数字电路第4章(4数据选择器及数值比较器)_2
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习题44-1 分析图P4-1所示得各组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,说明电路得逻辑功能。
解:图(a):;;真值表如下表所示:其功能为一位比较器。
A>B时,;A=B时,;A<B时,图(b):真值表如下表所示:功能:一位半加器,为本位与,为进位。
图(c):真值表如下表所示:功能:一位全加器,为本位与,为本位向高位得进位。
图(d):;;功能:为一位比较器,A<B时,=1;A=B时,=1;A>B时,=14-2 分析图P4-2所示得组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,指出该电路完成得逻辑功能。
解:该电路得输出逻辑函数表达式为:因此该电路就是一个四选一数据选择器,其真值表如下表所示:,当M=1时,完成4为二进制码至格雷码得转换;当M=0时,完成4为格雷码至二进制得转换。
试分别写出,,,得逻辑函数得表达式,并列出真值表,说明该电路得工作原理。
解:该电路得输入为,输出为。
真值表如下:由此可得:完成二进制至格雷码得转换。
完成格雷码至二进制得转换。
4-4 图P4-4就是一个多功能逻辑运算电路,图中,,,为控制输入端。
试列表说明电路在,,,得各种取值组合下F与A,B得逻辑关系。
解:,功能如下表所示,两个变量有四个最小项,最多可构造种不同得组合,因此该电路就是一个能产生十六种函数得多功能逻辑运算器电路。
4-5 已知某组合电路得输出波形如图P4-5所示,试用最少得或非门实现之。
解:电路图如下:4-6 用逻辑门设计一个受光,声与触摸控制得电灯开关逻辑电路,分别用A,B,C表示光,声与触摸信号,用F表示电灯。
灯亮得条件就是:无论有无光,声信号,只要有人触摸开关,灯就亮;当无人触摸开关时,只有当无关,有声音时灯才亮。
试列出真值表,写出输出函数表达式,并画出最简逻辑电路图。
解:根据题意,列出真值表如下:由真值表可以作出卡诺图,如下图:C AB 00 10 11 100 1由卡诺图得到它得逻辑表达式为: 由此得到逻辑电路为:4-7 用逻辑门设计一个多输出逻辑电路,输入为8421BCD 码,输出为3个检测信号。
第四章组合逻辑电路一、填空题1、根据逻辑功能的不同特点,可将数字电路分成两大类:一类称为组合逻辑电路,另一类称为电路。
2、分析组合逻辑电路时,一般根据图写出逻辑函数表达式。
3、用门电路设计组合逻辑电路时,通常根据设计要求列出,再写出输出逻辑函数表达式。
4、组合逻辑电路的特点是输出状态只与,与电路原来的状态,其基本单元电路是。
5、译码器按功能的不同分为三种,,。
6、是编码的逆过程。
7、数据选择器是在的作用下,从中选择作为输出的组合逻辑电路。
8、2n选1数据选择器有位地址码。
9、8选1数据选择器在所有输入数据都为1时,其输出标准与-或表达式共有个最小项。
如所有输入数据都为0时,则输出为。
10、全加器有3个输入端,它们分别为,,和;输出端有2个,分别为、。
11、半导体数码显示器的内部接法有两种形式:共接法和共接法。
12、BCD-七段译码器/驱动器输出高电平有效时,用来驱动极数码管;如输出低电平有效时,用来驱动极数码管。
13、数据选择器只能用来实现输出逻辑函数,而二进制译码器不但可用来实现输出逻辑函数,而且还可用来实现输出逻辑函数。
14、在组合逻辑电路中,消除竞争冒险现象的主要方法有,,,。
二、判断题()1、模拟量是连续的,数字量是离散的,所以模拟电路的精度要高于数字电路。
()2、数据选择器是将一个输入数据分配到多个指定输出端的电路。
()3、数值比较器是用于比较两组二进制数大小或相等的电路。
()4、优先编码器只对多个输入编码信号中优先权最高的信号进行编码。
()5、加法器是用于对两组二进制数进行比较的电路。
()6、具有记忆功能的电路不是组合逻辑电路。
()7、译码器的作用就是将输入的二进制代码译成特定的信号输出。
()8、全加器只用于对两个一位二进制数相加。
()9、数据选择器根据地址码的不同从多路输入数据中选择其中一路输出。
()10、在任何时刻,电路的输出状态只取决于该时刻的输入,而与该时刻之前的电路状态无关的逻辑电路,称为组合逻辑电路。
学生实验报告系别电子工程学院课程名称数字电子技术实验班级11通信1班实验名称数据选择器及其应用姓名钟伟纯实验时间2012年11月15日学号201141302114 指导教师张宗念报告内容一、实验目的和任务1、掌握数据选择器的逻辑功能和使用方法。
2、学习用数据选择器构成组合逻辑电路的方法。
二、实验原理介绍数据选择是指经过选择,把多个通道的数据传送到唯一的公共数据通道上去。
实现数据选择功能的逻辑电路称为数据选择器。
它的功能相当于一个多个输入的单刀多掷开关,其示意图如下:图中有四路数据D0~D3,通过选择控制信号A1、A0(地址码)从四路数据中选中一路数据送至输出端Q。
1、八选一数据选择器74LS15174LS151是一种典型的集成电路数据选择器,它有3个地址输入端CBA,可选择D0~D7这8个数据源,具有两个互补输出端,同相输出端Y和反相输出端WN。
其引脚图如下图11-2所示,功能表如下表11-1所示,功能表中‘H’表示逻辑高电平;‘L’表示逻辑低电平;‘×’表示逻辑高电平或低电平:图11-2 74LS151的引脚图表表11-1 74LS151的功能表2、双四选一数据选择器74LS15374LS153数据选择器有两个完全独立的4选1数据选择器,每个数据选择器有4个数据输入端I0~I3,2个地址输入端S0、S1,1个使能控制端E和一个输出端Z,它们的功能表如表11-2,引脚逻辑图如图11-3所示。
其中,EA、EB使能控制端(1、15脚)分别为A路和B路的选通信号,I0~I3为四个数据输入端,ZA(7脚)、ZB(9脚)分别为两路的输出端。
S0、S1为地址信号,8脚为GND,16脚为V CC。
3、用74LS151组成16选1数据选择器用低三位A2A1A0作每片74LS151的片内地址码, 用高位A3作两片74LS151的片选信号。
当A3=0时,选中74LS151(1)工作, 74LS151(2)禁止;当A3=1时,选中74LS151(2)工作, 74LS151(1)禁止,如下图所示。
习题答案第一章数制和码制1.数字信号和模拟信号各有什么特点?答:模拟信号——量值的大小随时间变化是连续的。
数字信号——量值的大小随时间变化是离散的、突变的(存在一个最小数量单位△)。
2.在数字系统中为什么要采用二进制?它有何优点?答:简单、状态数少,可以用二极管、三极管的开关状态来对应二进制的两个数。
3.二进制:0、1;四进制:0、1、2、3;八进制:0、1、2、3、4、5、6、7;十六进制:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。
4.(30.25)10=( 11110.01)2=( 1E.4)16。
(3AB6)16=( 0011101010110110)2=(35266)8。
(136.27)10=( 10001000.0100)2=( 88.4)16。
5.B E6.ABCD7.(432.B7)16=( 010*********. 10110111)2=(2062. 556)8。
8.二进制数的1和0代表一个事物的两种不同逻辑状态。
9.在二进制数的前面增加一位符号位。
符号位为0表示正数;符号位为1表示负数。
这种表示法称为原码。
10.正数的反码与原码相同,负数的反码即为它的正数原码连同符号位按位取反。
11.正数的补码与原码相同,负数的补码即为它的反码在最低位加1形成。
12.在二进制数的前面增加一位符号位。
符号位为0表示正数;符号位为1表示负数。
正数的反码、补码与原码相同,负数的反码即为它的正数原码连同符号位按位取反。
负数的补码即为它的反码在最低位加1形成。
补码再补是原码。
13.A:(+1011)2的反码、补码与原码均相同:01011;B: (-1101)2的原码为11101,反码为10010,补码为10011.14.A: (111011)2 的符号位为1,该数为负数,反码为100100,补码为100101. B: (001010)2 的符号位为0,该数为正,故反码、补码与原码均相同:001010.15.两个用补码表示的二进制数相加时,和的符号位是将两个加数的符号位和来自最高有效数字位的进位相加,舍弃产生的进位得到的结果就是和的符号。