第三章 组合逻辑电路习题
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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:)()(D C B A Y ⊕⊕⊕=(2) 化简与变换:令DC Y B A Y ⊕=⊕=21则 21Y Y Y ⊕=(3)由表达式列出真值表,见表3.1。
输入 中间变量 中间变量 输出 A B C D Y 1 Y 2 Y 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 10 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 00 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 00 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0(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。
(完整)3组合逻辑电路习题解答自我检测题1.组合逻辑电路任何时刻的输出信号,与该时刻的输入信号 有关 ,与以前的输入信号 无关 。
2.在组合逻辑电路中,当输入信号改变状态时,输出端可能出现瞬间干扰窄脉冲的现象称为 竞争冒险 。
3.8线—3线优先编码器74LS148的优先编码顺序是7I 、6I 、5I 、…、0I ,输出为2Y 1Y 0Y 。
输入输出均为低电平有效。
当输入7I 6I 5I …0I 为11010101时,输出2Y 1Y 0Y 为 010 .4.3线—8线译码器74HC138处于译码状态时,当输入A 2A 1A 0=001时,输出07Y ~Y = 11111101 。
5.实现将公共数据上的数字信号按要求分配到不同电路中去的电路叫 数据分配器 。
6.根据需要选择一路信号送到公共数据线上的电路叫 数据选择器 。
7.一位数值比较器,输入信号为两个要比较的一位二进制数,用A 、B 表示,输出信号为比较结果:Y (A >B )、Y (A =B )和Y (A <B ),则Y (A >B )的逻辑表达式为B A 。
8.能完成两个一位二进制数相加,并考虑到低位进位的器件称为 全加器 。
9.多位加法器采用超前进位的目的是简化电路结构 × 。
(√,× ) 10.组合逻辑电路中的冒险是由于 引起的。
A .电路未达到最简 B .电路有多个输出C .电路中的时延D .逻辑门类型不同11.用取样法消除两级与非门电路中可能出现的冒险,以下说法哪一种是正确并优先考虑的? A .在输出级加正取样脉冲 B .在输入级加正取样脉冲 C .在输出级加负取样脉冲 D .在输入级加负取样脉冲12.当二输入与非门输入为 变化时,输出可能有竞争冒险。
A .01→10B .00→10C .10→11D .11→01 13.译码器74HC138的使能端321E E E 取值为 时,处于允许译码状态。
A .011 B .100 C .101 D .01014.数据分配器和 有着相同的基本电路结构形式。
第 3 章 组合逻辑电路3.1 试分析图 3.59 所示组合逻辑电路的逻辑功能,写出逻辑函数式,列出真值表,说明电路完成的逻辑功能。
A =1 =1L 1A1 ≥1L 1A =1B BC≥1=1L&&L 2C =1L 2≥1&B1L 3D(a) (b) (c)图 3.59题 3.1图解:由逻辑电路图写出逻辑函数表达式: 图 a : L A BC D图 b :L 1A B CL 2( )(A B )ABCA BAB C图 c : L 1ABABL 2ABABABABL 3ABAB由逻辑函数表达式列写真值表:A B C D L 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 00 1 1 0 0A BC L 1 L 20 1 1 1 10 0 0 0 01 0 0 0 11 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 A B L 1 L2 L 31 0 1 1 10110 11 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 01 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 11 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 01111111 11111由真值表可知:图 a 为判奇电路,输入奇数个 1 时输出为 1;图 b 为全加器 L 1 为和,L 2 为进位;图 c 为比较器 L 1 为 1 表示 A>B , L 2 为 1 表示 A=B, L 3 为 1 表示 A<B.3.3 设有四种组合逻辑电路,它们的输入波形( A 、 B 、 C 、D )如图 3.61 所示,其对应的输出波形分别为 W 、 X 、 Y 、 Z ,试分别写出它们逻辑表达式并化简。
输入ABCD输出WXYZ图 3.61题 3.3图解:BACBABABADC ABAD C B 0111100001111000011110DC00DC DC0010011001101111DC A0111CBA0111 DCB CB 1111111111110111DC A1011101DC A D B1W DC A C B DC A CBA X D B B A DC A CBA Y DC B DCB DC A 输入ABCD输出WXYZW( DCBA )(3,4,5,6,8,10,11,12,13) DC A DC A CBA C BBA00011110DC0001111DCB 11111CA DBA 1011DBA Z DCB CA DBA D BAX ( DCBA )(0,2,4,7,8,9,12,13,15) BA DB CBA DC AY(DCBA )(0,1,6,7,8,10) DCB DCB DC AZ (DCBA )(5,6,7,8,11,12,13,15)CA DBA DBA DCB3.4X 、Y 均为四位二进制数,它们分别是一个逻辑电路的输入和输出。
3组合逻辑电路习题解答 33自我检测题1.组合逻辑电路任何时刻的输出信号,与该时刻的输入信号 有关 ,与以前的输入信号 无关 。
2.在组合逻辑电路中,当输入信号改变状态时,输出端可能出现瞬间干扰窄脉冲的现象称为 竞争冒险 。
3.8线—3线优先编码器74LS148的优先编码顺序是7I 、6I 、5I 、…、0I ,输出为2Y 1Y 0Y 。
输入输出均为低电平有效。
当输入7I 6I 5I …0I 为11010101时,输出2Y 1Y 0Y 为010 。
4.3线—8线译码器74HC138处于译码状态时,当输入A 2A 1A 0=001时,输出07Y ~Y = 11111101 。
5.实现将公共数据上的数字信号按要求分配到不同电路中去的电路叫 数据分配器 。
6.根据需要选择一路信号送到公共数据线上的电路叫 数据选择器 。
7.一位数值比较器,输入信号为两个要比较的一位二进制数,用A 、B 表示,输出信号为比较结果:Y (A >B ) 、Y (A =B )和Y (A <B ),则Y (A >B )的逻辑表达式为B A 。
8.能完成两个一位二进制数相加,并考虑到低位进位的器件称为 全加器 。
9.多位加法器采用超前进位的目的是简化电路结构 × 。
(√,× ) 10.组合逻辑电路中的冒险是由于 引起的。
A .电路未达到最简 B .电路有多个输出C .电路中的时延D .逻辑门类型不同11.用取样法消除两级与非门电路中可能出现的冒险,以下说法哪一种是正确并优先考虑的?A .在输出级加正取样脉冲B .在输入级加正取样脉冲C .在输出级加负取样脉冲D .在输入级加负取样脉冲12.当二输入与非门输入为 变化时,输出可能有竞争冒险。
A .01→10B .00→10C .10→11D .11→0113.译码器74HC138的使能端321E E E 取值为 时,处于允许译码状态。
A .011 B .100 C .101 D .01014.数据分配器和 有着相同的基本电路结构形式。
3组合逻辑电路习题解答 33自我检测题1.组合逻辑电路任何时刻的输出信号,与该时刻的输入信号 有关 ,与以前的输入信号 无关 。
2.在组合逻辑电路中,当输入信号改变状态时,输出端可能出现瞬间干扰窄脉冲的现象称为 竞争冒险 。
3.8线—3线优先编码器74LS148的优先编码顺序是7I 、6I 、5I 、…、0I ,输出为2Y 1Y 0Y 。
输入输出均为低电平有效。
当输入7I 6I 5I …0I 为11010101时,输出2Y 1Y 0Y 为010 。
4.3线—8线译码器74HC138处于译码状态时,当输入A 2A 1A 0=001时,输出07Y ~Y = 11111101 。
5.实现将公共数据上的数字信号按要求分配到不同电路中去的电路叫 数据分配器 。
6.根据需要选择一路信号送到公共数据线上的电路叫 数据选择器 。
7.一位数值比较器,输入信号为两个要比较的一位二进制数,用A 、B 表示,输出信号为比较结果:Y (A >B ) 、Y (A =B )和Y (A <B ),则Y (A >B )的逻辑表达式为B A 。
8.能完成两个一位二进制数相加,并考虑到低位进位的器件称为 全加器 。
9.多位加法器采用超前进位的目的是简化电路结构 × 。
(√,× ) 10.组合逻辑电路中的冒险是由于 引起的。
A .电路未达到最简 B .电路有多个输出C .电路中的时延D .逻辑门类型不同11.用取样法消除两级与非门电路中可能出现的冒险,以下说法哪一种是正确并优先考虑的?A .在输出级加正取样脉冲B .在输入级加正取样脉冲C .在输出级加负取样脉冲D .在输入级加负取样脉冲12.当二输入与非门输入为 变化时,输出可能有竞争冒险。
A .01→10B .00→10C .10→11D .11→0113.译码器74HC138的使能端321E E E 取值为 时,处于允许译码状态。
A .011 B .100 C .101 D .01014.数据分配器和 有着相同的基本电路结构形式。
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)C A A AC B AY +=++=1(2)D B C B A CD B A CD B A D BD CD A B A Y ++=++=+=++=)(2 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S 1﹑S 0为功能控制信号,A ﹑B 为输入信号,L 为输出,说明当S 1﹑S 0取不同信号值时,电路所实现的逻辑功能。
图3-2:组合逻辑电路逻辑图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ABS 1S=1=1&=1系,画出相应的逻辑电路图。
(1)1Y AB BC=+(2)2Y A C B=+()(3)3Y ABC B EF G=++()&&1≥Y1.1ABC.&1≥Y2.1ABC&1≥1≥&&1ABC.EFG.Y3...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,G S为1,否则G S=0;还要求没有按键按下时,E O信号为1,否则为0。
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Y,要求写出真值表、逻辑函数表达式和画出逻辑电路图。
6、某公司3条装配线各需要100kW电力,采用两台发电动机供电,一台100kW,另外一台是200kW,3条装配线不同时开工,试设计一个发电动机控制电路,可以按照需求启动发电动机以达到节电的目的。
7、图3-3是由3线/8线译码器74LS138和与非门构成的组合逻辑电路,试写出P和P2的逻辑表达式,并列出真值表,说明其逻辑功能。
1BIN/OCT01201234567B AC 10074LS138P 1P 2图3-3 组合逻辑电路图8、试用3线-8线译码器74LS138和与非门实现以下多输出函数:1F AB C AB BC AC =++(,,) ∑=),,,(),,(75422m C B A F9、图3-4是由八选一数据选择器74LS151构成的组合逻辑电路,试写出当G 1G 0为各种不同取值时输出Y 与输入A 、B 的逻辑函数表达式。
3 33习 题1.解: CO =AB +BC +ACAC BC AB C B A ABC CO C B A ABC S +++++=+++=)()(AC BC AB C B A ABC )(+++=AC BC AB C AC BC AB B AC BC AB A ABC +++= A B AB C AC C A B C BC B A ABC +++= C B A C B A C B A ABC +++=真值表A B C S CO A B C S CO 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 011111111电路功能:一位全加器,A 、B 为两个加数,C 为来自低位的进位,S 是相加的和,CO 是进位。
2.解:处于工作状态的译码器C 、D 应输入的状态C D ① 0 0 ② 0 1 ③ 1 0 ④11逻辑功能:由74LS139构成的4线—16线译码器3.解:由图可见,74HC138的功能扩展输入端必须满足E 1=1、032==E E 才能正常译码,因此E 1=A 3=1;542A A E =,即A 4=1,A 5=1; 0763=+=A A E ,即A 6=0,A 7=0。
所以,该地址译码器的译码地址范围为A 7A 6A 5A 4A 3A 2A 1A 0=00111A 2A 1A 0=00111000~3 3400111111,用十六进制表示即为38H ~3FH 。
输入、输出真值表如表P3.3-1所示。
表3.3-1 地址译码器的真值表4.解:由图写出逻辑函数并化简,得02460246L Y Y Y Y Y Y Y Y A BC ABC ABC ABC C ==+++=+++=5. 解:F AB B C A B C AB C ABC ABC =+=+++3 359.解:4选1数据选择器的逻辑表达式为: 301201101001D A A D A A D A A D A A Y +++=将A 1=A ,A 0=B ,D 0=1,D 1=C ,C D =2,D 3=C 代入得 ABC C B A BC A C B A C B A ABC C B A BC A B A Y ++++=+++=根据表达式可画出波形图:C ABL10.解:(1)写出逻辑函数表达式: C AB C B A BC A C B A C B A L ++++=(2)用卡诺图化简3 3611.解:567m m m ABC C B A ABC C AB AC AB L ++=+++=+=13. 解:D C B D C D D C A D C B D C C A F +++=++=)(0⋅+++=+++=CD D C D C A D C AB D C B D C D C A D C A令A 1=C ,A 0=D ,AB D =0,A D =1,D 2=1,D 3=0 连线图:14. 解:3 371。
第三章 组合逻辑电路练习题及答案[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 BC AC 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”。
[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。
[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 ⋅⋅⋅=[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。
自我检测题1.组合逻辑电路任何时刻的输出信号.与该时刻的输入信号 有关 .与以前的输入信号 无关 。
2.在组合逻辑电路中.当输入信号改变状态时.输出端可能出现瞬间干扰窄脉冲的现象称为 竞争冒险 。
3.8线—3线优先编码器74LS148的优先编码顺序是7I 、6I 、5I 、…、0I .输出为2Y 1Y 0Y 。
输入输出均为低电平有效。
当输入7I 6I 5I …0I 为11010101时.输出2Y 1Y 0Y 为010 。
4.3线—8线译码器74HC138处于译码状态时.当输入A 2A 1A 0=001时.输出07Y ~Y = 11111101 。
5.实现将公共数据上的数字信号按要求分配到不同电路中去的电路叫 数据分配器 。
6.根据需要选择一路信号送到公共数据线上的电路叫 数据选择器 。
7.一位数值比较器.输入信号为两个要比较的一位二进制数.用A 、B 表示.输出信号为比较结果:Y (A >B ) 、Y (A =B )和Y (A <B ).则Y (A >B )的逻辑表达式为B A 。
8.能完成两个一位二进制数相加.并考虑到低位进位的器件称为 全加器 。
9.多位加法器采用超前进位的目的是简化电路结构 × 。
(√.× ) 10.组合逻辑电路中的冒险是由于 引起的。
A .电路未达到最简 B .电路有多个输出C .电路中的时延D .逻辑门类型不同 11.用取样法消除两级与非门电路中可能出现的冒险.以下说法哪一种是正确并优先考虑的?A .在输出级加正取样脉冲B .在输入级加正取样脉冲C .在输出级加负取样脉冲D .在输入级加负取样脉冲12.当二输入与非门输入为 变化时.输出可能有竞争冒险。
A .01→10B .00→10C .10→11D .11→0113.译码器74HC138的使能端321E E E 取值为 时.处于允许译码状态。
A .011 B .100 C .101 D .01014.数据分配器和 有着相同的基本电路结构形式。