电子技术基础-卡诺图补充最大项及例题
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数字电子技术基础课后答案全解第3章逻辑代数及逻辑门【3-1】填空1、与模拟信号相比,数字信号的特点是它的离散性。
一个数字信号只有两种取值分别表示为0和12、布尔代数中有三种最基本运算:与、或和非,在此基础上又派生出五种基本运算,分别为与非、或非、异或、同或和与或非。
3、与运算的法则可概述为:有“0”出0,全“1”出1;类似地或运算的法则为有”1”出”1”,全”0”出”0”4、摩根定理表示为:AB=AB;AB=AB。
5、函数表达式Y=ABCD,则其对偶式为Y=(AB)CD。
6、根据反演规则,若Y=ABCDC,则Y(ABCD)C7、指出下列各式中哪些是四变量ABCD的最小项和最大项。
在最小项后的()里填入mi,在最大项后的()里填入Mi,其它填某(i为最小项或最大项的序号)。
(1)A+B+D(某);(2)ABCD(m7);(3)ABC(某)(4)AB(C+D)(某);(5)ABCD(M9);(6)A+B+CD(某);8、函数式F=AB+BC+CD写成最小项之和的形式结果应为成最大项之积的形式结果应为m(3,6,7,11,12,13,14,15),写M(0,1,2,4,5,8,9,10)9、对逻辑运算判断下述说法是否正确,正确者在其后()内打对号,反之打某。
(1)若某+Y=某+Z,则Y=Z;(某)(2)若某Y=某Z,则Y=Z;(某)(3)若某Y=某Z,则Y=Z;(√)【3-2】用代数法化简下列各式(1)F1=ABCAB1(2)F2=ABCDABDACDAD(3)F3ACABCACDCD(4)F4ABC(ABC)(ABC)ACD【3-3】用卡诺图化简下列各式ABC(1)F1BCABABC(2)F2ABBCBCABCAB(3)F3ACACBCBC(4)F4ABCABDACDCDABCACDABACBCAD第1页/共46页或ABACBC(5)F5ABCACABD(6)F6ABCDABCADABCABACBDABCCD(7)F7ACABBCDBDABDABCD(8)F8ACACBDBDABDBDABCDABCDABCDABCD(9)F9A(CD)BCDACDABCDCDCD(10)F10=F10ACABBCDBECDECABACBDEC【3-4】用卡诺图化简下列各式(1)P1(A,B,C)=m(0,1,2,5,6,7)ABACBCm(0,1,2,3,4,6,7,8,9,10,11,14)ACADBCDABBC ADBD(2)P2(A,B,C,D)=(3)P3(A,B,C,D)=m(0,1,,4,6,8,9,10,12,13,14,15)(4)P4(A,B,C,D)=M1M7ABCBCD【3-5】用卡诺图化简下列带有约束条件的逻辑函数(1)P1A,B,C,Dm(3,6,8,9,11,12)d(0,1,2,13,14,15)ACBDBCD(或ACD)(2)P2(A,B,C,D)=m(0,2,3,4,5,6,11,12)(8,9,10,13,14,15)dBCBCD(3)P3=ACDABCDABCDADACDBCD(或ABD)AB+AC=0(4)P4=ABCDABCDAB(ABCD为互相排斥的一组变量,即在任何情况下它们之中不可能两个同时为1)【3-6】已知:Y1=ABACBDY2=ABCDACDBCDBC用卡诺图分别求出Y1Y2,Y1Y2,Y1Y2。
习 题 一1.1 把下列不同进制数写成按权展开形式。
(1) (3) 10) 267.3825 (8) 247.536 ( (2)(4)2) 1011.10101 (16) 24.D87 (A 1.2 将下列二进制数转换为等值的十六进制数和等值的十进制数。
(1) (2) (3)2)110010111(2)1101.0(2)101.1101(1.3 将下列十进制数转换成等效的二进制数和等效的十六进制数。
要求二进制数保留小数点以后4位有效数字。
(1) (2) (3) 10)156(10)39.0(10)67.82(1.4 将下列十六进制数化为等值的二进制数和等值的十进制数。
(1) (2) (3) (4) 16)5(B 16).3(CE B 16).7(FF F 16)00.10(1.5 完成下列二进制表达式的运算。
(1)10111+101.1O1 (3)10.0l ×1.01(2)1100-111.011 (4)1001.0001÷11.1011.6 已知010011.010111.01011010114321-=+=-=+=N N N N ,,,,试分别求出在8位机中它们的原码、反码和补码表示。
1.7 用原码、反码和补码完成如下运算。
(1)0000101-0011010 (2)010110-0.100110 1.8 将下列8421码转换成十进制数和二进制数。
BCD (1)011010000011 (2)01000101.1001 1.9 试用余3码和格雷码分别表示下列各数。
BCD (1) (2)10) 695 (2) 10001101 (习 题 二2.1 试用列真值表的方法证明下列异或运算公式。
1)7()( )6()()( )5(1)4(0 )3(1 )2(0 )1(⊕⊕=⊕=⊕⊕=⊕⊕⊕=⊕⊕=⊕=⊕=⊕=⊕B A B A B A AC AB C B A C B A C B A A A A A A A A A2.2 已知逻辑函数的真值表如表P2.1(a)、(b),试写出对应的逻辑函数式。
电子技术基础(二)课程复习题及答案一、填空1、本征半导体中有空穴和两种载流子。
自由电子2、半导体有P型和两种类型。
N型3、PN结具有特性。
单向导电4、二极管按结构分有点接触型和接触型。
面5、差动放大电路的电路参数。
对称6、差动放大电路的目的是抑制。
共模信号7、反馈分有正反馈和反馈。
负8、功率放大器按晶体管的工作状态可分为甲类、乙类和功率放大器。
甲乙类9、复合管的类型与组成该复合管的三极管相同。
第一只10、集成功放的内部主要由前置级、中间级和组成。
功率输出级11、集成电路按功能分有数字集成电路和集成电路。
模拟12、过零电压比较器具有极高的。
电压放大倍数13、正弦波振荡器由基本放大电路、、反馈网络和稳幅电路四部分组成。
选频网络14、正弦波振荡器产生自己震荡的条件是有正反馈和。
正反馈量要足够大15、在开关稳压电源中调整管工作于状态。
开关16、逻辑代数又叫代数。
二值布尔17、基本的逻辑运算有逻辑加、逻辑乘、三种。
逻辑非18、卡诺图所有的最小项之和为。
119、数字集成器件民用品标为系列。
7420、集成逻辑门是最基本的。
数字集成器件21、反相器就是实现的器件。
逻辑非22、编码是的逆过程。
译码23、组合逻辑电路的输出状态仅取决于。
当前输入24、最基本的时序逻辑电路有集成计数器、等。
集成寄存器25、计数器按计数步长分有二进制、十进制和。
N进制26、一个触发器可以存放位二进制数。
127、多谐振荡器又称。
方波发生器28、555集成定时器基本应用有多谐振荡器、施密特触发器和。
单稳态触发器29、绝大多数的DAC、ADC均采用工艺。
CMOS30、读写存储简称。
RAM31、只读存储器简称。
ROM二、单选选择题1、在本征半导体中掺入微量的()价元素,形成N型半导体。
DA、二B、三C、四D、五2、在本征半导体中掺入微量的()价元素,形成P型半导体。
BA、二B、三C、四D、五3、在P型半导体中,电子浓度()空穴浓度。
CA、大于B、等于C、小于D、与温度有关4、在本征半导体中,电子浓度()空穴浓度。
第1章检测题(共100分,120分钟)一、填空题:(每空0.5分,共25分)1、N型半导体是在本征半导体中掺入极微量的五价元素组成的。
这种半导体内的多数载流子为自由电子,少数载流子为空穴,不能移动的杂质离子带正电。
P型半导体是在本征半导体中掺入极微量的三价元素组成的。
这种半导体内的多数载流子为空穴,少数载流子为自由电子,不能移动的杂质离子带负电。
2、三极管的内部结构是由发射区、基区、集电区区及发射结和集电结组成的。
三极管对外引出的电极分别是发射极、基极和集电极。
3、PN结正向偏置时,外电场的方向与内电场的方向相反,有利于多数载流子的扩散运动而不利于少数载流子的漂移;PN结反向偏置时,外电场的方向与内电场的方向一致,有利于少子的漂移运动而不利于多子的扩散,这种情况下的电流称为反向饱和电流。
4、PN结形成的过程中,P型半导体中的多数载流子由P向N区进行扩散,N型半导体中的多数载流子由N向P区进行扩散。
扩散的结果使它们的交界处建立起一个空间电荷区,其方向由N区指向P区。
空间电荷区的建立,对多数载流子的扩散起削弱作用,对少子的漂移起增强作用,当这两种运动达到动态平衡时,PN 结形成。
5、检测二极管极性时,需用万用表欧姆挡的R×1K档位,当检测时表针偏转度较大时,与红表棒相接触的电极是二极管的阴极;与黑表棒相接触的电极是二极管的阳极。
检测二极管好坏时,两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很大时,说明二极管已经被击穿;两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很小时,说明该二极管已经绝缘老化。
7、稳压管是一种特殊物质制造的面接触型硅晶体二极管,正常工作应在特性曲线的反向击穿区。
二、判断正误:(每小题1分,共10分)1、P型半导体中不能移动的杂质离子带负电,说明P型半导体呈负电性。
(错)2、自由电子载流子填补空穴的“复合”运动产生空穴载流子。
(对)3、用万用表测试晶体管时,选择欧姆档R×10K档位。
2.8 卡诺图其他的应用2.8.1 通过卡诺图生成逻辑函数真值表由于卡诺图与真值表完全等效,两者仅仅是形态的不同,而四个变量以内的卡诺图很容易制作。
因此,以后不再使用逻辑运算法则求解四个变量以内的逻辑函数的真值表。
例如,画出逻辑函数Y=BC C A AB ++的真值表引申——前面曾经提到“如果两个逻辑函数代数式的真值表相同,则这两个逻辑函数代数式等效”,因此对于四个变量以内的逻辑函数来说,可引申为“如果两个逻辑函数的卡诺图相同,则这两个逻辑函数代数式等效”。
2.8.2 通过卡诺图生成逻辑函数的标准“与—或”式基于卡诺图中取值为1的最小项就是逻辑函数标准“与—或”式中的项,因此以后也不再利用A A +=1,A+A=A 等基本逻辑公式获取逻辑函数的标准“与—或”式。
例如,写出逻辑函数Y=BC C A AB ++的标准“与—或”式。
2.8.3 通过卡诺图生成逻辑函数Y 最大项积的形式方法:先画出逻辑函数Y 的卡诺图→写出反函数Y 的标准“与—或”式→利用摩根定理将其中的最小项转化为或非式→再取反→再利用摩根定理去掉非号即可。
例如,写出逻辑函数Y=BC C A AB ++的最大项积形式。
(1) 逻辑函数Y 卡诺图如下: 0001101110A B C1111(2) 写出反函数Y 的标准“与—或”式Y =C B A C B A C B A C B A +++ =C B A C B A C B A C B A +++(在每个项上添加两个非号)=C B A C B A C B A C B A +++++++++++(摩根定理)(3) 两边取反得 Y=C B A C B A C B A C B A +++++++++++=)C B A ()C B A ()C B A ()C B A (++∙++∙++∙++2.8.4 利用卡诺图获得几种常用逻辑函数的最简式(P38页内容补充及整理)通过卡诺图化简获得逻辑函数Y 最简“与—或”式不是目的,而是为了获得最简“与非—与非”式、最简“或非—或非”式以及最简“与或非”式。
七、(本题12分)画出用74161的异步清零功能构成的80进制计数器的连线图。
八、(本题15分)用D触发器设计一个按自然态序进行计数的同步加法计数器。
要求当控制信号M=0时为5进制,M=1时为7进制(要求有设计过程)。
7《数字电子技术基础》期末考试A卷标准答案及评分标准8910北京航空航天大学2004-2005 学年第二学期期末《数字数字电子技术基础》考试A 卷班级______________学号_________姓名______________成绩_________2007年1月18日班号学号姓名成绩《数字电路》期末考试A卷注意事项:1、答案写在每个题目下面的空白处,如地方不够可写在上页背面对应位置;2、本卷共5页考卷纸,7道大题;((a)74LS85四、逻辑电路和各输入信号波形如图所示,画出各触发器Q 端的波形。
各触发器的初始状态为0。
(本题12分)五、由移位寄存器74LS194和3—8译码器组成的时序电路如图所示,分析该电路。
(1)画出74LS194的状态转换图;(2)说出Z 的输出序列。
(本题13分)CP CP六、已知某同步时序电路的状态转换图如图所示。
(1)作出该电路的状态转换表;(2)若用D触发器实现该电路时写出该电路的激励方程;(3)写出输出方程。
(本题15分)七、电路由74LS161和PROM组成。
(1)分析74LS161的计数长度;(2)写出W、X、Y、Z的函数表达式;(3)在CP作用下。
分析W、X、Y、Z端顺序输出的8421BCD码的状态(W为最高位,Z为最低位),说明电路的功能。
(本题16分)《数字电子技术基础》期末考试A卷标准答案及评分标准一、1、按照波形酌情给分。
北京航空航天大学2005-2006 学年第二学期期末《数字电子技术基础》考试A 卷班级______________学号_________姓名______________成绩_________2006年7月12日班号学号姓名成绩N图712Q Q Y(状态转换、设计过程和步骤对得10分,化简有误扣3-5分)七、MN=00时,是5进制,显示最大数字为4;MN=01时,是6进制。
三、逻辑函数化简(每题5分,共10分)1、用代数法化简为最简与或式Y= A +1、Y=A+B2、用卡诺图法化简为最简或与式 Y= + C +A D,约束条件:A C + A CD+AB=02、用卡诺图圈0的方法可得:Y=(+D)(A+ )(+ )四、分析下列电路。
(每题6分,共12分)1、写出如图4所示电路的真值表及最简逻辑表达式。
图 41、该电路为三变量判一致电路,当三个变量都相同时输出为1,否则输出为0。
2、写出如图5所示电路的最简逻辑表达式。
2、 B =1,Y = A ,B =0 Y 呈高阻态。
五、判断如图 6所示电路的逻辑功能。
若已知 u B =-20V,设二极管为理想二极管,试根据 u A 输入波形,画出 u 0 的输出波形(8分)t图 6五、 u 0 = u A · u B ,输出波形 u 0 如图 10所示:图 10六、用如图 7所示的8选1数据选择器CT74LS151实现下列函数。
(8分)Y(A,B,C,D)=Σm(1,5,6,7,9,11,12,13,14)图 7 答:七、用 4位二进制计数集成芯片CT74LS161采用两种方法实现模值为10的计数器,要求画出接线图和全状态转换图。
(CT74LS161如图8所示,其LD端为同步置数端,CR为异步复位端)。
(10分)图 8七、接线如图 12所示:图 12全状态转换图如图 13 所示:( a )( b )图 13八、电路如图 9所示,试写出电路的激励方程,状态转移方程,求出Z 1 、Z 2 、Z 3 的输出逻辑表达式,并画出在CP脉冲作用下,Q 0 、Q 1 、Z 1 、Z 2 、Z 3 的输出波形。
(设 Q 0 、Q 1 的初态为0。
)(12分)八、,,波形如图 14所示:三、将下列函数化简为最简与或表达式(本题 10分)1. (代数法)2、F 2 ( A,B,C,D)=∑m (0,1,2,4,5,9)+∑d (7,8,10,11,12,13)(卡诺图法)三、 1. 2.四、分析如图 16所示电路,写出其真值表和最简表达式。