《数字电路与数字逻辑》第十一章 习题.ppt

第11章数字电路综合案例内容提要前面的章节介绍了数字电路的基本知识、基本理论、常用器件，以及数字电路分析和设计的基本方法。

本章涉及到复杂数字系统的设计。

数设计对象从译码器、计数器等这些基本逻辑功能电路到了数字钟等综合的数字逻辑系统的设计；设计方法也由采用真值表到求逻辑表达式、画出电路图的方式到通过确定总体方案，采取从局部到整体，用各种中、大规模集成电路来满足要求的数字电路系统的方式。

本章结合数字钟这一实际的案例来介绍数字电路系统的设计方法，进一步提高学生的综合能力和解决实际问题的能力。

基本教学要求1.了解中小规模集成电路的作用及实用方法。

2.了解数字钟电路的原理。

3.掌握综合数字电路系统的设计流程和设计方法。

11.1概述数字系统的设计，采用从整体到局部，再从局部到整理的设计方法。

首先对系统的目标、任务、指标要求等进行分析，确定系统的总体方案；然后把系统的总体方案分成若干功能部件，绘出系统的方框图；之后运用数字电路的分析和设计方法分别进行设计，或者是直接选用集成器件去构成功能部件；最后把这些功能部件连接组合起来，便构成了完整的数字系统，通过对电路的分析和测试修改，完善与优化整个系统。

这是传统的数字系统的设计方法，也是下面要介绍的内容。

随着计算机技术的发展，电子设计自动化EDA成为了现代电子系统设计与仿真的重要手段，对于复杂系统的设计十分有效，尤其是硬件描述语言的使用，使硬件软件化，让数字系统的设计更加方便、高效。

下面以数字钟系统设计为例，介绍综合数字电路系统的设计方法。

数字钟是一种用数字电子技术实现时、分、秒计时的装置，与传统的机械式时钟相比具准确、直观、寿命长等特点。

目前广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。

数字钟也是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序逻辑电路。

通过数字钟的设计进一步了解数字系统设计时用到的中小规模集成电路的使用方法，进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。

《数字逻辑电路》在线作业参考资料一、单选题1. 一位8421BCD计数器，至少需要（B）个触发器A 3B 4C 5D 102. 在（A）的情况下，函数运算的结果是逻辑“1”A全部输入是“0” B任一输入是“0” C任一输入是“1” D全部输入是“1”3. 表示两个相邻脉冲重复出现的时间间隔的参数叫（A ）A.脉冲周期B.脉冲宽度C.脉冲前沿D.脉冲后沿4. 只能读出不能写入，但信息可永久保存的存储器是（A）A.ROMB.RAMC.RPROMD.PROM5. 在（D）的情况下，函数Y=AB运算的结果不是逻辑“0”。

A全部输入是“0”B任一输入是“0”C任一输入是“1”D全部输入是“1”6. 下列哪些信号一定不属于数字信号（A）A.正弦波信号B.时钟脉冲信号C.音频信号D.视频图像信号7. 在（B）的情况下，函数Y=/（AB）运算的结果不是逻辑“0”。

A全部输入是“0”B任一输入是“0”C任一输入是“1”D全部输入是“1”8. 符合六变量m5的相邻最小项，有下列（C ）说法成立A. 共有5 个相邻最小项B. m0、m4、m7、m13是它的相邻项C. 共有6 个相邻最小项D. m4、m21、m13、m38是它的相邻项9. 下列器件中，属于时序部件的是（A）A.计数器B.译码器C.加法器D.多路选择器10. 在n变量的逻辑函数F中，有（C ）A. 若mi为1，则Mi也为1B. 若F所有mi为0，则F为1C. 若F所有Mi为1，则F为1D. F的任一最小项标记为mni( i = 1~2n )11. 半加器的逻辑功能是（A）A. 两个同位的二进制数相加B. 两个二进制数相加C. 两个同位的二进制数及来自低位的进位三者相加D. 两个二进制数的和的一半12. 1路—4路数据分配器有（A）A.一个数据输入端，两个选择控制端，四个数据输出端B.四个数据输入端，两个选择控制端，一个数据输出端C.一个数据输入端，一个选择控制端，四个数据输出端D.四个数据输入端，一个选择控制端，一个数据输出端13. 全部的最小项之和恒为（B）A.0B.1C.0或1D.非0非114. 对于四变量逻辑函数，最小项有（D）个A.0B.1C.4D.1615. 逻辑表达式A+BC=( C )A. ABB. A+CC. (A+B)(A+C)D. B+C16.在（A）的情况下，函数运算的结果不是逻辑“1”A全部输入是“0” B 任一输入是“0”C任一输入是“1” D全部输入是“1”17. 十进制数25用8421BCD码表示为(B )。

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1.2.2 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2−4（2）127 （4）2.718解：（2）（127）D= 27 -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解：真值表如下由最右边2栏可知，A⊕B与AB+AB的真值表完全相同。

一、填空题（共15空，每空2分，共30分）1.二进制数（1110.0111）2对应的等值十六进制数为____E.7_______。

2. 十进制数 -13的8位二进制补码为____11110011________。

3.与普通二进制代码相比，格雷码最大优点是相邻两个代码之间有___1_____位发生变化。

4. 逻辑表达式''=++()Y AB C D 的反演式为(())Y A B C D '''''=+。

5. 若使JK 触发器的J=K ，构成的新触发器称为____T_____触发器。

6. 基本RS 触发器的约束条件是_____RS=0____。

7. 写出两个逻辑变量A 、B 的全部最小项,,,AB A B AB A B ''''。

8. 三态门逻辑符号如下图，写出输出Y 与输入A 和EN '之间的关系01A E N Y EN ''=⎧=⎨'=⎩高阻态。

9. 下图所示由T 触发器构成的电路中，初始状态为Q=0，写出在连续4个时钟信号作用下，Q 的4个输出结果依次为___1 0 1 0____。

8题图 9题图10.如下面真值表所示，写出Y 与A 、B 逻辑表达式的最简与或形式：Y(A,B)=+A B ''。

11.8线-3线优先编码器输入为I 0-I 7，当优先级别最高的I 7有效时，输出210Y Y Y '''=__000__。

12.一个四输入端或非门，使其输出为1的输入变量取值组合有__15___种。

13.四位左移寄存器预置1011，其串行输入端固定接0，在2个移位脉冲作用下，得新的四位数据为__1100__。

14. A/D 转换过程中，量化级越多，电路越复杂，转换精度越__高___。

15. 若10位D/A 转换器的V REF =-10V ，输入数字量最高位为1，其它位均为0，求输出模拟电压值___5V___。

《数字电路与数字逻辑》练习题一一、填空1．将下列二进制数转为十进制数（1001011）B =（）D （11．011）B =（）D2．将下列有符号的十进制数转换成相应的二进制数真值、原码、反码和补码（+122）=（）真值=（）原码=（）反码=（）补码3．把下列4个不同数制的数(376.125)D 、(110000)B 、(17A)H 、(67)O （按从大到小的次序排列（）>（）>()>()。

将下列各式变换成最简与或式的形式=+B AB （）=+AB A （）=++BC C A AB （）4．将下列二进制数转为十进制数（101000）B =（）D （11．0101）B =（）D5．将下列十进制数转为二进制数，八进制数和十六进制数（0．8125）=（）B =（）O =（）H（254．25）=（）B =（）O =（）H6．将下列有符号的十进制数转换成相应的二进制数真值、原码、反码和补码 （+125）=（）真值=（）原码=（）反码=（）补码（—42）=（）真值=（）原码=（）反码=（）补码7．逻辑函数C A CD AB F ++=的对偶函数F '是__________________________；其反函数F 是_________________________。

8．当j i ≠时，同一逻辑函数的最小项=⋅j i m m _________；两个最大项=+j i M M ___________。

9．（43.5）10=（_________）2=（_________）16。

10．n个输入端的二进制译码器，共有_________个输出端，对于每一组输入代码，将有_________个输出端具有有效电平。

11.将下列二进制数转为十进制数（1010001）B=（）D（11．101）B=（）D12.将下列有符号的十进制数转换成相应的二进制数真值、原码、反码和补码（+254.25）=（）真值=（）原码=（）反码=（）补码13.把下列4个不同数制的数(76.125)D、(27A)H、(10110)B、(67)O按从大到小的次序排列（）>（）>()>()。

第1章习题及解答1.1 将下列二进制数转换为等值的十进制数。

（1）（11011）2 （2）（10010111）2（3）（1101101）2 （4）（11111111）2（5）（0.1001）2（6）（0.0111）2（7）（11.001）2（8）（101011.11001）2题1.1 解：（1）（11011）2 =（27）10 （2）（10010111）2 =（151）10（3）（1101101）2 =（109）10 （4）（11111111）2 =（255）10（5）（0.1001）2 =（0.5625）10（6）（0.0111）2 =（0.4375）10（7）（11.001）2=（3.125）10（8）（101011.11001）2 =（43.78125）10 1.3 将下列二进制数转换为等值的十六进制数和八进制数。

（1）（1010111）2 （2）（110111011）2（3）（10110.011010）2 （4）（101100.110011）2题1.3 解：（1）（1010111）2 =（57）16 =（127）8（2）（110011010）2 =（19A）16 =（632）8（3）（10110.111010）2 =（16.E8）16 =（26.72）8（4）（101100.01100001）2 =（2C.61）16 =（54.302）81.5 将下列十进制数表示为8421BCD码。

（1）（43）10 （2）（95.12）10（3）（67.58）10 （4）（932.1）10题1.5 解：（1）（43）10 =（01000011）8421BCD（2）（95.12）10 =（10010101.00010010）8421BCD（3）（67.58）10 =（01100111.01011000）8421BCD（4）（932.1）10 =（100100110010.0001）8421BCD1.7 将下列有符号的十进制数表示成补码形式的有符号二进制数。

《电路基础电子教案》PPT课件第一章：电路基本概念1.1 电路的定义与组成介绍电路的定义：电流流动的路径解释电路的组成：电源、导线、用电器、开关1.2 电路的分类直流电路：电流方向不变交流电路：电流方向周期性变化1.3 电路的状态开路：电路中断，电流无法流动短路：电路两点之间直接连接，电流极大第二章：电路元件2.1 电阻定义：阻碍电流流动的元件单位：欧姆（Ω）2.2 电容定义：储存电荷的元件单位：法拉（F）2.3 电感定义：阻碍电流变化的一种元件单位：亨利（H）第三章：电压与电流3.1 电压定义：电势差的度量单位：伏特（V）3.2 电流定义：单位时间内电荷流动的数量单位：安培（A）3.3 欧姆定律表达式：U = IR解释：电压（U）等于电流（I）乘以电阻（R）第四章：简单电路分析4.1 串联电路特点：电流相同，电压分配公式：U = U1 + U2 + + Un4.2 并联电路特点：电压相同，电流分配公式：I = I1 + I2 + + In4.3 串并联电路分析：串并联电路的电压和电流分配规律第五章：电路图与测量5.1 电路图介绍电路图的符号和表示方法练习绘制简单电路图5.2 测量工具介绍多用电表、示波器等测量工具的使用方法5.3 测量电路参数测量电压、电流、电阻等电路参数的方法和技巧《电路基础电子教案》PPT课件第六章：复杂电路分析6.1 串并联电路的进一步分析分析多个电阻的串并联组合应用节点电压法与网孔电流法6.2 独立源与受控源独立源：电压源与电流源受控源：电压控制电压源、电流控制电流源、电压控制电流源、电流控制电压源6.3 频率响应分析交流稳态分析交流小信号分析第七章：电路仿真软件使用7.1 电路仿真软件介绍常见电路仿真软件：Multisim、Proteus、LTspice等软件功能与操作界面简介7.2 电路仿真原理仿真电路的搭建与测试观察电路性能与参数变化7.3 仿真实验案例利用仿真软件完成简单的电路实验分析实验结果与实际电路的差异第八章：交流电路8.1 交流电的基本概念交流电的定义与特点交流电的频率、周期与角频率8.2 阻抗与导纳阻抗的定义与计算导纳的定义与计算8.3 交流电路的功率分析有功功率、无功功率与视在功率功率因数的计算与改善第九章：电路设计与制作9.1 电路设计的基本步骤确定电路功能与性能指标选择电路元件与参数9.2 电路原理图设计与绘制利用绘图工具完成电路原理图设计检查电路图的正确性与可行性9.3 电路制作与调试制作电路板（PCB）进行电路焊接与组装调试电路与测试性能第十章：电路实验与创新10.1 电路实验完成一系列电路实验测量与分析实验数据10.2 电路创新设计与实践结合所学知识进行电路创新设计制作创新电路实物与演示《电路基础电子教案》PPT课件第十一章：数字电路基础11.1 数字电路概述数字电路的特点与分类数字逻辑与模拟逻辑的区别11.2 数字逻辑门与门、或门、非门、异或门等的基本原理与真值表逻辑门电路的实现与仿真11.3 组合逻辑电路半加器、全加器、编码器、译码器等的设计与分析组合逻辑电路的应用实例第十二章：时序逻辑电路12.1 触发器基本触发器：SR触发器、JK触发器、T触发器、CP触发器触发器的真值表与功能描述12.2 时序逻辑电路的设计计数器、寄存器等时序逻辑电路的设计方法时序逻辑电路的仿真与测试12.3 数字电路设计工具介绍可编程逻辑器件（PLD）、现场可编程门阵列（FPGA）等设计工具第十三章：模拟电路基础13.1 模拟电路概述模拟电路的特点与分类模拟信号与数字信号的区别13.2 模拟电路元件电阻、电容、电感等的基本特性与使用operational amplifier（运算放大器）的应用13.3 模拟信号处理滤波器、放大器等模拟信号处理电路的设计与分析第十四章：集成电路14.1 集成电路概述集成电路的类型与结构集成电路的制造工艺14.2 集成电路的封装与测试集成电路的封装形式与特点集成电路的测试方法与设备14.3 集成电路的应用微处理器、存储器、接口电路等集成电路的应用实例第十五章：电路与现代技术15.1 电路与现代科技的关系电路技术在现代通信、计算机、家电等领域的应用15.2 电路发展趋势微电子技术、光电子技术、生物电子技术等的发展趋势15.3 电路技术的社会影响电路技术对人类生活的影响电路技术的可持续发展与环境保护重点和难点解析。

第一章 数字逻辑电路基础一、填空题1、模拟信号的特点是在 和 上都是 变化的。

（幅度、时间、连续）2、数字信号的特点是在 和 上都是 变化的。

（幅度、时间、不连续）3、数字电路主要研究 与 信号之间的对应 关系。

（输出、输入、逻辑）4、用二进制数表示文字、符号等信息的过程称为_____________。

（编码）5、()11011(2= 10)，()1110110(2= 8)，()21(10= 2)。

（27、166、10101）7、最基本的三种逻辑运算是 、 、 。

（与、或、非）8、逻辑等式三个规则分别是 、 、 。

（代入、对偶、反演）9、逻辑函数化简的方法主要有 化简法和 化简法。

（公式、卡诺图）10、逻辑函数常用的表示方法有 、 和 。

（真值表、表达式、卡诺图、逻辑图、波形图五种方法任选三种即可）11、任何一个逻辑函数的 是唯一的，但是它的 可有不同的形式，逻辑函数的各种表示方法在本质上是 的，可以互换。

（真值表、表达式、一致或相同） 12、写出下面逻辑图所表示的逻辑函数Y= 。

（C B A Y )(+=）13、写出下面逻辑图所表示的逻辑函数Y= 。

（))((C A B A Y ++=）14、半导体二极管具有 性，可作为开关元件。

（单向导电）15、半导体二极管 时，相当于短路； 时，相当于开路。

（导通、截止） 16、半导体三极管作为开关元件时工作在 状态和 状态。

（饱和、截止） 二、判断题1、十进制数74转换为8421BCD 码应当是BCD 8421)01110100(。

（√）2、二进制只可以用来表示数字，不可以用来表示文字和符号等。

（╳）3、十进制转换为二进制的时候，整数部分和小数部分都要采用除2取余法。

（╳）4、若两个函数相等，则它们的真值表一定相同；反之，若两个函数的真值表完全相同，则这两个函数未必相等。

（╳）5、证明两个函数是否相等，只要比较它们的真值表是否相同即可。

（√）6、在逻辑函数表达式中，如果一个乘积项包含的输入变量最少，那么该乘积项叫做最小项。

《数字逻辑与电路》复习题第一章数字逻辑基础（数制与编码）一、选择题1．以下代码中为无权码的为CD。

A. 8421BCD码B. 5421BCD码C.余三码D.格雷码2．以下代码中为恒权码的为AB 。

A.8421BCD码B. 5421BCD码C. 余三码D. 格雷码3．一位十六进制数可以用 C 位二进制数来表示。

A. １B. ２C. ４D. 164．十进制数25用8421BCD码表示为 B 。

A.10 101B.0010 0101C.100101D.101015．在一个8位的存储单元中，能够存储的最大无符号整数是CD 。

A.（256）10B.（127）10C.（FF）16D.（255）106．与十进制数（53.5）10等值的数或代码为ABCD 。

A. (0101 0011.0101)8421BCDB.(35.8)16C.(110101.1)2D.(65.4)87．与八进制数(47.3)8等值的数为：A B。

A.(100111.011)2B.(27.6)16C.(27.3 )16D. (100111.11)28.常用的BC D码有C D 。

A.奇偶校验码B.格雷码C.8421码D.余三码二、判断题（正确打√，错误的打×）1. 方波的占空比为0.5。

（√）2. 8421码1001比0001大。

（×）3. 数字电路中用“1”和“0”分别表示两种状态,二者无大小之分。

（√）4．格雷码具有任何相邻码只有一位码元不同的特性。

（√）5．八进制数（17）8比十进制数（17）10小。

（√）6．当传送十进制数5时，在8421奇校验码的校验位上值应为1。

（√）7．十进制数（9）10比十六进制数（9）16小。

（×）8．当8421奇校验码在传送十进制数（8）10时，在校验位上出现了1时，表明在传送过程中出现了错误。

（√）三、填空题1.数字信号的特点是在时间上和幅值上都是断续变化的，其高电平和低电平常用1和0来表示。

一、选择题（每小题1.5分）第一章：1. 带符号位二进制数10011010的反码是（ ）。

A. 11100101B. 10011010C. 10011011D. 111001102. 十进制数5对应的余3码是（ ）。

A. 0101B. 1000C. 1010D. 11003. 二进制代码1011对应的格雷码是（ ）。

A. 1011B. 1010C. 1110D. 0001第二章：1. 下列公式中哪一个是错误的？ （ ）A. A A 0=+B. A A A =+C. B A )B A ('+'='+D. )C A )(B A (BC A ++=+2. 下列各式中哪个是三变量A 、B 、C 的最小项？ （ ）A. B A ''B. C B A +'+'C.ABCD. C B '+'3. 下列函数中不等于A 的是（ ）。

A. A ＋1B. A ＋AC. A ＋ABD. A （A ＋B ）4. 在逻辑代数的加法运算中，1＋1＝（ ）。

A. 2B. 1C. 10D. 05. A ⊕1＝（ ）。

A. AB. 1C. A 'D. 06. 含有A 、B 、C 、D 四个逻辑变量的函数Y=A+B+D 中所含最小项的个数是（）。

A. 3 B. 8 C. 14 D. 167. 下列函数中等于AB 的是（ ）。

A. （A ＋1）BB. （A ＋B ）BC. A ＋ABD. A （AB ）8. 为了将600份文件顺序编码，如果采用二进制代码，最少需要用（ ）位。

A. 3B. 10C. 1024D. 6009. 为了将600个运动员顺序编码，如果采用八进制代码，最少需要用（ ）位。

A. 3B. 4C. 10D. 75第三章：1. 采用漏极开路输出门电路（OD 门）主要解决了（ ）。

A. CMOS 门不能相“与”的问题B. CMOS 门的输出端不能“线与”的问题C. CMOS 门的输出端不能相“或”的问题2. 下列哪个特点不属于CMOS 传输门？（ ）A. CMOS 传输门属于双向器件。

《数字电路与数字逻辑》练习题一答案一、 填空 1、75 3.375 2、11110103、（17A ）H >（376.125）D >（67）O >（11000）B4． 40，3．31255． 0．1101B ，0．61O ，0．DH11111110．01B ，376．4O ，FE ．4H6． +1111101，01111101，01111101，01111101 —101010，1101010，1010101，10101107．))()((C A D C B A +++ ))()((C A D C B A +++ 8．0 19．101011.1 2B.8 10．n2 1 11、81，3.62512、11111110.01， 11111110.01， 11111110.01， 11111110.01 13、（27A ）H >（76.125）D >（67）O >（10110）B14、Q n , 1 15、9, 8 16、4 17、(3FFF)H18、B A A+B AB+C 19、32进制20． 56，2．812521． 100101B ，45O ，25H101．0101B ，5．24O ，5．5H22． +1111100，01111100，01111100，01111100—11101，111101，100010，100011 23． A B ，A，AB + AC ，A+B C24.（4E.4）16=(1001110.01)2=(116.2)8=(1111000.00100101)842125、(10011001)余3码 (1010101)格雷码26.10101 11010 1101127、输入原来状态28、(A+C)(B+C)29、10，830、T触发器31、随机存取存储器RAM 只读存储器ROM32、833、CBACABABC++34、CBBA+++35，6．562536． 110011，63，33；101．0101，5．24， 5．5 37． +1101000，01101000，01101000，01101000；－100111，1100111，1011000，101100138．A B，A， A + B ， A +BC二、单项选择题：12345678910A B C C C D B C C C三简答题1．2.（1）)(BCABDADBDCDCBA或++++（2）BAF⊕=异或操作3.分析以下电路，说明电路功能。