为约束项,利用卡诺图【图A3.4(a)】化简后得到S L M A BCM B⎧=+⎪⎨=⎪⎩ 〔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).S M A BC =+L M B =〔a 〕(b)A B CM SM L【】。
习题参考答案注:参考答案,并不是唯一答案或不一定是最好答案。
仅供大家参考。
第一章习题2. C B A D B A C B A F ⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=3. 设:逻辑变量A 、B 、C 、D 分别表示占有40%、30%、20%、10%股份的四个股东,各变量取值为1表示该股东投赞成票;F 表示表决结果,F =1表示表决通过。
F =AB +AC +BCD4. 设:A 、B 开关接至上方为1,接至下方为0;F 灯亮为1,灯灭为0。
F =A ⊙B5. 设:10kW 、15kW 、25kW 三台用电设备分别为A 、B 、C ,设15kW 和25kW 两台发电机组分别为Y 和Z ,且均用“0”表示不工作,用“1”表示工作。
C AB Z BA B A Y ⋅=⋅=6.输入为余3码,用A 、B 、C 、D 表示,输出为8421BCD 码,用Y 0、Y 1、Y 2、Y 3表示。
D C A B A Y CB DC BD B Y DC Y DY ⋅⋅+⋅=⋅+⋅⋅+⋅=⊕==32107. 设:红、绿、黄灯分别用A 、B 、C 表示,灯亮时为1,灯灭时为0;输出用F 表示,灯正常工作时为0,灯出现故障时为1。
C A B A C B A F ⋅+⋅+⋅⋅=8. D C B D A H DC B AD C B A D C B A D C B A G DC B AD C A B A F DC B A E ⋅⋅+⋅=⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅⋅=⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅=⋅⋅⋅=第二章习题1. 设:红、绿、黄灯分别用A 、B 、C 表示,灯亮时其值为1,灯灭时其值为0;输出报警信号用Y 表示,灯正常工作时其值为0,灯出现故障时其值为1。
AC AB C B A Y ⋅⋅=2. 设:烟、温度和有害气体三种不同类型的探测器的输出信号用A 、B 、C 表示,作为报警信号电路的输入,有火灾探测信号时用1表示,没有时用0表示。
报警信号电路的书躇用Y 表示,有报警信号时用1表示,没有时用0表示。
第三章习题答案参考
3-1.解:(a)由于74148是优先编码器当6I =0时,由表3-5可知道,当6I =0且7I
=1时,编码器会对优先级别高的编码,所以输出就是
6I 对应的输出。
此时,,21000,1,0,1;EX
S Y
Y Y Y Y =====
(b )和,210()00,1,1,1;EX S a Y Y Y Y Y =====一样,可判断
3-2.. 如图所示是用74148和门电路组成的8421BCD 编码器,输入仍为低电平有效,输出为8421DCD 码。
工作原理为:
当I 9、I 8无输入(即I 9、I 8均为高平)时,与非门G 4的输出Y 3=0,同时使74148的EI =0,允许74148工作,74148对输入I 0~I 7进行编码。
如I 5=0,则A 2A 1A 0=010,经门G 1、G 2、G 3处理后,Y 2Y 1Y 0=101,所以总输出Y 3Y 2Y 1Y 0=0101。
这正好是5的842lBCD 码。
当I 9或I 8有输入(低电平)时,与非门G 4的输出Y 3=1,同时使74148的EI =1,禁止74148工作,使A 2A 1A 0=111。
如果此时I 9=0,总输出Y 3Y 2Y 1Y 0=1001。
如果I 8=0,总输出Y 3Y 2Y 1Y 0=1000。
正好是9和8的842lBCD 码。
I I 457I 162I I I 0
3I I I 98
I
74148组成8421BCD 编码器
3-3由于74147时优先编码器,优先级别为从9到1依次降低,而且是低电平有效,对照引脚图与真值表所以有
(1)引脚为1.3.5时,看引脚5,即是8I,输出为:0111
(2)引脚为2.4.10时,看引脚10,即是9I,输出为:0110
(3)引脚为3.5.11时,看引脚5,即是8I,输出为:0111
(4)引脚为4.10.12时,看引脚10,即是9I,输出为:0110
(5) 引脚为5.10.13时,看引脚10,即是9I,输出为:0110
(6) 引脚为10.11.13时,看引脚10,即是9I,输出为:0110
3-4
(1)解:F1(A,B,C)=AB+C=1m+m3+m5+m6+m7=7
1
m m
m
m
m
3
6
5
实现的电路图如下:
(2)解:F2(A,B,C)=m1+m2+m4+m5+m6=m6
m1
m5
m2
m4
实现的电路图如下:
(3)解:F 3(A,B,C )=∑)(5,3,1m =531m m m 实现的电路图如下:
(4)解:F 4(A,B,C )=∑),(6,2,10m =6210m m m m 实现的电路图如下:
(5)解:F 5(A,B,C )=∑),(6,5,30m =6530m m m m 实现的电路图如下:
(6)解:F 6(A,B,C )=∑),(7,5,21m =7521m m m m 实现的电路图如下:
(7)解:F7(A,B,C)=∑)
m=7
2
(7,6,3
,
m
m
2m
3
m
6
实现的电路图如下:
(8)解:F8(A,B,C)=∑)
m=7
(7,4,1
m
m
4
1m
实现的电路图如下:
3-5
(1)解:F1(A,B,C,D)= ∑)
9
10
78
11
13
2
m
1
4,3
5
,6
12
,
,
,
(14
,
,
,
,
,
,
,
=14
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
6
10
9
11
12
13
1m
8
2
3
4
7
5
实现的电路图如下:
(2)解:F2(A,B,C,D)= )
11
10
2
14
5
m
,
(15
,
,
,
,
=15
m
m
m
m
m
10
14
2m
11
5
实现的电路图如下:
=12
m
m
m
m
m
m
m
7
8
9
6
4
5
2m
实现的电路图如下:
(4)解:F4(A,B,C,D)= ∑)
10
11
,6
1
m
4
(14
,
,
,
,
,
,
12
=14
m
m
m
m
m
m
m
6
11
12
0m
10
4
1
实现的电路图如下:
=15
m
m
m
m
m
m
m
9
11
8
13
4
7
2m
实现的电路图如下:
(6)解:F6(A,B,C,D)= ∑)
4,2
7
m
9
,
,
,
,
(11 =11
m
m
m
m
m
2
9
0m
7
4
实现的电路图如下:
3-6 解:利用真值表,可以将Y 换成Y ,易得如下的表达式:
A A A A Y
1
2
3
=
A A A A Y 01231=
A A A Y
1
2
2
=
A A A Y 0
1
2
3
=
A A A Y 0
1
2
4
= A A A Y
1
2
5
=
A A A Y
1
2
6
=
A A A Y 0127=
A A Y
3
8
=
A A Y 039=
3-7解:根据题3-6的结果,
F 1
(A,B,C,D)= Y
Y Y 5
2
=A A A A A A A A A A 0120120123=A 3
同理可得:
F 2
(A,B,C,D)= Y Y Y 641=A 3 F
3
(A,B,C,D)= Y Y Y 973=A A 03
波形图如下:
3-8解:波形如图所示:
3-9解:
图中的C in接地,为0,得全加器的函数式: S=B A
B
A+C o u t=AB+(A+B) C in
得:
1ACD BCD
F=+
2()() AB AB CD D
F=++ 3-10设计如图所示:
3-12解:
(1)
在八选一选择器74151中令A2=A ,A1=B ,A0=C 将F 1 (A,B)加多一个C ,换成F 1 (A,B,C)得
F 1
(A,B)= F
1
(A,B,C)=
∑),,
(543,2m 得D2=D3=D4=D5= 1 D0=D1= D6=D7=0
(2)在八选一选择器74151中令A2=A ,A1=B ,A0=C
F
2
(A,B,C)=
∑),,
(421,0m 得D0=D1=D2=D4=1 D3=D5=D6=D7=0
(3)在八选一选择器74151中令A2=A ,A1=B ,A0=C
F
3
(A,B,C)=
∑),,
(7,6,5,421m 得D1=D2=D4= D5=D6=D7=1 D0=D3= 0
(4)在八选一选择器74151中令A2=A ,A1=B ,A0=C
F
4
(A,B,C)=
∑),,
(6,5,4,321,0m 得D0=D1=D2=D3=D4=D5=D6=1 D7=0
(5)在八选一选择器74151中令A2=A ,A1=B ,A0=C F
4
(A,B,C,D)=
∑),,
(13,12,1198,3m
得D4= D6=1 D1= D5=D D0= D2= D3=D7=0
(6)在八选一选择器74151中令A2=A ,A1=B ,A0=C
F
6
(A,B,C)=
∑),
(6,5,30m 得D0= D3= D5=D6=1 D1=D2= D4=D7=0
(7)在八选一选择器74151中令A2=A ,A1=B ,A0=C
F
7
(A,B,C)=
∑),
(7,6,31m 得D1= D3= D6= D7=1 D0 =D2= D4= D5= 0
(8)在八选一选择器74151中令A2=A ,A1=B ,A0=C
F
8
(A,B,C,D)=
∑),,
(13,1110,54,3m
得D2= D5=1 D1= D6 =D
D0= D3= D4=D7=0
3-13解:设计如图所示:
14解:输出的逻辑图如下:
得逻辑表达式:
Y=D
B
A
A+
+
CD
B
B
A
15解:如图所示:。