广东技术师范学院电子技术基础(数字部分)
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第一章习题答案一周期性信号的波形如图题所示,试计算:(1)周期;(2)频率;(3)占空比0121112(ms)图题1.1.4解: 周期T=10ms 频率f=1/T=100Hz占空比q=t w /T ×100%=1ms/10ms ×100%=10%将下列十进制数转换为二进制数、八进制数和十六进制数,要求误差不大于2-4:(1)43(2)127(3)(4)解:1. 转换为二进制数:(1)将十进制数43转换为二进制数,采用“短除法”,其过程如下:2 43 ………………………余1……b 02 21 ………………………余1……b 12 1 ………………………余1……b 52 2 ………………………余0……b 42 5 ………………………余1……b 32 10 ………………………余0……b 2高位低位从高位到低位写出二进制数,可得(43)D =(101011)B(2)将十进制数127转换为二进制数,除可用“短除法”外,还可用“拆分比较法”较为简单: 因为27=128,因此(127)D =128-1=27-1=(1000 0000)B -1=(111 1111)B(3)将十进制数转换为二进制数,整数部分(254)D =256-2=28-2=(1 0000 0000)B -2=(1111 1110)B 小数部分()D =()B()D=(1111 )B(4)将十进制数转换为二进制数整数部分(2)D=(10)B小数部分()D=()B演算过程如下:0.718×2=1.436……1……b-1 0.436×2=0.872……0……b-2 0.872×2=1.744……1……b-3 0.744×2=1.488……1……b-4 0.488×2=0.976……0……b-5 0.976×2=1.952……1……b-6高位低位要求转换误差小于2-4,只要保留小数点后4位即可,这里算到6位是为了方便转换为8进制数。
《电子技术基础(数字部分)》课程标准适用专业:应用电子技术等专业课程类别:专业基础课程参考学时:74 参考学分:4.51、课程定位和课程设计1.1 课程性质与作用《电子技术基础(数字部分)》课程是面向应用电子技术专业、测控仪器与仪表专业和生产过程自动化技术专业的专业主干课程。
通过本课程的学习,从培养学生的基本技能入手,提高学生分析问题、解决问题以及实践应用能力,为学习其它有关课程和毕业后从事电子技术、测控技术、自动化以及计算机应用技术方面的工作打下必要的基础。
本课程是在学习完前导课程《电工技术》的基础上开设的,学生在掌握基本电工技术和模拟电子技术的基本原理之后,为《单片机及接口技术》、《电子产品设计制作》、《CPLD应用技术实训》等后续课程的学习奠定了良好的基础。
1.2 课程设计理念课程设计、建设和实施过程中,贯彻以下教育理念:终身学习的教育观:在现代信息社会,高等职业教育的目标已经由单一的满足上岗要求,走向贯穿职业生涯、适应社会发展,由终结教育演变为终身教育,职业能力的内涵已由狭义的职业技能拓展到兼具任务能力和整体能力的综合素质。
因此教师应从传授者变为引导者,使“教学”向“学习”转换,引导学生变成自我教育的主体,掌握终身学习的能力。
多元智能的学生观:高职学生不仅在学习基础、专业层次、应用导向上区别于本科院校,而且内部还存在多元性、差异化的智能结构、自我定位和心理调适能力。
教育者要因材施教,在保持职业教育共性的同时,尽力发掘学生潜能,发展个性;让学生体验开启智慧和增强自信的经历,培养能适应社会、适应各类专门岗位的人才。
行动导向的教学观:学生作为学习的行动主体,要以职业情境中的行动能力为目标,以基于岗位能力需求的学习情境中的行动过程为途径,实现行动过程与学习过程的统一。
通过师生间互动合作,建构属于自己的经验和知识体系。
只有在教学中重视实践能力的培养,培养出来的学生才能具有较强的动手能力,实现“零距离”上岗。
电子技术基础课后答案第四版数字部分康华光编1.1.1 一数字信号的波形如图1.1.1所示,试问该波形所代表的二进制数是什么?解:0101 10101.2.1 试按表1.2.1所列的数字集成电路的分类依据,指出下列器件属于何种集成度器件:(1) 微处理器;(2) IC 计算器;(3) IC 加法器;(4) 逻辑门;(5) 4兆位存储器IC 。
解:(1) 微处理器属于超大规模;(2) IC 计算器属于大规模;(3) IC 加法器属于中规模;(4) 逻辑门属于小规模;(5) 4兆位存储器IC 属于甚大规模。
1.3.1 将下列十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数和8421BCD 码(要求转换误差不大于2-4): (1) 43 (2) 127 (3) 254.25 (4)2.718解:(1) 43D=101011B=53O=2BH ; 43的BCD 编码为0100 0011BCD 。
(2) 127D=1111111B=177O=7FH ; 127的BCD 编码为0001 0010 0111BCD 。
(3) 254.25D=11111110.01B=376.2O=FE.4H ; 0010 0101 0100.0010 0101BCD 。
(4) 2.718D=10.1011 0111B=2.56O=2.B7H ; 0010.0111 0001 1000BCD 。
1.3.3 将下列每一二进制数转换为十六进制码: (1) 101001B (2) 11.01101B 解:(1) 101001B=29H (2) 11.01101B=3.68H 1.3.4 将下列十进制转换为十六进制数: (1) 500D (2) 59D (3) 0.34D (4) 1002.45D 解:(1) 500D=1F4H (2) 59D=3BH (3) 0.34D=0.570AH (4) 1002.45D=3EA.7333H1.3.5 将下列十六进制数转换为二进制数: (1) 23F.45H (2) A040.51H解:(1) 23F.45H=10 0011 1111.0100 0101B(2) A040.51H=1010 0000 0100 0000.0101 0001B 1.3.6 将下列十六进制数转换为十进制数: (1) 103.2H (2) A45D.0BCH 解:(1) 103.2H=259.125D (2) A45D.0BCH=41024.046D2.4.3 解:(1) LSTTL 驱动同类门mA I OL 8(max)= mA I IL 4.0(max)= 204.08==mA mAN OLmA I OH 4.0(max)= mA I IH 02.0(max)= 2002.04.0==mA mAN OHN=20(2) LSTTL 驱动基本TTL 门mA I OL 8(max)= mA I IL 6.1(max)= 56.18==mA mAN OLmA I OH 4.0(max)= mA I IH 04.0(max)= 1004.04.0==mA mAN OHN=5 2.4.5 解:E D BC AB E D BC AB L +++=⋅⋅⋅=__________________________2.6.3 解:B=0时,传输门开通,L=A ;B=1时,传输门关闭,A 相当于经过3个反相器到达输出L ,L=A A B L 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0所以,B A B A B A L ⊕=+= 2.7.1 解:C ,__________BC C B =D ,__________DE D E =__________DE BC ⋅,______________________________________________________)(DE BC A DE BC A +=⋅__________GF AF ⋅,_______________________________________________________________________)()(G A EF GF AF E GF AF E +=+=⋅____________________________________________________________________)()()()(G A EF DE BC A G A EF DE BC A L +++=+⋅+= 2.7.2 解:B A B A B A B A AB A B B A ⊕=+=+⋅=⋅⋅)(__________________________B A L ⊕==A ⊙B 2.9.11 解:当没有车辆行驶时,道路的状态设为0,有车辆行驶时,道路的状态为1;通道允许行驶时的状态设为1,不允许行驶时的状态设为0。
第一章习题答案1.1.4 一周期性信号的波形如图题1.1.4所示,试计算:(1)周期;(2)频率;(3)占空比012(ms)图题1.1.4解: 周期T=10ms 频率f=1/T=100Hz 占空比q=t w /T ×100%=1ms/10ms ×100%=10%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,要求误差不大于2-4: (1)43 (2)127 (3)254.25 (4)2.718 解:1. 转换为二进制数:(1)将十进制数43转换为二进制数,采用“短除法”,其过程如下:2 43 ………………………余1……b 02 21 ………………………余1……b 12 1 ………………………余1……b 52 2 ………………………余0……b 42 5 ………………………余1……b 32 10 ………………………余0……b20高位低位从高位到低位写出二进制数,可得(43)D =(101011)B(2)将十进制数127转换为二进制数,除可用“短除法”外,还可用“拆分比较法”较为简单: 因为27=128,因此(127)D =128-1=27-1=(1000 0000)B -1=(111 1111)B(3)将十进制数254.25转换为二进制数,整数部分(254)D =256-2=28-2=(1 0000 0000)B -2=(1111 1110)B 小数部分(0.25)D =(0.01)B (254.25)D =(1111 1110.01)B(4)将十进制数2.718转换为二进制数 整数部分(2)D =(10)B小数部分(0.718)D =(0.1011)B 演算过程如下:0.718×2=1.436……1……b-1 0.436×2=0.872……0……b-2 0.872×2=1.744……1……b-3 0.744×2=1.488……1……b-4 0.488×2=0.976……0……b-5 0.976×2=1.952……1……b-6高位低位要求转换误差小于2-4,只要保留小数点后4位即可,这里算到6位是为了方便转换为8进制数。
1.1 数字电路与数字信号第一章 数字逻辑习题1.1.2 图形代表的二进制数MSBLSB 0 1 211 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/=100HZ占空比为高电平脉冲宽度与周期的百分比,q=1ms/10ms*100%=10% 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 (2)127 (4)解:(2)(127)D=27-1=()B-1=(1111111)B =(177)O=(7F )H (4)()D=B=O=H 二进制代码1.4.1 将下列十进制数转换为 8421BCD 码: (1)43 (3) 解:(43)D=(01000011)BCD1.4.3 试用十六进制写书下列字符繁荣 ASC Ⅱ码的表示:P28 (1)+ (2)@ (3)yo u (4)43解:首先查出每个字符所对应的二进制表示的 ASC Ⅱ码,然后将二进制码转换为十六进制 数表示。
(1)“+”的 ASC Ⅱ码为 0101011,则(00101011)B=(2B )H (2)@的 ASC Ⅱ码为 1000000,(01000000)B=(40)H(3)you 的 ASC Ⅱ码为本 1111001,1101111,1110101,对应的十六进制数分别为79,6F,75 (4)43 的 ASC Ⅱ码为 0110100,0110011,对应的十六紧张数分别为 34,33 逻辑函数及其表示方法解: (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A B A⊕BAB AB A⊕BAB+AB0 0 1 11111111111A (1BC ) ACDCDEA ACDCDEACD CDEACD E2.1.4 用代数法化简下列各式(3) ABC B C)A⋅B A⋅B(A B)(A B)1BAB ABABBABAB(9) ABC DABD BC D ABCBD BC解: ABC DABDBC DABCBD BCB ( ACD )L D ( AC)2(3)(L AB)(C D)2.2.2 已知函数 L(A,B,C,D)的卡诺图如图所示,试写出函数 L 的最简与或表达式解:L( A, B, C, D) BC D BCD B C D ABD2.2.3 用卡诺图化简下列个式(1)ABCD ABCD AB AD ABC3解:ABCD ABCD AB AD ABCABCD ABCD AB CC DDAD B B CCABC D D)()()()()(ABCD ABCD ABC D ABCD ABC D ABC D ABC D(6)L( A, B, C, D ) ∑m解:(0, 2, 4, 6,9,13)∑d(1, 3, 5, 7,11,15)L AD(7)L( A, B, C , D )∑m 解: (0,13,14,15)∑d(1, 2, 3, 9,10,11)L AD AC AB42.2.4 已知逻辑函数L AB BC C A,试用真值表,卡诺图和逻辑图(限用非门和与非门)表示解:1>由逻辑函数写出真值表A11112>由真值表画出卡诺图B1111C1111L1111113>由卡诺图,得逻辑表达式L AB BC AC 用摩根定理将与或化为与非表达式L AB BC AC AB⋅B C⋅AC4>由已知函数的与非-与非表达式画出逻辑图5第三章习题MOS逻辑门电路3.1.1 根据表题所列的三种逻辑门电路的技术参数,试选择一种最合适工作在高噪声环境下的门电路。
第二章习题答案2.1.1 用真值表证明下列恒等式 (2)(A+B )(A+C)=A+BC 证明:列真值表如下:成立。
2.1.3 用逻辑代数定律证明下列等式:(3)()A ABC ACD C D E A CD E ++++=++ 证明:()A ABC ACD C D E A ACD CDE A CD CDE A CD E++++=++=++=++2.1.4用代数法化简下列各式 (4)()()()()()110AB ABC A B AB A B BC A B A A B C A A B C A A A BC BC +++=+++=++=+++=++=+==2.1.5将下列各式转换成与或形式 (2)()()()()A B C D C D A DA B C D C D A D AC AD BC BD AC CD AD D AC BC AD BD CD D AC BC D+++++++=+++++=+++++++=+++++=++2.1.7 画出实现下列逻辑表达式的逻辑电路图,限使用非门和二输入与非门。
(1)L=AB+AC解:先将逻辑表达式化为与非-与非式:L AB AC AB AC AB AC =+=+=根据与非-与非表达式,画出逻辑图如下:LA B C2.1.8 已知逻辑函数表达式为L AB AC =+,画出实现该式的逻辑电路图,限使用非门和二输入或非门。
解:先将逻辑函数化为或非—或非表达式L AB A C AB A C A B A C =+=+=+++根据或非—或非表达式,画出逻辑图如下:A B CL另一种做法:用卡诺图化简变换为最简或与式A+B()()()()L A C A B A C A B A C A B =++=++=+++根据或非—或非表达式,画出逻辑图如下:AC BL2.2.1将下列函数展开为最小项表达式 (1)()()(,,,,)29101315L ACD BC D ABCD A B B CD ABCD A A BC D ABCD ABCD ABCD ABC D ABC D ABCD m =++=+++++=++++=∑(2)()L A B C =+()()()(,,)023L A B C AB AC AB C C A B B CABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC m =+=+=+++=+++=++=∑(,,,,)14567L L m ==∑2.2.3用卡诺图化简下列各式(1) ABCD ABCD AB AD ABC ++++ 解:由逻辑表达式作卡诺图如下:ABAD由卡诺图得到最简与或表达式如下:L AB AC AD =++(5)(,,,)(,,,,,,,,,)0125689101314L A B C D m =∑解:由逻辑表达式作卡诺图如下:由卡诺图得到最简与或表达式如下:(,,,)L A B C D BD CD C D =++(7) (,,,)(,,,)(,,,,,)013141512391011L A B C D m d =+∑∑解:由逻辑表达式作卡诺图如下:A BAD AC由卡诺图得到最简与或表达式如下:=++(,,,)L A B C D AB AC AD。
广东技术师范学院电子技术基础
(数字部分)
创新实训
课程名称:电子技术基础(数字部分)
创新实训报告题目:爆闪灯
创新实训报告撰写人:徐惠彬
所在院系:自动化学院
所在班级:12电本一班
任课教师:甄任贺
日期:2014年5月16日
爆闪灯
一:实训总过程
通过上网查找有关电子实训小项目,翻查数电,模电等有关书籍,最终确定了这次实训项目-爆闪灯,在原有电路上进行改进与扩展,并在multisim上进行仿真分析,在dxp中绘制原理图与pcb。
然后根据买回来的元器件进行焊接,焊接完后进行硬件检查,最终得出作品。
二:电路原理图
(1)控制模块
(2)led模块
(3)电源模块三:pcb图
四:硬件实物图
(1)电源模块正面
电源模块背面
(2)主控板正面
主控板背面
(3)led灯板正面
Led灯板背面
五:电路原理分析
①电源模块:220v交流电经电压器变压后成9v,在经整流二极管整
流,电容滤波,通过LM2940变成较稳定的5v直流电,在经过MC34063变成12v直流电,电路所用的电压即为12v直流电。
②Led模块:每一个led灯板有16个led,一个27欧保护电阻,一
个500欧微调电阻组成,该保护电阻使led工作时流过电流为20MA 左右,微调电阻调节led亮度,led为4个led串联后在与另外3组并联,电阻皆在干路上。
③控制模块:通过555定时器产生振荡频率,其中50k欧电位器用
来调节频率快慢,555定时器产生的频率送到cd4017中,cd4017的十个输出脚分别送到2N5551 NPN三极管中,该三极管有电流放大作用,具体接法如电路图所示,cd4017时钟的输入端,脉冲上升沿有效,当复位端R加上高电平和正脉冲时,除输出端Q0为高电平“1”外,其余输出端即Q1~Q9均输出低电平“0”。
当时钟输入端EN接地时,CP端对输入时钟脉冲的上升沿计数;当时钟输入CP接高电平时,EN端则对时钟脉冲的下降沿计数,Q0~Q9 10个
输出端的输出状态分别与输入的时钟脉冲个数相对应。
例如,如果计数从0开始,则输入第1个时钟脉冲时,Q1就变为高电平;输入第2个时钟脉冲时,Q2为高电平,以此类推,直至输入第10个脉冲,就回复到Q0为高电平。
同时进位端CO就输出1个进位脉冲,作为下一级计数器的时钟信号。
R为复位端输入,也称清零端,当R输入高电平时,电路复位,即输出端Q0为高电平,Q1~Q9为低电平。
根据该电路的连接,结果为左边的led灯板闪两次,右边的led灯板闪两次,全亮两次。
六:相关波形与计算。
555最小频率波形:
最大频率波形:
555频率计算:f=1.43/[R1+2*(R3+R5)]*C3。
七:主要元器件管脚图
(1)cd4017管脚图与实物图
(2)ne555芯片管脚图
(3)2N5551 NPN三极管
(4)LM2840
(5)MC34063
八:元件清单:
附录:芯片资料
①CD4017:CD4017 是5 位Johnson 计数器,具有10 个译
码输出端,CP、CR、INH 输入端。
时钟输
入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能,对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。
INH 为
低电平时,计数器在时钟上升沿计数;反之,计数功能无效。
CR 为高电平时,计数器清零。
Johnson 计数器,提供了快速操作、2 输入译码选通和无毛刺译码输出。
防锁选通,保证了
正确的计数顺序。
译码输出一般为低电平,只有在对应时钟周期内保持高电平。
在每10 个
时钟输入周期CO 信号完成一次进位,并用作多级计数链的下级脉动时钟。
CD4017 提供了16 引线多层陶瓷双列直插(D)、熔封陶瓷双列直插(J)、塑料双列直插(P)
和陶瓷片状载体(C)4 种封装形式。
推荐工作条件
电源电压范围:3V-15V 输入电压范围:0V-VDD
工作温度范围
M 类:55℃-125℃ E 类:40℃-85℃
极限值
电源电压:-0.5V-18V 输入电压:-0.5V-VDD 十0.5V
输入电流:±10mA
贮存温度:-65℃-150℃
引出端功能符号
CO:进位脉冲输渊 CP:时钟输入端 CR:清除端 INH:禁止端 Q0-Q9 计数脉冲输出端 VDD:正电源 VSS:地
②NE555:NE555为8脚时基集成电路。
1地 GND 2触发3输出 4复位5控制电压 6门限(阈值) 7放电 8电源电压Vcc
参数功能特性:
•供应电压4.5-18V 供应电流3-6 mA
•输出电流225mA (max) 上升/下降时间100 ns 同类产品:国家半导体摩托罗拉德州仪器日电飞利浦日立西格尼蒂克
LM555 MC1455 NE555 μPC1555 CA555 HA17555 SE555。