【高级资料】数字电子技术基础第四版
- 格式：ppt
- 大小：454.50 KB
- 文档页数：7
下载文档原格式
合集下载
数字电子技术基础(第四版)阎石第4章
CP
CP S R Qn Qn1
0 t
0
0 1 1
X
X 0 0
X
X 0 0
0
1 0 1
0
1 0 1
RD
0 S 0 R 0 Q 0 t t
1
1 1 1 1 1
1
1 0 0 1 1
0
0 1 1 1 1
0
1 0 1 0 1
1
1 0 0 1* 1*
t
Q
0
t
在CLK
1期间，Q和Q可能随S、R潍坊学院 信息与控制工程学院 变化多次翻转
潍坊学院 信息与控制工程学院
《数字电子技术基础》第四版
主从SR触发器的 表4.2.4 特性表如表4.2.4所示， CP S R 和电平触发的SR触发 × × × 器相同，只是CP作用 0 0 的时间不同
0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1
Q × 0 1 0 1 0 1 0 1
Q* Q 0 1 0 0 1 1 1* 1*
0
1 1 1 0 0 0* 0*
S D和R D同时为0 Q ,Q同为 1
潍坊学院 信息与控制工程学院
《数字电子技术基础》第四版
4.2.2 同步RS触发器的电路结构与动作特点
在数字系统中，常常要求某些触发器在同一时刻动作，这 就要求有一个同步信号来控制，这个控制信号叫做时钟信号 （Clock pulse），简称时钟，用CP表示。这种受时钟控制的 触发器统称为时钟触发器。 一、电路结构与工作原理 图5.3.1所示为电平触发SR触发器（同步SR触发器）的基 本电路结构及图形符号。
潍坊学院 信息与控制工程学院
《数字电子技术基础》第四版
2. 主从 JK触发器 为解除约束 即使出现 S R 1的情况下， Q n 1也是确定的
CP S R Qn Qn1
0 t
0
0 1 1
X
X 0 0
X
X 0 0
0
1 0 1
0
1 0 1
RD
0 S 0 R 0 Q 0 t t
1
1 1 1 1 1
1
1 0 0 1 1
0
0 1 1 1 1
0
1 0 1 0 1
1
1 0 0 1* 1*
t
Q
0
t
在CLK
1期间，Q和Q可能随S、R潍坊学院 信息与控制工程学院 变化多次翻转
潍坊学院 信息与控制工程学院
《数字电子技术基础》第四版
主从SR触发器的 表4.2.4 特性表如表4.2.4所示， CP S R 和电平触发的SR触发 × × × 器相同，只是CP作用 0 0 的时间不同
0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1
Q × 0 1 0 1 0 1 0 1
Q* Q 0 1 0 0 1 1 1* 1*
0
1 1 1 0 0 0* 0*
S D和R D同时为0 Q ,Q同为 1
潍坊学院 信息与控制工程学院
《数字电子技术基础》第四版
4.2.2 同步RS触发器的电路结构与动作特点
在数字系统中，常常要求某些触发器在同一时刻动作，这 就要求有一个同步信号来控制，这个控制信号叫做时钟信号 （Clock pulse），简称时钟，用CP表示。这种受时钟控制的 触发器统称为时钟触发器。 一、电路结构与工作原理 图5.3.1所示为电平触发SR触发器（同步SR触发器）的基 本电路结构及图形符号。
潍坊学院 信息与控制工程学院
《数字电子技术基础》第四版
2. 主从 JK触发器 为解除约束 即使出现 S R 1的情况下， Q n 1也是确定的
数字电子技术基础(第四版)-第4章-组合逻辑电路解析
1
Y (Y1Y2Y3) ' (( AB) '(BC) '( AC) ') '
2
Y AB BC AC
9
最简与或 表达式
3
真值表
4
电路的逻 辑功能
Y AB BC AC
3
ABC 000 001 010 011 100 101 110 111
Y
当输入A、B、
0
C中有2个或3
第四章 组合逻辑电路
学习要点
了解组合逻辑电路的特点和工作原理。 掌握组合逻辑电路的分析、设计方法。 了解组合逻辑电路中的竞争冒险现象。
1
4.1 概 述
2
数字电路
组合逻辑电路：t时刻输出仅与t时刻 输入有关，与t以前的 状态无关。
时序逻辑电路：t时刻输出不仅与t时刻 输入有关，还与电路过 去的状态有关。
编码器：把指令或状态等转换为与其对应 的二进制信息代码的电路。
普通编码器 优先编码器
22
23
一、二进制编码器
设：编码器有M个输入，在这M个输入中， 只有一个输入为有效电平，其余M-1个输入 均为无效电平。有N个输出。则二者之间满 足M≤2N的关系。
二进制编码器——将一般信号编为二进制代 码的电路。
Y F( A)
5
组合电路的特点： 1. 输出仅由输入决定，与电路之前状态无关； 2. 电路结构中无反馈环路（无记忆）； 3. 能用基本门构成，即任何组合逻辑电路都能
用三种基本门实现。
6
4.2 组合逻辑电路的 分析和设计
7
4.2.1 组合逻辑电路的分析
8
逻辑图 例1：
1
逻辑表 达式
《数字电子技术基础》(第四版)
CPLD结构特点
CPLD（复杂可编程逻辑器件）是一种基于乘积项的可编程逻辑器件，具有简单的结构和较快 的处理速度。它采用与或阵列（AND-OR Array）来实现逻辑功能，适用于中小规模的数字 电路设计。
FPGA与CPLD比较
FPGA和CPLD在结构、性能和适用场景上有所不同。FPGA具有更高的逻辑密度和更灵活 的可编程性，适用于大规模的数字电路设计和复杂的算法实现；而CPLD则具有更简单的 结构和更快的处理速度，适用于中小规模的数字电路设计和控制应用。
容量和提高存取速度
应用实例
如计算机的内存条就是采用RAM 存储器进行扩展的；而一些嵌入 式系统中则采用ROM存储器来
存储固件和程序代码等
发展趋势
随着科技的不断发展，存储器的 容量不断增大，存取速度不断提 高，功耗不断降低，未来存储器 将更加智能化、高效化和绿色化
05 可编程逻辑器件与EDA技 术
PLD可编程逻辑器件概述
要点一
PLD定义与分类
可编程逻辑器件（PLD）是一种通用集 成电路，用户可以通过编程来配置其逻 辑功能。根据结构和功能的不同，PLD 可分为PAL、GAL、CPLD、FPGA等类 型。
要点二
PLD基本结构
PLD的基本结构包括可编程逻辑单元 、可编程互连资源和可编程I/O单元 等。其中，可编程逻辑单元是实现逻 辑功能的基本单元，可编程互连资源 用于实现逻辑单元之间的连接，可编 程I/O单元则负责与外部电路的连接 。
逻辑代数法
利用逻辑代数化简和变换电路 表达式
图形化简法
利用卡诺图化简电路
பைடு நூலகம்
状态转换表
列出电路的状态转换过程，便 于分析和理解电路功能
状态转换图
以图形方式表示电路的状态转 换过程，直观易懂
CPLD（复杂可编程逻辑器件）是一种基于乘积项的可编程逻辑器件，具有简单的结构和较快 的处理速度。它采用与或阵列（AND-OR Array）来实现逻辑功能，适用于中小规模的数字 电路设计。
FPGA与CPLD比较
FPGA和CPLD在结构、性能和适用场景上有所不同。FPGA具有更高的逻辑密度和更灵活 的可编程性，适用于大规模的数字电路设计和复杂的算法实现；而CPLD则具有更简单的 结构和更快的处理速度，适用于中小规模的数字电路设计和控制应用。
容量和提高存取速度
应用实例
如计算机的内存条就是采用RAM 存储器进行扩展的；而一些嵌入 式系统中则采用ROM存储器来
存储固件和程序代码等
发展趋势
随着科技的不断发展，存储器的 容量不断增大，存取速度不断提 高，功耗不断降低，未来存储器 将更加智能化、高效化和绿色化
05 可编程逻辑器件与EDA技 术
PLD可编程逻辑器件概述
要点一
PLD定义与分类
可编程逻辑器件（PLD）是一种通用集 成电路，用户可以通过编程来配置其逻 辑功能。根据结构和功能的不同，PLD 可分为PAL、GAL、CPLD、FPGA等类 型。
要点二
PLD基本结构
PLD的基本结构包括可编程逻辑单元 、可编程互连资源和可编程I/O单元 等。其中，可编程逻辑单元是实现逻 辑功能的基本单元，可编程互连资源 用于实现逻辑单元之间的连接，可编 程I/O单元则负责与外部电路的连接 。
逻辑代数法
利用逻辑代数化简和变换电路 表达式
图形化简法
利用卡诺图化简电路
பைடு நூலகம்
状态转换表
列出电路的状态转换过程，便 于分析和理解电路功能
状态转换图
以图形方式表示电路的状态转 换过程，直观易懂
数字电子技术基础 第4版 第6章 半导体存储器和可编程逻辑器件
《数字电子技术基础（第4版）》教学课件
3. 片选和读/写控制电路
若在RAM的端加低电平，则该RAM就被选中，可以读/写操作，否则该RAM不工作，相 当于与存储系统隔离。RAM被选中后，是读是写，由读/写R/来控制。
图6-3 一种RAM的片选和读/写控制电路
第6章半导体存储器和可编程逻辑பைடு நூலகம்件
6.2.2 RAM的存储单元
场合；而MOS存储器具有集成度高、功耗小、价格低的特点，主要用于大容 量存储系统。
第6章半导体存储器和可编程逻辑器件
《数字电子技术基础（第4版）》教学课件
2. 按照存取功能分为ROM和RAM ROM在正常工作时，只能从中读取数据，而不能写入数据，故属于数
据非易失存储器。分为掩模式ROM、可编程ROM、可擦除可编程ROM等 几种类型。
当位线处于高电平期间，如果地址译码器输出XI和YJ 同时为1，则门控管V3、V4、V7、 V8均导通，此时内部所存数据被读出。例如，设存储单元为0状态，即V1管导通、V2管截止， 位线电容CB将通过V3、V1管放电，使位线B 变为低电平。同时因V2管截止，故位线仍保持高 电平。这样就把存储单元的0状态读到B和上。由于此时V7、V8管也导通，所以位线B和的数 据上了数据线D和。
由于存储器位线上连接的存储单元数目很多，使CB远大于 CS，所以位线上读出的电压信号幅度很小，且读出操作过后， 因为电荷的损失，所以CS上的电压很低。在DRAM中设有灵敏 再生放大器，一方面将读出信号放大，另一方面在每次读出后，
1. 静态存储器（SRAM）的存储单元
《数字电子技术基础（第4版）》教学课件
图6-4 6管CMOS存储单元的电路图
第6章半导体存储器和可编程逻辑器件
数字电子技术基础(第四版)阎石第2章
自由电子和空穴使本征半导体具有导电能力，但很微弱。 潍坊学院 信息与控制工程学院
《数字电子技术基础》第四版 数字电子技术基础》
半导体基础知识（2 半导体基础知识（2）
• 杂质半导体 • N型半导体 多子：自由电子 少子：空穴
潍坊学院 信息与控制工程学院
《数字电子技术基础》第四版 数字电子技术基础》
潍坊学院 信息与控制工程学院
《数字电子技术基础》第四版 数字电子技术基础》
以NPN为例说明工作原理： NPN为例说明工作原理： • 当VCC >>VBB • be 正偏, bc 反偏 正偏,
IE=ICN + IBN + IEP=IEN+ IEP IC = ICN + ICBO IB=IEP+ IBN－ICBO
• 2.2.2 半导体三极管的开关特性
（参考清华大学童诗白版模拟电子第四版—1.3、1.4） 参考清华大学童诗白版模拟电子第四版 、 ）
潍坊学院 信息与控制工程学院
《数字电子技术基础》第四版 数字电子技术基础》
2.2.1 半导体二极管的结构和外特性 （Diode） Diode） • 二极管的结构： PN结 + 引线 + 封装构成 PN结
潍坊学院 信息与控制工程学院
《数字电子技术基础》第四版 数字电子技术基础》
半导体基础知识（3 半导体基础知识（3）
• PN结的形成 PN结的形成
• • • • • 电子和空穴浓度差形成多数载流子 电子和空穴浓度差形成 多数载流子 的扩散运动。 的扩散运动。 扩散运动形成空间电荷区—— PN 扩散运动形成空间电荷区 耗尽层。 结，耗尽层。 空间电荷区正负离子之间电位差 Uho —— 电位壁垒； 电位壁垒； —— 内电场；内电场阻止多子的扩 内电场； 散 —— 阻挡层。 阻挡层。 内电场有利于少子运动—漂移 漂移。 内电场有利于少子运动 漂移。
数字电子技术基础第四版
《数字电子技术基础》第四版
《数字电子技术基础》（第四版）教学课件 辽宁石油化工大学 杨冶杰
联系地址：辽宁石油化工大学电工电子教学系 邮政编码：113001 电子信箱：syuckso@ 联系电话：(0413)6865171
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
《数字电子技术基础》第四版
第一章 逻辑代数基础
AB+AC+BC=AB+AC A B + A C + B CD = A B + A C
A AB = A B; A AB = A
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
1.4 逻辑代数的基本定理
《数字电子技术基础》第四版
• 1.4.1 代入定理
------在任何一个包含A的逻辑等式中，若 以另外一个逻辑式代入式中A的位置，则等 式依然成立。
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
《数字电子技术基础》第四版
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
《数字电子技术基础》第四版
• 卡诺图
• EDA中的描述方式 HDL (Hardware Description Language)
VHDL (Very High Speed Integrated Circuit …) Verilog HDL
《数字电子技术基础》第四版
• 7–4=3 • 7 + 8 = 3 （舍弃进位） • 4 + 8 = 12 产生进位的模 • 8是-4对模数12的补码
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
• 1110 – 0110 = 1000 （14 - 6 = 8）
• 1110 + 1010 = 11000 =1000（舍弃进位）
Y1 Y2 …. 输出对应的取值
《数字电子技术基础》（第四版）教学课件 辽宁石油化工大学 杨冶杰
联系地址：辽宁石油化工大学电工电子教学系 邮政编码：113001 电子信箱：syuckso@ 联系电话：(0413)6865171
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
《数字电子技术基础》第四版
第一章 逻辑代数基础
AB+AC+BC=AB+AC A B + A C + B CD = A B + A C
A AB = A B; A AB = A
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
1.4 逻辑代数的基本定理
《数字电子技术基础》第四版
• 1.4.1 代入定理
------在任何一个包含A的逻辑等式中，若 以另外一个逻辑式代入式中A的位置，则等 式依然成立。
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
《数字电子技术基础》第四版
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
《数字电子技术基础》第四版
• 卡诺图
• EDA中的描述方式 HDL (Hardware Description Language)
VHDL (Very High Speed Integrated Circuit …) Verilog HDL
《数字电子技术基础》第四版
• 7–4=3 • 7 + 8 = 3 （舍弃进位） • 4 + 8 = 12 产生进位的模 • 8是-4对模数12的补码
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
• 1110 – 0110 = 1000 （14 - 6 = 8）
• 1110 + 1010 = 11000 =1000（舍弃进位）
Y1 Y2 …. 输出对应的取值
教材情况数字电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编阎石(精)
嘉应学院电子信息工程系
二、其他常用逻辑运算 1．与非 ——由与运算和非运算组合而成。口诀：全1出0，有0出1
A 0 B 0 L=A· B 1
第 & A 0 1 1 L=A· B 一 B 1 0 1 章 1 1 0 逻 (b) (a) 辑 代 2．或非 ——由或运算和非运算组合而成。口诀：有1出0，全0出1 数 A B L=A+B 基 0 0 1 础 ≥1 A 0 1 0
嘉应学院电子信息工程系
2.十进制转换成二进制 例1.2.2 将十进制数23转换成二进制数。 解：（整数部分）用“除2取余”法转换:（原理：书中1.1.6式)
第 一 章 逻 辑 代 数 基 础
2 23 2 11 2 5 2 2 2 1 0
………余1 ………余1 ………余1 ………余0 ………余1
b0 b1 b2 b3 b4 读 取 次 序
一章交一次作业，作业是平时成绩的主要依据。
嘉应学院电子信息工程系
第一章 逻辑代数基础
1.1 概述 1.2 逻辑代数中的三种基本运算 1.3 逻辑代数的三种基本公式和常用公式
第 一 章 逻 辑 代 数 基 础
1.4 逻辑代数的基本定理
1.5 逻辑函数及其表示方法
1.6 逻辑函数的公式化简法
1.7 逻辑函数的卡诺图化简法
嘉应学院电子信息工程系
下图所示为三个周期相同（T=20ms），但幅度、脉冲宽度及占空 比各不相同的数字信号。
V (V) 5
第 一 章 逻 辑 代 数 基 础
(a) 0 t (ms)
10 V (V)
20
30
40
50
(b)
3.6
0 10 (c)
10 V (V)
数字电子技术基础. 第四版. 课后习题答案详解
1.8用公式化简逻辑函数
(1)Y=A+B
(2)YABCABC
解：BCABCCABC（A＋A＝）
(5)Y=0
(2)(1101101)2=(6D)16=(109)10
(4)(11.001)2=(3.2)16=(3.125)10
(2)(127)10=(1111111)2=(7F)16
(4) (25.7)10(11001.1011 0011)2(19.B3)16
1.12
将下列各函数式化为最大项之积的形式
(1)Y(ABC)(ABC)(ABC)
(3)YM0⋅M3⋅M4⋅M6⋅M7
(5)YM0⋅M3⋅M5
(2)Y(ABC)(ABC)(ABC)
(4)YM0⋅M4⋅M6⋅M9⋅M12⋅M13
1.13
用卡诺图化简法将下列函数化为最简与或形式：
(3)Y(AB)(AC)ACBC
(2)Y
ACD
解：(AB)(AC)ACBC[(AB)(AC)AC]⋅BC
(ABACBCAC)(BC)BC
(5)YADACBCDC
解：Y(AD)(AC)(BCD)CAC(AD)(BCD)
ACD(BCD)ABCD
(4)YABC
(6)Y0
1.11
将函数化简为最小项之和的形式
(3)Y=1
(4)YAB CDABDAC D
解：YAD(B CBC)AD(BCC)AD
(7)Y=A+CD
(6)YAC(C DA B)BC(BADCE)
解：YBC(B⋅ADCE)BC(BAD)⋅CEABCD(CE)ABCDE
（8）YA(BC)(ABC)(ABC)
解：YA(B⋅C)(ABC)(ABC)A(AB CB C)(ABC)
(1)Y=A+B
(2)YABCABC
解：BCABCCABC（A＋A＝）
(5)Y=0
(2)(1101101)2=(6D)16=(109)10
(4)(11.001)2=(3.2)16=(3.125)10
(2)(127)10=(1111111)2=(7F)16
(4) (25.7)10(11001.1011 0011)2(19.B3)16
1.12
将下列各函数式化为最大项之积的形式
(1)Y(ABC)(ABC)(ABC)
(3)YM0⋅M3⋅M4⋅M6⋅M7
(5)YM0⋅M3⋅M5
(2)Y(ABC)(ABC)(ABC)
(4)YM0⋅M4⋅M6⋅M9⋅M12⋅M13
1.13
用卡诺图化简法将下列函数化为最简与或形式：
(3)Y(AB)(AC)ACBC
(2)Y
ACD
解：(AB)(AC)ACBC[(AB)(AC)AC]⋅BC
(ABACBCAC)(BC)BC
(5)YADACBCDC
解：Y(AD)(AC)(BCD)CAC(AD)(BCD)
ACD(BCD)ABCD
(4)YABC
(6)Y0
1.11
将函数化简为最小项之和的形式
(3)Y=1
(4)YAB CDABDAC D
解：YAD(B CBC)AD(BCC)AD
(7)Y=A+CD
(6)YAC(C DA B)BC(BADCE)
解：YBC(B⋅ADCE)BC(BAD)⋅CEABCD(CE)ABCDE
（8）YA(BC)(ABC)(ABC)
解：YA(B⋅C)(ABC)(ABC)A(AB CB C)(ABC)
数字电子技术基础(第4版)_课后习题答案
第一章1.1二进制到十六进制、十进制(1)(10010111)2=(97)16=(151)10 (2)(1101101)2=(6D)16=(109)10(3)(0.01011111)2=(0.5F)16=(0.37109375)10 (4)(11.001)2=(3.2)16=(3.125)10 1.2十进制到二进制、十六进制(1)(17)10=(10001)2=(11)16 (2)(127)10=(1111111)2=(7F)161621016210)3.19()1010 1(11001.101(25.7)(4))A D7030.6()0101 0000 0111 1101 0110 (0.0110(0.39)(3) B ====1.8用公式化简逻辑函数(1)Y=A+B (3)Y=1）＝＋（解：1A A 1)2(=+++=+++=+++=C B A C C B A C B Y CB AC B A Y ADC C B AD C B C B AD DC A ABD CD B A Y =++=++=++=)()(Y )4(解：(5)Y=0 (7)Y=A+CDE ABCD E C ABCD CE AD B BC CE AD B BC Y CE AD B BC B A D C AC Y =+=⋅+=+⋅=++++=)()()()()()6(解：CB AC B C B A A C B A C B A C B A C B C B A A C B A C B A C B A Y C B A C B A C B A Y +=++=+++=++++=++++⋅+=++++++=)())(())()(())()((8解：）（D A D A C B Y ++=)9(E BD E D BF E A AD AC Y ++++=)10(1.9 (a) C B C B A Y += (b) C B A ABC Y +=(c) ACD D C A D C A B A Y D AC B A Y +++=+=21,(d) C B A ABC C B A C B A Y BC AC AB Y +++=++=21, 1.10 求下列函数的反函数并化简为最简与或式(1)C B C A Y += (2)DC A Y++=CB C B AC C B AC B A BC AC C A B A BC AC C A B A Y BCAC C A B A Y +=++++=⋅+++=+++=+++=))((]))([())(())(()3(解： (4)C B A Y ++=DC ABD C B D C A D C B D A C A C D C B C A D A Y CD C B C A D A Y =++=+++=++++=+++=)())(())()(()5(解： (6)0=Y1.11 将函数化简为最小项之和的形式CB AC B A ABC BC A C B A C B A C B A ABC BC A CB A AC B B A BC A C B AC BC A Y CB AC BC A Y +++=++++=++++=++=++=)()()1(解：D C B A CD B A D C B A ABCD BCD A D C B A Y +++++=）（2)13()()()(3CD B A BCD A D BC A D C B A D C B A ABCD D ABC D C AB D C AB CD B A D C B A D C B A D C B A CD AB B A B A B A ACD D AC D C A D C A CD A D C A D C A D C A B BCD D BC D C B D C B CD B D C B D C B D C B A Y CDB A Y ++++++++++++=+++++++++++++++++++=++=解：）（(4)CD B A D ABC D BC A D C AB D C AB CD B A ABCD BCD A Y +++++++= (5)MN L N M L N LM N M L N M L N M L Y +++++=1.12 将下列各函数式化为最大项之积的形式(1)))()((C B A C B A C B A Y ++++++= (2)))()((C B A C B A C B A Y ++++++= (3)76430M M M M M Y ⋅⋅⋅⋅= (4)13129640M M M M M M Y ⋅⋅⋅⋅⋅= (5)530M M M Y ⋅⋅=1.13 用卡诺图化简法将下列函数化为最简与或形式：(1)D A Y +=(3)1=Y (2)D C BC C A B A Y +++= (4)B AC B A Y ++=B A DC Y ++=AC B A Y +=(5)D C B Y ++= (6)C B AC B A Y ++=(7)C Y = (9)D C A C B D A D B Y +++=(8))14,11,10,9,8,6,4,3,2,1,0(),,,(m D C B A Y ∑= (10)),,(),,(741m m m C B A Y ∑=D A D C B Y ++=ABC C B A C B A Y ++=1.14化简下列逻辑函数(1)D C B A Y +++= (2)D C A D C Y += (3)C A D AB Y ++= (4)D B C B Y += (5)E D C A D A E BD CE E D B A Y +++++=1.20将下列函数化为最简与或式(1)AD D C B D C A Y ++= (2)AC D A B Y ++= (3)C B A Y ++= (4)D B A Y +=第二章2.1解:Vv v V V v T I mA I mA Vv T V v a o B o B BS B o B 10T 3.0~0(2.017.0230103.0207.101.57.05I V 5v 1021.5201.510V 0v )(i i ≈≈∴<=×≈=−≈∴−=×+−=截止，负值，悬空时，都行）饱和－＝时，＝当截止时，＝当都行）＝饱和，，－＝悬空时，都行）饱和。
数字电子技术基础(第四版)课后习题答案_第四章
第4章触发器[题4.1]画出图P4.1所示由与非门组成的基本RS触发器输出端Q、Q的电压波形，输入端S、R的电压波形如图中所示。
图P4.1[解]见图A4.1图A4.1[题4.2]画出图P4.2由或非门组成的基本R-S触发器输出端Q、Q的电压波形，输出入端S D，R D的电压波形如图中所示。
图P4.2[解]见图A4.2[题4.3]试分析图P4.3所示电路的逻辑功能，列出真值表写出逻辑函数式。
图P4.3 [解]由真值表得逻辑函数式01=+=+SR Q R S Q nn[题4.4]图P4.4所示为一个防抖动输出的开关电路。
当拨动开关S 时，由于开关触点接触瞬间发生振颤，D S 和D R 的电压波形如图中所示，试画出Q 、Q 端对应的电压波形。
图P4.4[解]见图A4.4图A4.4[题4.5]在图P4.5电路中，若CP 、S 、R 的电压波形如图中所示，试画出Q 和Q 端与之对应的电压波形。
假定触发器的初始状态为Q =0。
图P4.5[解]见图A4.5图A4.5[题4.6]若将同步RS触发器的Q与R、Q与S相连如图P4.6所示，试画出在CP信号作用下Q和Q端的电压波形。
己知CP信号的宽度t w = 4 t Pd 。
t Pd为门电路的平均传输延迟时间，假定t Pd≈t PHL≈t PLH，设触发器的初始状态为Q=0。
图P4.6图A4.6[解]见图A4.6[题4.7]若主从结构RS触发器各输入端的电压波形如图P4.7中所给出，试画Q、Q端对应的电压波形。
设触发器的初始状态为Q=0。
图P4.7[解] 见图A4.7图A4.7R各输入端的电压波形如图P4.8所示，[题4.8]若主从结构RS触发器的CP、S、R、DS。
试画出Q、Q端对应的电压波形。
1D图P4.8[解] 见图A4.8图A4.8[题4.9]已知主从结构JK触发器输入端J、K和CP的电压波形如图P4.9所示，试画出Q、Q端对应的电压波形。
设触发器的初始状态为Q = 0。
数字电子技术基础第四版
VHDL (Very High Speed Integrated Circuit …) Verilog HDL
EDIF DTIF 。。。
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
《数字电子技术基础》第四版
举例：举重裁判电路
A B C Y
0
0 0 0 1 1 1
0
0 1 1 0 0 1
0
1 0 1 0 1 0
二进制数的补码：
• 最高位为符号位（0为正，1为负） • 正数的补码和它的原码相同 • 负数的补码 = 数值位逐位求反 + 1
如 +5 = （0 0101） -5 = （1 1011）
• 通过补码，将减一个数用加上该数的补码来实现
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
《数字电子技术基础》第四版
• 7–4=3 • 7 + 8 = 3 （舍弃进位）
D Ki N
i
K ( 0 ,1, , N 1 )
若整数部分为n位，小数部分为m位，则 i n 1, n 2 , ,0 ,1,2 , , m
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
《数字电子技术基础》第四版
1.1.2 数制和码制
• 码制 用不同数码表示不同事物时遵循的规则 例如： 学号，身份证号，运动员号
• 4 + 8 = 12 产生进位的模 • 8是-4对模数12的补码
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
《数字电子技术基础》第四版
• 1110 – 0110 = 1000 （14 - 6 = 8） • 1110 + 1010 = 11000 =1000（舍弃进位） （14 + 10 = 8）
2 14 4 12 10 8 6
EDIF DTIF 。。。
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
《数字电子技术基础》第四版
举例：举重裁判电路
A B C Y
0
0 0 0 1 1 1
0
0 1 1 0 0 1
0
1 0 1 0 1 0
二进制数的补码：
• 最高位为符号位（0为正，1为负） • 正数的补码和它的原码相同 • 负数的补码 = 数值位逐位求反 + 1
如 +5 = （0 0101） -5 = （1 1011）
• 通过补码，将减一个数用加上该数的补码来实现
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
《数字电子技术基础》第四版
• 7–4=3 • 7 + 8 = 3 （舍弃进位）
D Ki N
i
K ( 0 ,1, , N 1 )
若整数部分为n位，小数部分为m位，则 i n 1, n 2 , ,0 ,1,2 , , m
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
《数字电子技术基础》第四版
1.1.2 数制和码制
• 码制 用不同数码表示不同事物时遵循的规则 例如： 学号，身份证号，运动员号
• 4 + 8 = 12 产生进位的模 • 8是-4对模数12的补码
辽宁石油化工大学 电工电子教学系
《数字电子技术基础》第四版
• 1110 – 0110 = 1000 （14 - 6 = 8） • 1110 + 1010 = 11000 =1000（舍弃进位） （14 + 10 = 8）
2 14 4 12 10 8 6
数字电子技术基础(第4版)课后习题答案详解
0 (INH=1) (C) Y=
AB + CD (INH = 0)
2．18 (a) Ya = ABCDE
(b) Yb = A + B + C + D + E
(c) Yc = ABC + DEF
(d ) Yd = A + B + C • D + E + F
2．19 不能。会使低电平变高，高电平变低。 2.20 解：
(5)Y =1
2
Y = ABC + ABC + ABC
(2)Y = CD + ACD (4)Y = BC + B D
(2)Y = B + AD + AC (4)Y = A + B D (6)Y = CD + B D + AC
数字电路 习题答案 （第二章）
第二章
2.1 解:
(4)Y = ABCD+ ABCD+ ABCD+ ABC D+ ABCD + ABCD + ABCD + ABCD (5)Y = LM N + LMN + LMN + LMN + L M N + LMN
1.12 将下列各函数式化为最大项之积的形式 (1)Y = ( A + B + C )( A + B + C)( A + B + C )
静态功耗：PS = I DD ⋅VDD = 0.02mW
动态功耗：PD = PC + PT
PT = 0 (不计上升下降时间)
(4)Y = A + B + C
数字电子技术基础(第四版)课后习题答案_第三章
第3章[题3.1] 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，指出电路完成什么逻辑功能。
[解]BCAC AB Y BCAC AB C B A ABC Y ++=+++++=21)(B 、C 为加数、被加数和低位的进位，Y 1为“和”，Y 2为“进位”。
[题3.2] 图P3.2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 4的逻辑式，列出真值表。
[解]（1）COMP=1、Z=0时，TG 1、TG 3、TG 5导通，TG 2、TG 4、TG 6关断。
3232211 , ,A A Y A Y A Y ⊕===， 4324A A A Y ++=（2）COMP=0、Z=0时，Y 1=A 1， Y 2=A 2， Y 3=A 3， Y 4=A 4。
COMP =0、Z=0的真值表从略。
[题3.3] 用与非门设计四变量的多数表决电路。
当输入变量A 、B 、C 、D 有3个或3个以上为1时输出为1，输入为其他状态时输出为0。
[解] 题3.3的真值表如表A3.3所示，逻辑图如图A3.3所示。
ABCD D ABC D C AB CD B A BCD A Y ++++= BCD ACD ABC ABC +++=B C D A C D A B D A B C ⋅⋅⋅=[题3.4] 有一水箱由大、小两台泵M L 和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 点而高于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 和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] 题3.4的真值表如表A3.4所示。
数字电子技术基础_第四版_课后答案9
第九章[题9.1] 在图9.2.5所示的D/A 转换电路中，给定V REF =5V ，试计算 （1）输入数字量的d 9~d 0每一位为1时在输出端产生的电压值。
（2）输入为全1、全0和全1000000000时对应的输出电压值。
[解]（1）根据)1,,1.0(22-=∑=n i d V v ii n REF O 可知，d 9 ~ d 0每一位的1在输出端产生的电压分别-2.5V ，-1.25V ，-0.625V ，-0.313V ，-0.156V ，-78.13mV ，-39.06mV ，-19.53mV ，-9.77mV ，-4.88mV 。
（2）输入全1、全0和全1000000000时的输出电压分别为-4.995V ,0V 和-2.5V 。
[题9.2] 图P9.2（a ）所示电路是用CB7520和同步十六进制计数器74LS161组成的波形发生器电路。
己知CB7520的V REF = -10V ，试画出输出电压υ0的波形，并标出波形图上各点电压的幅度。
CB7520的电路结构见图P9.2（b ），74LS161的功能表与表5.3.4相同。
[解] 当1ET EP LD R D ====时，电路工作在计数状态，从0000状态开始连续输入16个计数脉冲时，电路将从1111返回0000状态，C 端从高电平跳变至低电平。
当CP 的上升沿到来的时候，υ0的值如表A9.2所示。
υ0的值由式ii n REF O d V v 22∑=可得。
输出电压υ0的波形如图A9.2所示。
表A9.2 输出电压υ0的值[题9.3] 图P9.3所示电路是用CB7520组成的双极性输出D/A 转换器。
CB7520的电路结构见图P9.2（b），其倒T形电阻网络中的电阻R=10 kΩ。
为了得到±5V的最大输出模拟电压，在选定R B=20 kΩ的条件下，V REF、V B应各取何值？[解]若d 0 ～d 9均为0时，υ0= +5V，d 0 ～d 9均为1时，υ0= -5V则RRVdVBBiiiREF--=∑=910)2(2υ(1)5+=⋅-RRVBB(2)5)12(21010-=---RRVVBBREF式（1）减式（2）得出102121010=-+REFV∴VVREF10+≈若取R B=20 kΩ，则V B= -10V。
数字电子技术基础第四版
各数位的权是16的幂
二. 数制与转换
数制 我们最熟悉十进制：十个码元0~9，逢十进一。任意 地，R进制有R个码元，逢R进一． 任意数制之间都可以进行转换，我们常用的是十进制与其 他进制之间的转换。 R进制转换为十进制：将R进制加权求和即可。
例1.1 （11001）2＝( ? )10
解：（11001）2＝1×24＋1×23＋0×22＋0×21＋1 ×20
1.1.2
一.数制
数制和码制
进位制：表示数时，仅用一位数码往往不够用，必须用进位计数的方法组 成多位数码。多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规则称为进位计数 制，简称进位制。 基 数：进位制的基数，就是在该进位制中可能用到的数码个数。 位 权（位的权数）：在某一进位制的数中，每一位的大小都对应着该位上 的数码乘上一个固定的数，这个固定的数就是这一位的权数。权数是一个幂。
3、十进制数转换为二进制数
采用的方法 — 基数连除、连乘法
原理：将整数部分和小数部分分别进行转换。 整数部分采用基数连除法，小数部分 采用基数连乘法。转换后再合并。
整数部分采用基数连除法， 先得到的余数为低位，后 得到的余数为高位。
2 2 2 2 2 2 44 余数 低位
小数部分采用基数连乘法， 先得到的整数为高位，后 得到的整数为低位。
表1.1 常用的二——十进制编码
十进制数
8421码
0000 0001 0010 0011 0100 0101
余3码 0011
2421码 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1110 1111 2421
右移码 00000 10000 11000 11100 11110 11111
数字电子技术基础阎石第四版课后习题答案详解
数字电子技术基础阎石第四版课后习题答案详解第一章1.1二进制到十六进制、十进制(1)(10010111)2=(97)16=(151)10(2)(1101101)2=(6D)16=(109)10(3)(0.01011111)2=(0.5F)16=(0.37109375)10(4)(11.001)2=(3.2)16 =(3.125)101.2十进制到二进制、十六进制(1)(17)10=(10001)2=(11)16(2)(127)10=(1111111)2=(7F)16 0111101011100001010)=(0.63D70A)(3)(0.39)10=(0.01100216011)=(19.B3)(4)(25.7)10=(11001.101102161.8用公式化简逻辑函数(1)Y=A+B(3)Y=1(2)Y=++B+(4)Y=A+ABD+A解：Y=AD(+B+)=AD(B++C)=AD解：Y=++B+=C++B+=（1A1）(5)Y=0(7)Y=A+CD(6)Y=AC(+B)+BC(+AD+CE)解：Y=BC(BAD+CE)=BC(+AD)CE=ABCD(+=ABCD（8）Y=A+(B+C)(A++C)(A+B+C)解：Y=A+(BC)(A++C)(A+B+C)=A+(A+)(A+B+C)=A+(A+B+C)=A+A+=A+(9)Y=B+D+A(10)Y=AC+AD+A+B+BD1.9(a)Y=A+B(b)Y=ABC+ABC(c)Y1=AB+ACD,Y2=AB+ACD+ACD+ACD(d)Y1=AB+AC+BC,Y2=ABC+ABC+ABC+ABC1.10求下列函数的反函数并化简为最简与或式(1)Y=AC+BC(2)(3)Y=(A+B)(A+C)AC+BC解：Y=(A+B)(A+C)AC+BC=[(A+B)(A+C)+AC]BC(4)=+B+=(AB+AC+BC+AC)(B+C)=B+C(5)Y=AD+AC+BCD+C解：Y=(A+D)(A+C)(B+C+D)C=AC(A+D)(B+C+D)=ACD(B+C+D)=ABCD=A+C+(6)Y=01.11将函数化简为最小项之和的形式(1)Y=BC+AC+解：Y=BC+AC+=+A(B+)C+(A+=+ABC+A+A+ABC=+ABC+A+ABC（2）Y=AB++ABCD+AD+A+B（3）Y=A+B+CD解：Y=A(BCD+BCD+++BCD+B+BC+BCD)+B(ACD+ACD+C+CD+ACD+A+AC+ACD)+(AB+B+A+AB)CD=ABCD+ABCD+A+A+ABC D+AB+ABC+ABCD+ABCD+ABCD+BC++ABCD(13)(4)Y=+ABCD++D++++(5)Y=L+L++LM++1.12将下列各函数式化为最大项之积的形式(1)Y=(A+B+)(A+B+C)(++(2)Y=(A++C)(A+B+C)(++C)(3)Y=M0M3M4M6M7(4)Y =M0M4M6M9M12M13(5)Y=M0M3M51.13用卡诺图化简法将下列函数化为最简与或形式：(3)Y=1(1)Y=A+(2)Y=A+C+BC+(4)Y=AB+AC+Y=C+D+AY=+AC(5)Y=+C+D(6)Y=+AC+B(7)Y=C(9)Y=+A++(8)Y(A,B,C,D)=∑m(0,1,2,3,4,6,8,9,10,11,14)(10)Y(A,B,C)=∑(m1,m4,m7)1.14化简下列逻辑函数Y=+C+ADY=ABC+ABC+ABC(1)Y=+++D(2)Y=+(3)Y=AB++(4)Y=B+(5)Y=B++CE+BD++1.20将下列函数化为最简与或式(1)Y=++AD(2)Y=B+D+AC(3)Y=+B+C(4)Y=A+D(5)Y=1(6)Y=CD+D+AC第二章2.1解:(a)当vi＝0V时，vB=10某5.1=2V∴T截止vo≈10V5.1+205－0.710.7当vi＝5V时，IB＝=0.3mA5.12010IBS≈=0.17mA<IB∴T饱和vo≈0.2V(0~0.3V都行）30某2悬空时，vB负值，T截止，vo≈10V(b)当vi＝0V时，vB为负值当vi＝5V时，IB＝IBS≈∴T截止vo＝5V5－0.78.7=0.42mA54。