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数字电子技术基础第三版第二章答案本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March第二章逻辑门电路第一节重点与难点一、重点：1．TTL与非门外特性（1）电压传输特性及输入噪声容限：由电压传输特性曲线可以得出与非门的输出信号随输入信号的变化情况，同时还可以得出反映与非门抗干扰能力的参数U on、U off、U NH和U NL。
开门电平U ON是保证输出电平为最高低电平时输入高电平的最小值。
关门电平U OFF是保证输出电平为最小高电平时，所允许的输入低电平的最大值。
（2）输入特性：描述与非门对信号源的负载效应。
根据输入端电平的高低，与非门呈现出不同的负载效应，当输入端为低电平U IL时，与非门对信号源是灌电流负载，输入低电平电流I IL通常为1～。
当输入端为高电平U IH时，与非门对信号源呈现拉电流负载，输入高电平电流I IH通常小于50μA。
（3）输入负载特性：实际应用中，往往遇到在与非门输入端与地或信号源之间接入电阻的情况，电阻的取值不同，将影响相应输入端的电平取值。
当R≤关门电阻R OFF时，相应的输入端相当于输入低电平；当R≥开门电阻R ON时，相应的输入端相当于输入高电平。
2．其它类型的TTL门电路（1）集电极开路与非门（OC门）多个TTL与非门输出端不能直接并联使用，实现线与功能。
而集电极开路与非门（OC门）输出端可以直接相连，实现线与的功能，它与普通的TTL与非门的差别在于用外接电阻代替复合管。
（2）三态门TSL三态门即保持推拉式输出级的优点，又能实现线与功能。
它的输出除了具有一般与非门的两种状态外，还具有高输出阻抗的第三个状态，称为高阻态，又称禁止态。
处于何种状态由使能端控制。
3．CMOS逻辑门电路CMOS反相器和CMOS传输门是CMOS逻辑门电路的最基本单元电路，由此可以构成各种CMOS逻辑电路。
第一章数字逻辑习题1．1数字电路与数字信号1。
1.2 图形代表的二进制数0101101001．1．4一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=1/0。
01s=100HZ占空比为高电平脉冲宽度与周期的百分比，q=1ms/10ms＊100%=10％1。
2数制21.2。
2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4（2）127 （4）2.718解：（2）（127）D=72-1=(10000000）B-1=(1111111）B=（177）O=（7F）H（4)（2。
718）D=(10。
1011)B=（2。
54)O=(2.B)H1。
4二进制代码1.4.1将下列十进制数转换为8421BCD码：（1）43 （3）254.25解:（43）D=(01000011）BCD1。
4。
3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34，331。
6逻辑函数及其表示方法1。
6.1在图题1。
6。
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2.1.1 用真值表证明下列恒等式 （3）A B AB AB ⊕=+(A ⊕B ）=AB+AB A B A B ⊕AB AB A B ⊕ AB +AB 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 11111由最右边2栏可知，A B ⊕与AB +AB 的真值表完全相同。
数字逻辑第四版（欧阳星明著）课后习题答案下载数字逻辑第四版（欧阳星明著）课后答案下载第1章基础概念11.1概述11.2基础知识21.2.1脉冲信号21.2.2半导体的导电特性41.2.3二极管开关特性81.2.4三极管开关特性101.2.5三极管3种连接方法131.3逻辑门电路141.3.1DTL门电路151.3.2TTL门电路161.3.3CML门电路181.4逻辑代数与基本逻辑运算201.4.1析取联结词与正“或”门电路201.4.2合取联结词与正“与”门电路211.4.3否定联结词与“非”门电路221.4.4复合逻辑门电路221.4.5双条件联结词与“同或”电路241.4.6不可兼或联结词与“异或”电路241.5触发器基本概念与分类251.5.1触发器与时钟271.5.2基本RS触发器271.5.3可控RS触发器291.5.4主从式JK触发器311.5.5D型触发器341.5.6T型触发器37习题38第2章数字编码与逻辑代数392.1数字系统中的编码表示392.1.1原码、补码、反码412.1.2原码、反码、补码的运算举例472.1.3基于计算性质的几种常用二-十进制编码48 2.1.4基于传输性质的几种可靠性编码512.2逻辑代数基础与逻辑函数化简572.2.1逻辑代数的基本定理和规则572.2.2逻辑函数及逻辑函数的表示方式592.2.3逻辑函数的标准形式622.2.4利用基本定理简化逻辑函数662.2.5利用卡诺图简化逻辑函数68习题74第3章数字系统基本概念763.1数字系统模型概述763.1.1组合逻辑模型773.1.2时序逻辑模型773.2组合逻辑模型结构的数字系统分析与设计81 3.2.1组合逻辑功能部件分析813.2.2组合逻辑功能部件设计853.3时序逻辑模型下的数字系统分析与设计923.3.1同步与异步933.3.2同步数字系统功能部件分析943.3.3同步数字系统功能部件设计993.3.4异步数字系统分析与设计1143.4基于中规模集成电路(MSI)的数字系统设计1263.4.1中规模集成电路设计方法1263.4.2中规模集成电路设计举例127习题138第4章可编程逻辑器件1424.1可编程逻辑器件(PLD)演变1424.1.1可编程逻辑器件(PLD)1444.1.2可编程只读存储器(PROM)1464.1.3现场可编程逻辑阵列(FPLA)1484.1.4可编程阵列逻辑(PAL)1494.1.5通用阵列逻辑(GAL)1524.2可编程器件设计1604.2.1可编程器件开发工具演变1604.2.2可编程器件设计过程与举例1604.3两种常用的HDPLD可编程逻辑器件164 4.3.1按集成度分类的可编程逻辑器件164 4.3.2CPLD可编程器件1654.3.3FPGA可编程器件169习题173第5章VHDL基础1755.1VHDL简介1755.2VHDL程序结构1765.2.1实体1765.2.2结构体1805.2.3程序包1835.2.4库1845.2.5配置1865.2.6VHDL子程序1875.3VHDL中结构体的描述方式190 5.3.1结构体的行为描述方式190 5.3.2结构体的数据流描述方式192 5.3.3结构体的结构描述方式192 5.4VHDL要素1955.4.1VHDL文字规则1955.4.2VHDL中的数据对象1965.4.3VHDL中的数据类型1975.4.4VHDL的运算操作符2015.4.5VHDL的预定义属性2035.5VHDL的顺序描述语句2055.5.1wait等待语句2055.5.2赋值语句2065.5.3转向控制语句2075.5.4空语句2125.6VHDL的并行描述语句2125.6.1并行信号赋值语句2125.6.2块语句2175.6.3进程语句2175.6.4生成语句2195.6.5元件例化语句2215.6.6时间延迟语句222习题223第6章数字系统功能模块设计2556.1数字系统功能模块2256.1.1功能模块概念2256.1.2功能模块外特性及设计过程2266.2基于组合逻辑模型下的VHDL设计226 6.2.1基本逻辑门电路设计2266.2.2比较器设计2296.2.3代码转换器设计2316.2.4多路选择器与多路分配器设计2326.2.5运算类功能部件设计2336.2.6译码器设计2376.2.7总线隔离器设计2386.3基于时序逻辑模型下的VHDL设计2406.3.1寄存器设计2406.3.2计数器设计2426.3.3并/串转换器设计2456.3.4串/并转换器设计2466.3.5七段数字显示器(LED)原理分析与设计247 6.4复杂数字系统设计举例2506.4.1高速传输通道设计2506.4.2多处理机共享数据保护锁设计257习题265第7章系统集成2667.1系统集成基础知识2667.1.1系统集成概念2667.1.2系统层次结构模式2687.1.3系统集成步骤2697.2系统集成规范2717.2.1基于总线方式的互连结构2717.2.2路由协议2767.2.3系统安全规范与防御2817.2.4时间同步2837.3数字系统的非功能设计2867.3.1数字系统中信号传输竞争与险象2867.3.2故障注入2887.3.3数字系统测试2907.3.4低能耗系统与多时钟技术292习题295数字逻辑第四版（欧阳星明著）：内容提要点击此处下载数字逻辑第四版（欧阳星明著）课后答案数字逻辑第四版（欧阳星明著）：目录本书从理论基础和实践出发，对数字系统的基础结构和现代设计方法与设计手段进行了深入浅出的论述，并选取作者在实际工程应用中的一些相关实例，来举例解释数字系统的设计方案。
第1章 数字电路基础知识1 电子电路主要分为两类：一类是电子电路主要分为两类：一类是 模拟电路 ，另一类是，另一类是 数字电路 。
2 模拟电路处理的是模拟电路处理的是 模拟信号 ，而数字电路处理的是，而数字电路处理的是 数字信号 。
3 晶体管（即半导体三极管）的工作状态有三种：晶体管（即半导体三极管）的工作状态有三种：截止截止、 放大和 饱和。
在模拟电路中，晶体管主要工作在体管主要工作在 放大状态 。
4 在数字电路中，晶体管工作在在数字电路中，晶体管工作在 截止与 饱和状态，也称为状态，也称为 “开关”状态。
状态。
5 模拟信号是一种模拟信号是一种大小随时间连续变化大小随时间连续变化的电压或电流，数字信号是一种的电压或电流，数字信号是一种突变突变的电压和电流。
6 模拟信号的电压或电流的大小是模拟信号的电压或电流的大小是随时间连续缓慢变化的随时间连续缓慢变化的，而数字信号的特点是“保持”（一段时间内维持低电压或高电压）和“段时间内维持低电压或高电压）和“突变突变”（低电压与高电压的转换瞬间完成）。
7 在数字电路中常将0~1v 范围的电压称为范围的电压称为低电平低电平，用，用““0”来表示；将3~5v 范围的电压称为高电平，用，用““1”来表示。
来表示。
介绍了数字电路的发展状况和数字电路的一些应用领域，并将数字电路和模拟电路进行了比较，让读者了解两者的区别，以利于后面数字电路的学习。
以利于后面数字电路的学习。
第2章 门电路1 基本门电路有基本门电路有与门与门、或门、非门三种。
三种。
2 与门电路的特点是：只有输入端都为只有输入端都为 高电平 时，输出端才会输出高电平；只要有一个输入端为“0”，输出端就会输出输出端就会输出 低电平 。
与门的逻辑表达式是与门的逻辑表达式是 Y A B =· 。
3 或门电路的特点是：只要有一个输入端为只要有一个输入端为 高电平 ，输出端就会输出高电平。
只有输入端都为 低电平 时，输出端才会输出低电平。
第6章思考题与习题6.6 画出题6.6图中各逻辑电路在相应输入条件下的输出波形。
（a ） (b)题6.6图解：A BF1F26.8 用基本公式和定理证明下列等式： （3）A C B A =⊕⊕⊙B ⊙C 证明：A B C A B C A B C (A B)CABC⊕⊕=⊕=•+=6.9 用逻辑代数的基本公式、定律、规则，化简下列逻辑函数式。
（8）)()()(8C A B A C B B A F +++⊕⊕= 解：8F B C A B A C [(B C A B](A C)(A B)(A C)AC BA BC AC BA()()())()+A B A B =⊕⊕+++=⊕⊕+•+=+•+=++=+6.14 用卡诺图将下列函数化简为最简“与或”与最简“或与”表达式（4）F 4（A ,B ,C ,D ）=Σm （0,1,2,5,6,7,14,15）解：根据图1得，最简“与或”表达式： 4F ABD ACD BC =++F 1 。
F 2。
A B根据图2得，最简“或与”表达式：4F BCD AC AB BCD (B C D)(A C)(A B)(B C D)=+++=++++++6.16 用卡诺图将下列函数化简为最简“与或”式（2）F 2（A ,B ,C ,D ）=Σm （1,3,4,9,11,12,14,15）+Σd （5,6,7,13）（3）D C B A ABC C B A F ++=3，约束条件0=⊕B A 解：（2）根据图1：F 2=B+D约束条件：A C A A C B D BCD BCD AB D=0+++（3）根据图2：3F AC BC CD =++，约束条件0=⊕B A6.21 写出题6.21图所示各电路的逻辑表达式，化成最简“与或”式，并用“与非”门重新实现。
6.21图图1图2F 1。
F 2（a ）（b ）解：1F A B BC A B)BC=ABC BC=BC (=++=++)()C 2F A B+B+C A B B+C AB AB B C AB AB =⊕=⊕•=++=+（）（用“与非”门实现：6.28 已知逻辑函真值表如图表题6.28所示，写出逻辑函数式，化简并用“与非”门实现。
第1章 逻辑代数基础一、选择题（多选题）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 位二进制数来表示。
A. １B. ２C. ４D. 163．十进制数25用8421BCD 码表示为 。
A.10 101B.0010 0101C.100101D.101014．与十进制数（53.5）10等值的数或代码为 。
A.(0101 0011.0101)8421BCDB.(35.8)16C.(110101.1)2D.(65.4)85.与八进制数(47.3)8等值的数为：A. (100111.011)2B.(27.6)16C.(27.3 )16D. (100111.11)26.常用的B C D 码有 。
A.奇偶校验码B.格雷码C.8421码D.余三码7.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8. 逻辑变量的取值１和０可以表示： 。
A.开关的闭合、断开B.电位的高、低C.真与假D.电流的有、无9．求一个逻辑函数F 的对偶式，可将F 中的 。
A .“·”换成“+”，“+”换成“·”B.原变量换成反变量，反变量换成原变量C.变量不变D.常数中“0”换成“1”，“1”换成“0”E.常数不变10. A+BC= 。
A .A +B B.A +C C.（A +B ）（A +C ） D.B +C11.在何种输入情况下，“与非”运算的结果是逻辑0。
A ．全部输入是0 B.任一输入是0 C.仅一输入是0 D.全部输入是112.在何种输入情况下，“或非”运算的结果是逻辑0。
A ．全部输入是0 B.全部输入是1 C.任一输入为0，其他输入为1 D.任一输入为113.以下表达式中符合逻辑运算法则的是 。
A. C ·C =C 2B.1+1=10C.0<1D.A +1=114. 当逻辑函数有n 个变量时，共有 个变量取值组合？A. nB. 2nC. n 2D. 2n15. 逻辑函数的表示方法中具有唯一性的是 。
第2章逻辑门与逻辑代数基础习题与参考答案【题2-1】试画岀图题2-1 (a)所示电路在输入图题2-1 (b)波形时的输岀端B、C的波形。
解:B C【题2-2】试画岀图题2-2 (a)所示电路在输入图题2-2 ( b)波形时的输岀端X、丫的波形。
冲_ru I_TL 丧―I_n 一i i_图题2-2解:MLTLJ I ___ n口_n_ i_..x 口n 口n丫uU"【题2-3】试画岀图题2-3 (a)所示电路在输入图题2-3 (b)波形时的输岀端X、丫的波形。
<■) ⑹ 图题2-3解:B【题2-9】 如果如下乘积项的值为 1,试写岀该乘积项中每个逻辑变量的取值。
【题2-4】 试画岀图题2-4 (a )所示电路在输入图题 2-4 ( b )波形时的输岀端 X 、丫的波 形。
解:A J ~I _n ___ rvLB X.丫【题2-5】 试设计一逻辑电路，其信号 A 可以控制信号 B ，使输岀丫根据需要为 Y=B 或Y= B 。
解：可采用异或门实现，Y AB AB ，逻辑电路如下：【题2-6】某温度与压力检测装置在压力信号 A 或温度信号B 中有一个岀现高电平时， 输岀低电平的报警信号，试用门电路实现该检测装置。
解：压力信号、温度信号与报警信号之间的关系为： Y 「B ，有如下逻辑图。
【题2-7】某印刷裁纸机，只有操作工人的左右手同时按下开关 A 与B 时，才能进行裁纸操作，试用逻辑门实现该控制。
解：开关A 、B 与裁纸操作之间的关系为 丫 A B ，逻辑图如下：【题2-8】 某生产设备上有水压信号 A 与重量信号B ，当两信号同时为低电平时，检测电 路输出高电平信号报警，试用逻辑门实现该报警装置。
解：水压信号A 、重量信号B 与报警信号之间的关系为 Y 厂B ，逻辑图如下：A 「＞ 1(1) AB ; (2) ABC ; (3) ABC ; (4) ABC解：(1) A=1 , B=1(2)A=1、B=1、C=0(3)A=0, B=1, C=0(4)A=1, B=0 或C=1【题2-10】如果如下和项的值为0,试写岀该和项中每个逻辑变量的取值。
(1) A B ； (2) A B C ； (3) A B C ； (4) ABC解：(1) A=0，B=0(2)A=0，B=1 或C=1(3)A=1，B=0，C=1(4)A=0，B=1 或C=0【题2-11】对于如下逻辑函数式中变量的所有取值，写岀对应Y的值。
(1) Y ABC AB ; (2) Y (A B)(A B)解：(1) Y ABC AB A (C B)(2) Y (A B)(A B) A当A取1时，输出Y为1，其他情况Y=0。
【题2-12】试证明如下逻辑函数等式。
(1) AB ABC AB ; (2) AB(C C AC AB AC ;(3)A(BC BC) AC A(BC) AC解:(1)左边AB ABC A(1 C)AB 右边(2)左边= AB (C C) AC AB AC 右边(3)左边=A (BC BC) AC A (BC) AC 右边【题2-13】对如下逻辑函数式实行摩根定理变换。
(1) £ A B; (2) 丫2 AB ； (3) Y3 AB( C D)； (4) Y4 (A BC CD) BC解：(1) Y1 A B AB (2) Y2 AB A B(3) 丫3 A ( C D ) AB (C D ) B CD Y4 (A BC CD ) BC (ABC(C D ) BC ABC ABCD BC ABC BC【题 2-14】试用代数法化简如下逻辑函数式。
(1) Y 1 A(A B) ； (2) 丫2 BC BC ； (3) 丫3 A(AAB)解：(1 ）丫 A(A B)=A(2 )丫2 BC BC =C(3) 丫3A(A AB) =A【题2-15】试用代数法将如下逻辑函数式化简成最简与或式。
(1) 丫1 AB ABC ABCD ABC DE ； (2) Y 2 AB ABCA ；(3) 丫3 AB (ABC AB解：(1) 丫 AB ABC ABCD ABC DE AB(2) AB ABC A = A C(3) 丫3AB (A B C AB = AB C【题 2-16】试用代数法将如下逻辑函数式化简成最简与或式。
(1) 丫1 ABC (A B C) ABCD ； (2) 丫2 ABCD ABCD ABCD ； (3) 丫3 ABC (AB C(BC AC)) 解: (1) 丫1 ABC (A B C) ABCD = AB(2) 丫2ABCD ABCD ABCD = AB CD(3) 丫3 ABC (AB C(BC AC))=ABC【题 2-17】将如下逻辑函数式转换成最小项之和形式。
(1) 丫1 (A B)(C B) ； (2) 丫2 (A BC)C ； (3) Y 3AB CD(AB CD)；(4) 丫4 AB(BC BD)解: (1) 丫1 (A B)(C B) = m (1,5,6,7)(4) AB BC(2) Y2 (A BC)C= m (5,7)(3) 沧AB CD (AB CD)= m (3,7,11,12,13,14,15)(4) 匕AB(BC BD) m (13,15)【题2-18】试用卡诺图化简如下逻辑函数式。
(1)Y1 ABC ABC B ;(2) A ABC AB ;(3)丫3 AC AB AB ;(4)丫4 AB C AC C 解：(1)Y ABC ABC B(2) Y, A ABC AB ;(3) AC AB AB(4) Y i AB C AC C Y2 Y3A【题2-19】试用卡诺图化简如下逻辑函数式。
解: (1) F(AB,C,D) m(0,1,2,8,9,10,12,13,14,15);c1 100 0111 10m(2, 4,5,6,7,11,12,14,15)00 01 11 10Y1AB BD BC(2) F(A B,C,D)(3) F(AB,C,D) 【题解：(1) 00 01 11q1J/10AB CD 00011110Y 2 AB BD ACD ACDm(0, 2,4,6,7,8,12,14,15)000111 101 —r>1U11 10Y 3 CD AD BC2-20】试用卡诺图化简如下具有任意项的逻辑函数式。
F(A B,C,D) AAC CD(2) F(AB,C,D)m(4,5,6,13,14,15) d (8,9,10,12);(3) F(A B,C,D) m(0,2,9,11,13)d(4,8,10,15)【题2-21】将如下逻辑函数式画成真值表 (1) Y AB BC ；AB C Y1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 11 0 1 1111(2) 丫2 (A B)C ；A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 111BC BD AB解:(3) 丫3 (A B)(B C)【题2-22】将如下逻辑函数式画成真值表解：(1) F1 ABC ABC ABC ;(2) F2 ABCD ABCD AB CD ABC D解：(1 ) Y AB A B(2) Y (A B)C AC BC【题2-24】 画岀如下逻辑函数式的逻辑电路图 (1) A B AB ；(2) AB AB ABC ；A BC(3)AB(C D)；(4) A B(C D(B C))【题2-23】 写岀图题2-23所示逻辑电路的逻辑函数式Y3C【题2-25】写岀表题2-25的与或逻辑函数式。
Y ABC ABC ABC ABC【题2-26】用与非门实现如下逻辑函数。
(1) F ABC = ABCABC(3) F (A B)(C D) = AC BC AD BD AC BC AD BD AC BC AD BDAABC Y0 0 0 00 0 1 10 1 0 00 1 1 01 0 0 11 0 1 11 1 0 01 1 1 1表题2-25i【题2-27】 用或非门实现题 2-26中的逻辑函数(A C )( B C )( A D )( B D ) (A C ) (B C ) (A D ) (B D )(1) F (2) FAB CD = AB CD (3) F(A B)(C D) = AC BC AD BD AC BC AD BD AC BC AD BD ABC = ABC A BA B C D F A 11 11 11 11i。
