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第3章组合逻辑电路习题解答

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第3章组合逻辑电路习题解答

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：Y(AB)(CD)

(2)化简与变换：

令

Y1ABY2CD

则YY1Y2

(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：

BA(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1

3-2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。

解：(a)图ABBCCD

(b)图

Y1Y2ABC

全加器 3-3采用与非门设计下列逻辑电路：(1)三变量非一致电路；

(2)三变量判奇电路(含1的个数)；(3)三变量多数表决电路。解：

Y1CBAY2

BAABCY3ABBCAC

3-4有一个车间，有红、黄两个故障指示灯，用来表示三台设备的工作情况。当有一台设备出现故障时，黄灯亮；若有两台设备出现故障时，红灯亮；若三台设备都出现故障时，红灯、黄灯都亮。试用与非门设计一个控制灯亮的逻辑电路。

0表示

Y1ABBCACY2ABC

3-5A、B、C和D四人在同一实验室工作，他们之间的工作关系是：(1)A到实验室，就可以工作；

(2)B必须C到实验室后才有工作可做；(3)D只有A在实验室才可以工作。

请将实验室中没人工作这一事件用逻辑表达式表达出来。

解：1表示在实验室，0表示不在实验室，1表示有人工作，0表示没人工作

YABC

3-6设计用单刀双掷开关来控制楼梯照明灯的电路。要求在楼下开灯后，可在楼上关灯；同样也可在楼上开灯，而在楼下关灯。用与非门实现上述逻辑功能。 解；A表示楼上开关、B表示楼下开关。1表示开关闭合、0表示开关断开

YBA

3.7旅客列车分特快、直快、慢车等三种。它们的优先顺序由高到低依次是特快、直快、慢车。试设计一个列车从车站开出的逻辑电路。

解：A表示特快、B表示直快、C表示慢车。1表示开、0表示停

YAAYBBYC3-8用译码器实现下列逻辑函数，画出电路图。(1)Y1=∑m(3，4，5，6)(2)Y2=∑m(1，3，5，9，11)

(3)Y3=∑m(2，6，9，12，13，14)

解：Y1m3m4m5m6

13456

3456

Y2m1m3m5m9m11

12345

Y3m2m6m9m12m13m14

3269121314

269121314

3-9用与非门设计一个七段显示译码器，要求能显示H、F、E、L四个符号。解：输入A、B，00表示H、01表示F、10表示E、11表示L

输出Ya,Yb,Yc,Yd,Ye,Yf,Yg。灯亮用1表示、灯灭用0表示

YaBAYbYcYdAYeYf13-10试用74LS151数据选择器实现逻辑函数:(1)Y(A，B，C)=∑m(1，3，5，7)(2)Y2ABCABCABCABC解：Y1m1m3m5m7 Y2m1m3m67

3.11用译码器和门电路设计一个数据选择器。

YgBA

解：四选一数据选择器

YA1A0D0A1A0D1A1A0D2A1A0D3

Y0D0Y1D1Y2D2Y3D3Y0D0Y1D1Y2D2Y3D3Y

Y0D0Y1D1Y2D2Y3D3

3-12用集成二进制译码器和与非门实现下列逻辑函数，画出电路图。(1)Y1

m

(3,4,5,6)

(2)Y2m(0,2,6,8,10)解：Y1m3m4m5m6

13456

3456

Y1m0m2m6m8m102026810

026810

3-13画出用2片4位数值比较器组成8位数值比较器的电路图。

3-14用四选一数据选择器和译码器，组成二十选一数据选择器。3-15仿照全加器的设计方法，试设计一个一个全减器。

解：全减器有三个输入变量：被减数An、减数Bn、低位向本位的借位Cn；有两个输出变量：本位差Dn、本位向高位的借位Cn+1

全减器真值表 DnAnBnCnAnBnCnAnBnCnAnBnCnCn1BnCnAnCnAnBn

习题3-15图

3-16判断下列逻辑函数是否存在冒险现象：(1)Y1ABCC(2)Y2(AB)()()解：Y1ABCC

当B=C=1时Y1A则存在0冒险

Y2(AB)()()

当A=0C=1时Y1B则存在1冒险

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数字电子技术第三章(组合逻辑电路)作业与答案解析

数字电子技术第三章(组合逻辑电路)作业与答案解析

第三章（组合逻辑电路）作业及答案

1、写出图3-1所示组合逻辑电路中输入输出的逻辑关系式和真值表。

图3-1 :组合逻辑电路逻辑图

解：(1)Yj AB AC A A C

(2)Y2 AB ACD BD D A( B CD) A B CD A BC BD

2、试分析图3-2所示组合逻辑电路，写出其逻辑函数表达式。若设 S1、So为

功能控制信号，A、B为输入信号，L为输出，说明当S1、So取不同信号值时， 电路所实现的逻辑功能。

A

B L

S So 图3-2 :组合逻辑电路逻辑图

答秦：L = (A^SiXB^Si)®SB-

SjSt =00. L = A+B ; S]St=01* L = A^B i SlSt=lOr L = AB・ S|S0 =11, L = AB

3、试用与门、或门和非门，或者与门、或门和非门的组合来实现如下各逻辑函数关

系，画出相应的逻辑电路图

(1) 丫1 AB BC

(2) 丫2 A(C B)

(3) 丫3 ABC B(EF G)

4、试用门电路设计4线-2线优先编码器，输入、输出信号都是高电平有效，

要求任一按键按下时，GS为1，否则GS=0 ;还要求没有按键按下时，EO信号 为1，否则为0。

D-

B ■ Av Ak ACn' GF，

h 「1 Q-3 0** 阡 r ■-

2 [p

U

IP

I-1 皿 W p P (p

A

]■ [ 2

h' X- X'

b u k

A

B

C

A

B

C

E

F

G 丫2 得到」

A\ = D^~DC= D + C

AQ-DCB + D-D + C£^

GS=D十C+3+月-

谨铝电路如下图和示■丁

5、试用逻辑门电路设计一个2选1数据选择器，输入信号为 A、B，选择信号 为S,输出信号为丫，要求写出真值表、逻辑函数表达式和画出逻辑电路图

解：若是输入信号尢負、B「选择信号为匕 输出信号为丫，则有：・ y二动+如

第二章 第11节简单的逻辑电路

第二章 第11节简单的逻辑电路

1 第11节 简单的逻辑电路

1．处理数字信号的电路叫数字电路，数字电路主要研究电路的逻辑功能，数字电路中最基本的逻辑电路是门电路．

2．如果一个事件的几个条件都满足后该事件才能发生，我们把这种关系叫做“与”逻辑关系；具有“与”逻辑关系的电路，称为“与”门电路，简称“与”门．

其符号为

真值表为

输入 输出

A B Y

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

3．定义：如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系；具有“或”逻辑关系的电路称为“或”门．

其符号为

真值表为

输入 输出

A B Y

0 0 0

0 1 1

1 0

1

1 1 1

4．定义：输出状态和输入状态相反的逻辑关系叫做“非”逻辑关系；具有“非”逻辑关系的电路叫做“非”门．

其符号为

真值表为

输入 输出

A Y

0 1

1 0

【概念规律练】

知识点一 门电路

1．在逻辑门电路中，若输入信号中至少有一个为“1”，则输出为“1”的逻辑门电路是( )

A．与门电路 B．或门电路

C．非门电路 D．都不可能

答案 B

解析 要求输入信号中至少有一个为“1”，输出为“1”，则就要求为“1＋1＝1”或是“1＋0＝1”，所以满足要求的是或门电路．

2．关于门电路的符号如图1所示，下列说法中正确的是( ) 2 图1

A．甲为“非”门、乙为“与”门、丙为“或”门

B．甲为“与”门、乙为“或”门、丙为“非”门

C．甲为“非”门、乙为“或”门、丙为“与”门

D．甲为“或”门、乙为“与”门、丙为“非”门

答案 C

解析 根据门电路的符号可知甲为“非门”，乙为“或门”，丙为“与门”．故C正确．

知识点二 逻辑关系分析

3．在如图2所示的逻辑电路中，当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“0”时，则在C和D端输出的电信号分别为(

)

图2

A．1和0 B．0和1 C．1和1 D．0和0

第3章习题答案

第3章习题答案

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----完整版学习资料分享---- 思考题：

题3.1.1 组合逻辑电路在结构上不存在输出到输入的 ，因此 状态不影响

状态。

答：反馈回路、输出、输入。

题3.1.2 组合逻辑电路分析是根据给定的逻辑电路图，而确定 。组合逻辑电路设计是根据给定组合电路的文字描述，设计最简单或者最合理的 。

答：逻辑功能、逻辑电路。

题3.2.1 一组合电路输入信号的变化顺序有以下三种情况，当 时，将可能出现竞争冒险。

（A）00→01→11→10 （B）00→01→10→11 （C）00→10→11→01

答：B

题3.2.2 清除竞争冒险的常用方法有（1）电路输出端加 ；（2）输入加 ；（3）增加 。

答：电容，选通脉冲，冗余项。

题3.2.3 门电路的延时时间是产生组合逻辑电路竞争与冒险的唯一原因。（ ）

答：×

题3.2.4 根据毛刺产生的方向，组合逻辑的冒险可分为 冒险和 冒险。

答：1型、0型。

题3.2.5 传统的判别方法可采用 和 法来判断组合电路是否存在冒险。

答：代数法、卡诺图。

题3.3.1 进程行为之间执行顺序为 ，进程行为内部执行顺序为 。

答：同时、依次。

题3.3.2 行为描述的基本单元是 ，结构描述的基本单元是 。

答：进程、调用元件语句。

题3.3.3 结构体中的每条VHDL语句的执行顺序与排列顺序 。

答：无关

题3.4.1串行加法器进位信号采用 传递，而并行加法器的进位信号采用 传递。

（A）超前，逐位 （B）逐位，超前 （C）逐位，逐位 （D）超前，超前

习题3 组合逻辑电路分析与设计 数字电子技术 含答案

习题3 组合逻辑电路分析与设计 数字电子技术 含答案

1 习 题 3

组合逻辑电路分析与设计

数字电子技术

[题3.1] 分析图题3.1所示电路，列出真值表，写出输出函数表达式，并说明电路的逻辑功能。

解：由电路图得真值表如下所示：

所以：AB时，11Y

AB时，31Y

AB时，21Y

电路实现比较器的功能。A，B是输入；Y1，Y2，Y3分别是AB时的输出。

[题3.2] 分析图题3.2所示电路，说明电路的逻辑功能。

2

解：电路的逻辑函数表达式为：

(10YSENASENBENYEN时）；输出高阻态（时）

电路的逻辑功能是：在使能条件EN=1且S=0时，输出A；在使能条件EN=1且S=1时，输出B；使能条件EN=0时，输出高阻态。电路实现数据选择器的功能。

[题3.3] 图题3.3是一个密码锁控制电路。开锁条件是必须将开锁开关闭合，且要拨对密码。如果以上两个条件都得到满足，开锁信号为1，报警信号为0，即锁打开而不报警。否则，开锁信号为0，报警信号为1。试分析该电路的密码是多少。

解：1YSABCD

2YSABCD

分析电路可知：电路的密码是1001。

[题3.4] 图题3.4所示电路由4位二进制比较器7485和4位二选一数据选择器74157组成。其中74157控制端BA/的控制作用为：BA/=0时，Yi=Ai,否则，Yi=Bi。试分析图示电路的逻辑功能。

3

解：当AB时，输出A；当AB时，输出B；所以电路的功能是输出A，B中较小的数。

[题3.5] 某建筑物的自动电梯系统有五个电梯，其中三个是主电梯（设为A、B、C），两个备用电梯。当上下人员拥挤，主电梯全被占用时，才允许使用备用电梯。现需设计一个监控主电梯的逻辑电路，当任何两个主电梯运行时，产生一个信号（Y1）,通知备用电梯准备运行；当三个主电梯都在运行时，则产生另一个信号（Y2），使备用电梯主电源接通，处于可运行状态。请列出该电路的真值表，并写出Y1、Y2的逻辑表达式。