第4章 组合逻辑电路 课后答案

第四章 组合逻辑电路 作业 参考答案【题4-1】 分析图示组合逻辑电路，列出真值表，写出输出Y 1、Y 2与输入的逻辑函数式，说明整个电路所实现的逻辑功能（不是单个输出与输入的关系，而是把2个输出与3个输入综合起来看）。

解：该电路的逻辑功能为全加器，Y 1是和，Y 2是进位。

【题4-2】某汽车驾驶员培训班进行结业考试，有三名评判员，其中A 为主评判员，B 和C 为副评判员。

在评判时，按照少数服从多数的原则通过，但主评判员认为合格，方可通过。

请填写真值表，写出逻辑表达式，并用一片74LS00（内含四个2输入端与非门）或一片74LS02（内含四个2输入端或非门）这2种方法实现此评判规定。

解：设评判员评判合格为“1”，反之为“0”； 考试通过，F 为“1”，反之为“0”。

根据题意，列真值表如下。

据此可得：ABC12ABCC B A C B A C B A AC BC AB C B A ABC Y +++=+++++=)()(1AC BC AB Y ++=2ACAB AC AB F =+=CB AC B A F ++=+=)(FB CA FB CA【题4-3】设计一个“4输入1输出”的组合逻辑电路，实现“五舍六入”的功能：即当输入的四位8421BCD 码不大于5时，输出0；否则输出1。

要求： (1) 画出卡诺图、化简逻辑函数；(2) 用1片CD4001（内含四个2输入端或非门）实现该逻辑功能（标出管脚号）。

【题4-4】设计一个代码转换电路，输入为3位二进制代码、输出为3位格雷码（见下表），要求从CD4011、CD4001、CD4030中选用1个最合适的芯片实现逻辑功能。

解：CDAB Y 00X X 0X 011001X XXCA B A C A B A BC A Y +++=++=+=))((FB CA21313546121101000111XABC00011011YABC0010111ZABCAX =BA B A B A Y ⊕=+=CB C B C B Z ⊕=+=B CAYZX【题4-5】用一片74HC138（3-8译码器）辅以“4输入与非门”实现“1位全减”。

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 LSB0121112（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2−1.2.2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4（2）127（4）2.718解：（2）（127）D=72-1=（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A B A B⊕ABAB A B⊕AB +AB00010110110000101000011111由最右边2栏可知，A B ⊕与AB +AB 的真值表完全相同。

习题44－1 分析图P4－1所示得各组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,说明电路得逻辑功能。

解:图(a):;;真值表如下表所示:其功能为一位比较器。

A>B时,;A=B时,;A<B时,图(b):真值表如下表所示:功能:一位半加器,为本位与,为进位。

图(c):真值表如下表所示:功能:一位全加器,为本位与,为本位向高位得进位。

图(d):;;功能:为一位比较器,A<B时,＝1;A=B时,＝1;A>B时,＝14－2 分析图P4－2所示得组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,指出该电路完成得逻辑功能。

解:该电路得输出逻辑函数表达式为:因此该电路就是一个四选一数据选择器,其真值表如下表所示:,当M＝1时,完成4为二进制码至格雷码得转换;当M＝0时,完成4为格雷码至二进制得转换。

试分别写出,,,得逻辑函数得表达式,并列出真值表,说明该电路得工作原理。

解:该电路得输入为,输出为。

真值表如下:由此可得:完成二进制至格雷码得转换。

完成格雷码至二进制得转换。

4－4 图P4－4就是一个多功能逻辑运算电路,图中,,,为控制输入端。

试列表说明电路在,,,得各种取值组合下F与A,B得逻辑关系。

解:,功能如下表所示,两个变量有四个最小项,最多可构造种不同得组合,因此该电路就是一个能产生十六种函数得多功能逻辑运算器电路。

4－5 已知某组合电路得输出波形如图P4－5所示,试用最少得或非门实现之。

解:电路图如下:4－6 用逻辑门设计一个受光,声与触摸控制得电灯开关逻辑电路,分别用A,B,C表示光,声与触摸信号,用F表示电灯。

灯亮得条件就是:无论有无光,声信号,只要有人触摸开关,灯就亮;当无人触摸开关时,只有当无关,有声音时灯才亮。

试列出真值表,写出输出函数表达式,并画出最简逻辑电路图。

解:根据题意,列出真值表如下:由真值表可以作出卡诺图,如下图:C AB 00 10 11 100 1由卡诺图得到它得逻辑表达式为: 由此得到逻辑电路为:4－7 用逻辑门设计一个多输出逻辑电路,输入为8421BCD 码,输出为3个检测信号。

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21.2。

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4（2）127 （4）2.718解：（2）（127）D=72-1=(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 A B A B ⊕AB AB A B ⊕ AB +AB 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 11111由最右边2栏可知，A B ⊕与AB +AB 的真值表完全相同。

第四章组合逻辑电路‎1. 解： (a)(b)是相同的电路‎，均为同或电路‎。

2. 解：分析结果表明‎图(a)、(b)是相同的电路‎，均为同或电路‎。

同或电路的功‎能：输入相同输出‎为“1”；输入相异输出‎为“0”。

因此，输出为“0”(低电平)时，输入状态为A‎B＝01或103. 由真值表可看‎出，该电路是一位‎二进制数的全‎加电路，A为被加数，B为加数，C为低位向本‎位的进位，F1为本位向‎高位的进位，F2为本位的‎和位。

4. 解：函数关系如下‎：SF++⊕=+ABSABS BABS将具体的S值‎代入，求得F 312值，填入表中。

A A FB A B A B A A F B A B A A F A A F AB AB F B B A AB F AB B A B A B A AB F B A A AB F B A B A B A F B A AB AB B A B A F B B A B A B A B A B A B A F AB BA A A B A A B A F F B A B A F B A B A F A A F S S S S =⊕==+==+⊕===+⊕===⊕===⊕===+⊕===+=+⊕===⊕==+==⊕==Θ=+=+⊕===+++=+⊕===+=⊕===⊕==+=+⊕==+=+⊕===⊕==01111111011010110001011101010011000001110110)(01010100101001110010100011000001235. （1）用异或门实现‎，电路图如图(a)所示。

(2) 用与或门实现‎，电路图如图(b)所示。

6. 解因为一天24‎小时，所以需要5个‎变量。

P变量表示上‎午或下午，P＝0为上午，P=1为下午；ABCD表示‎时间数值。

真值表如表所‎示。

利用卡诺图化‎简如图(a)所示。

化简后的函数‎表达式为D C A P D B A P C B A P A P DC A PD B A P C B A P A P F =+++=用与非门实现‎的逻辑图如图‎(b )所示。

第四章 组合逻辑门电路4．2 试分析图中所示电路的逻辑功能。

解：Y AB AB AB AB A B ==+=⊕可知，图中所示电路为异或门电路。

4．3 试分析图中所示电路是否合理，并写出其最简与－或表达式。

A CB DB C D图4.3解：（1）由图写出逻辑表达式：Y AC B BD BC BC D =（2）化为与－或表达式：()()()Y AC B BD BC BC DAC B BD BC BC D AC B BD BC B C D ABCD ABC BC BD CD==+=++++=++++（3）由与－或表达式作出图示卡诺图：（4）由卡诺图得出最简逻辑表达式： Y A C B C D =++ 可见，图示电路不合理。

4．7 路灯由安装在三个不同地方的开关A 、B 、C 控制。

当总电源开关闭合时，三个开关可控制路灯的点亮和熄灭，这时，一个开关动作时灯亮，另一个开关动作时灯熄灭。

当总电源开关S 断开时，路灯不会亮。

试用与非门设计该路灯控制电路。

解：（1）分析设计要求并列出真值表：设总电源开关S 闭合时为1，断开时为0；路灯控制开关A 、B 、C 动作时为1，不动作时为0； 灯用Y 表示，灯灭为0，灯亮为1。

由此可列出真值表，如表题4.7所示：（2）求出最简与－或表达式 由真值表作出卡诺图，如图题4.7(a)所示。

由图可知，该逻辑函数已不能进一步化简。

因此，可直接写出逻辑表达式： Y A BC AB C A B C AB C =+++ 由真值表可知，S=0，Y=0；S=1时，Y 受A 、B 、C 的控制。

因此，符合题意要求的逻辑表达式应为：()Y S ABC ABC ABC ABC =+++ 将上式变换为与－非表达式：Y S ABC SABC SABC SABC = （3）画出逻辑图：如图题4.7(b)所示。

图题4.7C S（a ）（b ）4．8 由与非门设计一个数值范围判别电路。

设电路输入A 、B 、C 、D 为表示1位十进制数X 的8421BCD 码，当X 符合下列条件时，输出Y=1，否则输出为0。

第1章 数字电路基础知识1 电子电路主要分为两类：一类是电子电路主要分为两类：一类是 模拟电路 ，另一类是，另一类是 数字电路 。

2 模拟电路处理的是模拟电路处理的是 模拟信号 ，而数字电路处理的是，而数字电路处理的是 数字信号 。

3 晶体管（即半导体三极管）的工作状态有三种：晶体管（即半导体三极管）的工作状态有三种：截止截止、 放大和 饱和。

在模拟电路中，晶体管主要工作在体管主要工作在 放大状态 。

4 在数字电路中，晶体管工作在在数字电路中，晶体管工作在 截止与 饱和状态，也称为状态，也称为 “开关”状态。

状态。

5 模拟信号是一种模拟信号是一种大小随时间连续变化大小随时间连续变化的电压或电流，数字信号是一种的电压或电流，数字信号是一种突变突变的电压和电流。

6 模拟信号的电压或电流的大小是模拟信号的电压或电流的大小是随时间连续缓慢变化的随时间连续缓慢变化的，而数字信号的特点是“保持”（一段时间内维持低电压或高电压）和“段时间内维持低电压或高电压）和“突变突变”（低电压与高电压的转换瞬间完成）。

7 在数字电路中常将0~1v 范围的电压称为范围的电压称为低电平低电平，用，用““0”来表示；将3~5v 范围的电压称为高电平，用，用““1”来表示。

来表示。

介绍了数字电路的发展状况和数字电路的一些应用领域，并将数字电路和模拟电路进行了比较，让读者了解两者的区别，以利于后面数字电路的学习。

以利于后面数字电路的学习。

第2章 门电路1 基本门电路有基本门电路有与门与门、或门、非门三种。

三种。

2 与门电路的特点是：只有输入端都为只有输入端都为 高电平 时，输出端才会输出高电平；只要有一个输入端为“0”，输出端就会输出输出端就会输出 低电平 。

与门的逻辑表达式是与门的逻辑表达式是 Y A B =· 。

3 或门电路的特点是：只要有一个输入端为只要有一个输入端为 高电平 ，输出端就会输出高电平。

只有输入端都为 低电平 时，输出端才会输出低电平。

第四章习题答案4-1(a)100A A F ⊕=,211A A F ⊕=,322A A F ⊕=,33A F =(b) 000B A C =,011111)()(C B A B A C ⊕+=,000B A S ⊕=,0111)(C B A S ⊕⊕= (c) B A AB F +=（同或）(d) B A AC F +=1,B A BC F +=2,C A BC F+=3, 4-2，F ，F ，F∑=)9,8,7,6,5(3m F ，∑=)9,4(2m F ，∑=)8,7,3,2(1m F ，∑=)8,6,3,1(0m F卡诺图化简D F =3,AD D C B F +=2,D A C B CD F ++=1,D B A D A F +=0，F ，F ，F∑=)9,8,7,6,5(3m Y ，∑=)9,4,3,2,1(2m Y ， ∑=)8,7,4,3,0(1m Y ，∑=)8,6,4,2,0(0m Y用4-16线译码器实现987653F F F F F Y =,943212F F F F F Y =,874301F F F F F Y =,864200F F F F F Y =4-3将四片138译码器级联，ST 接高电平，ST 接低电平，ST 由译码控制3442A A ST =,3432A A ST =,3432A A ST =,3432A A ST =4-4113471347(1,3,4,7)F m m m m m F F F F ===∑ 2046046(0,4,6)F m m m m F F F ===∑4-51）一片8选1，输入A 、B 、C 分别接8选1的地址A 2,A 1,A 00,,1,17563420========D D D D D D D D D D2）两片8选1，输入A 、B 、C ，D 分别接4选1的地址012,,,A A A E1,01413121197651151084320================D D D D D D D D D D D D D D D D4-6A S SB A S S B A S S AB S S F 01010101)()(+⊕+++= A S S B A S S B A S S B S S A S S AB S S F 010*********+++++=将A S S ,,01分别接8选1的地址012,,A A A ，则输入端分别是0,1,,70635421========D D D D B D B D D D4-71) 输入A,B,C,D 分别接加法器的A 3,A 2,A 1,A 0, 加法器的B 3B 2B 1B 0=0011,CI=0 2) 输入A,B,C,D 分别接加法器的A 3,A 2,A 1,A 0, 加法器的B 3B 2B 1B 0=1101,CI=04-8假设四位被加数为ABCD ，加数为EFGH 输入A,B,C,D 分别接加法器的A 3,A 2,A 1,A 0, 加法器的B 3,B 2,B 1,B 0如下：M CI M H B M G B M F B M E B =⊕=⊕=⊕=⊕=,,,,01234-9真值表∑=)15,14,13,11,7(m F1)8选1数据选择器，将B A M ,,分别接8选1的地址012,,A A A ，则输入端分别是0,1,42107653========D D D D D C D D D2)用3-8译码器151413117151413117F F F F F m m m m m F ==4-10设三个开关分别为A,B,C ，开关的关闭为1，打开为0；灯的输出为F ，灯的亮为1，灭为0真值表C B A F =输入ABCD 分别接4-16译码器的地址段A 3,A 2,A 1,A 0 1) a 端：0158421=====D D D D D , 其余数据端接1 2) b 端：所有数据端均接1，1150=D D3) c 端：012109653======D D D D D D ,其余数据端接1 4) d 端：0158421=====D D D D D ,其余数据端接15) e 端：01514131187421=========D D D D D D D D D ,其余数据端接1 6) f 端：1150==D D ,其余数据端接07) g 端：08421====D D D D ,其余数据端接1设输出灯亮为1，灭为0真值表如下：1)4-16输入ABCD 分别接4-16译码器的地址段A 3,A 2,A 1,A 0（1) F 1端：143210=====D D D D D , 其余数据端接0 （2) F 2端：198765=====D D D D D , 其余数据端接0 （3) F3端：1151413121110======D D D D D D , 其余数据端接0 2）4位数据比较器实现用两片数据选择器，输入端ABCD 分别接两个比较器的A 3A 2A 1A 0,第一片比较器的B 3B 2B 1B 0=0101，第二片的B 3B 2B 1B 0=1001，两片的级联端0,1===<>=B A B A B A I I I ，则:B A I F <=11，B A I F >=23，212F F F =用4-16输入A 1A 0B 1B 0分别接4-16译码器的地址段A 3,A 2,A 1,A 0 （1) F 0端：1151375====D D D D , 其余数据端接0（2) F 1端：1141311976======D D D D D D , 其余数据端接0 （3) F 2端：1141110===D D D , 其余数据端接0 （4) F 3端：115=D , 其余数据端接04-141）只要把两片的B A I =直接相连就可以判断三个输入数据是否相等，假定输入为ABCD 四门课程，及格为1，不及格为0；输出F 为能否毕业，能够毕业为1，不能毕业为0。

习题4.1写出图所示电路的逻辑表达式，并说明电路实现哪种逻辑门的功能。

习题4.1图解：B A B A B A B A B A F ⊕=+=+= 该电路实现异或门的功能4.2分析图所示电路，写出输出函数F 。

习题4.2图 解：[]B A B BB A F ⊕=⊕⊕⊕=)(4.3已知图示电路及输入A 、B 的波形，试画出相应的输出波形F ，不计门的延迟．图解：B A B A B A AB B AB A AB B AB A F ⊕=∙=∙∙∙=∙∙∙=4.4由与非门构成的某表决电路如图所示。

其中A 、B 、C 、D 表示4个人，L=1时表示决议通过。

（1） 试分析电路，说明决议通过的情况有几种。

（2） 分析A 、B 、C 、D 四个人中，谁的权利最大。

解：（1）ABD BC CD ABD BC CD L ++=∙∙=L B A=1=1=1FFB A（2）(3)根据真值表可知，四个人当中C 的权利最大。

4.5分析图所示逻辑电路，已知S 1﹑S 0为功能控制输入，A ﹑B 为输入信号，L 为输出，求电路所具有的功能。

习题4.5图解：（1）011011)(S S B S A S S B S A L ⊕⊕+⊕=⊕⊕∙⊕= (2)(3)当S 1S 0=00和S 1S 0=11时，该电路实现两输入或门，当S 1S 0=01时，该电路实现两输入或非门，当S 1S 0=10时，该电路实现两输入与非门。

4.6习题4.6图10解：（1）ABC C B A F )(++= (2)电路逻辑功能为：“判输入ABC 是否相同”电路。

4.7已知某组合电路的输入A 、B 、C 和输出F 的波形如下图所示，试写出F 的最简与或表达式。

习题4.7图 解：（1）根据波形图得到真值表：(2)由真值表得到逻辑表达式为 C AB BC A C B A F ++=4.8、设∑=)14,12,10,9,8,4,2(),,,(m D C B A F ，要求用最简单的方法，实现的电路最简单。

第四章组合逻辑电路1. 解： (a)(b)是相同的电路，均为同或电路。

2. 解：分析结果表明图(a)、(b)是相同的电路，均为同或电路。

同或电路的功能：输入相同输出为“1”；输入相异输出为“0”。

因此，输出为“0”(低电平)时，输入状态为AB＝01或103. 由真值表可看出，该电路是一位二进制数的全加电路，A为被加数，B为加数，C为低位向本位的进位，F1为本位向高位的进位，F2为本位的和位。

4. 解：函数关系如下：ABSF+⊕=++ABSSSABB将具体的S值代入，求得F 312值，填入表中。

A A FB A B A B A A F B A B A A F A A F AB AB F B B A AB F AB B A B A B A AB F B A A AB F B A B A B A F B A AB AB B A B A F B B A B A B A B A B A B A F AB BA A A B A A B A F F B A B A F B A B A F A A F S S S S =⊕==+==+⊕===+⊕===⊕===⊕===+⊕===+=+⊕===⊕==+==⊕==Θ=+=+⊕===+++=+⊕===+=⊕===⊕==+=+⊕==+=+⊕===⊕==01111111011010110001011101010011000001110110)(01010100101001110010100011000001235. （1）用异或门实现，电路图如图(a)所示。

(2) 用与或门实现，电路图如图(b)所示。

6. 解因为一天24小时，所以需要5个变量。

P变量表示上午或下午，P＝0为上午，P=1为下午；ABCD表示时间数值。

真值表如表所示。

利用卡诺图化简如图(a)所示。

化简后的函数表达式为D C A P D B A P C B A P A P DC A PD B A P C B A P A P F =+++=用与非门实现的逻辑图如图(b)所示。

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21.2。

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4（2）127 （4）2.718解：（2）（127）D=72-1=(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 A B A B ⊕AB AB A B ⊕ AB +AB 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 11111由最右边2栏可知，A B ⊕与AB +AB 的真值表完全相同。

第四章 组合逻辑 习题解答4．1．2 组合逻辑电路及输入波形（A.B）如图题4.1.2所示，试写出输出端的逻辑表达式并画出输出波形。

解：由逻辑电路写出逻辑表达式=+=L AB AB A B首先将输入波形分段，然后逐段画出输出波形。

当A.B信号相同时，输出为1，不同时，输出为0，得到输出波形。

如图所示4．2．1 试用2输入与非门设计一个3输入的组合逻辑电路。

当输入的二进制码小于3时，输出为0；输入大于等于3时，输出为1。

解： 根据组合逻辑的设计过程，首先要确定输入输出变量，列出真值表。

由卡诺图化简得到最简与或式，然后根据要求对表达式进行变换，画出逻辑图1）设入变量为A.B.C输出变量为L，根据题意列真值表A B C L0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 11 0 1 11 1 0 11 1 1 12）由卡诺图化简，经过变换得到逻辑表达式L A BC A BC=+=*3）用2输入与非门实现上述逻辑表达式4．2．7 某足球评委会由一位教练和三位球迷组成，对裁判员的判罚进行表决。

当满足以下条件时表示同意；有三人或三人以上同意，或者有两人同意，但其中一人是叫教练。

试用2输入与非门设计该表决电路。

解： 1）设一位教练和三位球迷分别用A和B.C.D表示，并且这些输入变量为1时表示同意，为0时表示不同意，输出L表示表决结果。

L为1时表示同意判罚，为0时表示不同意。

由此列出真值表输入 输出A B C D L0 0 0 0 00 0 0 1 00 0 1 0 00 0 1 1 00 1 0 0 00 1 0 1 00 1 1 0 00 1 1 1 11 0 0 0 01 0 0 1 11 0 1 0 11 0 1 1 11 1 0 0 11 1 0 1 11 1 1 0 11 1 1 1 12）由真值表画卡诺图由卡诺图化简得L=AB+AC+AD+BCD由于规定只能用2输入与非门，将上式变换为两变量的与非——与非运算式 *******L AB AC AD BCD AB AC AD B CD ==3）根据L 的逻辑表达式画出由2输入与非门组成的逻辑电路4．3．3 判断图所示电路在什么条件下产生竞争冒险，怎样修改电路能消除竞争冒险?解： 根据电路图写出逻辑表达式并化简得*L A B BC =+当A=0，C=1时，L B B =+ 有可能产生竞争冒险，为消除可能产生的竞争冒险，增加乘积项使AC ，使 *L A B BC AC =++ ，修改后的电路如图4.4.4 试用74HC147设计键盘编码电路，十个按键分别对应十进制数0～9，编码器的输出为8421BCD码。

数电第四章练习册答案问题1：解释什么是逻辑门，并给出常见的逻辑门类型。

答案：逻辑门是数字电路中的基本组件，用于实现基本的逻辑运算，如与（AND）、或（OR）、非（NOT）、异或（XOR）等。

常见的逻辑门类型包括：与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、异或门（XOR）、与非门（NAND）、或非门（NOR）、同或门（XNOR）等。

问题2：描述二进制数和十进制数之间的转换方法。

答案：二进制数转换为十进制数的方法是将每个二进制位的值乘以其权重（2的幂），然后将结果相加。

十进制数转换为二进制数的方法是将十进制数除以2，取余数，然后继续除以2，直到结果为0。

问题3：什么是布尔代数？答案：布尔代数是一种数学系统，用于描述和操作逻辑运算。

它是数字电路设计中的基础，由布尔代数的基本原理和规则组成，如布尔代数的五个基本规则：交换律、结合律、分配律、德摩根定律和幂等律。

问题4：解释什么是组合逻辑电路，并给出一个例子。

答案：组合逻辑电路是一种数字电路，其输出仅依赖于当前的输入值，不包含存储元件。

一个常见的组合逻辑电路例子是加法器，它接受两个二进制数作为输入，并产生它们的和以及进位。

问题5：什么是时序逻辑电路？答案：时序逻辑电路是一种包含存储元件（如触发器）的数字电路，其输出不仅依赖于当前的输入值，还依赖于电路的历史状态。

一个常见的时序逻辑电路例子是寄存器，它可以存储一定数量的位，并在时钟信号的控制下更新其内容。

问题6：解释什么是触发器，并说明其功能。

答案：触发器是一种具有两个稳定状态的存储元件，它可以存储一位二进制信息。

触发器的功能是存储和转换信息，它们是构成更复杂时序逻辑电路的基本组件。

结束语：通过本章的练习，希望同学们能够加深对数字电子技术的理解，掌握逻辑门、二进制与十进制转换、布尔代数、组合逻辑电路和时序逻辑电路等基本概念和原理。

这些知识是数字电子技术领域的基石，对于未来深入学习和应用数字电路至关重要。

希望同学们能够不断练习，提高自己的理解和应用能力。

第四章组合逻辑电路3.1 基本要求1、熟练掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法。

2、熟练掌握编码器、译码器、数据选择器、加法器、减法器、数值比较器的原理及逻辑功能。

3、掌握译码器、编码器、数据选择器、加法器、数值比较器的扩展方法。

4、掌握用译码器、数据选择器进行组合逻辑电路设计的方法。

3.2自测题一、填空题1．数字电路分逻辑电路和逻辑电路两大逻辑电路。

2．组合逻辑电路当前的输出取决于当前时刻的，与无关。

3．半导体数码显示器的内部接法有两种形式：共接法和共接法。

4．对于共阳接法的发光二极管数码显示器，应采用电平驱动的七段显示译码器。

5．消除竟争冒险的方法有、、等。

二、选择题1．在下列逻辑电路中，不是组合逻辑电路的有。

A.译码器B.编码器C.全加器D.寄存器2．若在编码器中有50个编码对象，则要求输出二进制代码位数至少为位。

A.5B.6C.10D.503.一个8选1的数据选择器，其地址输入（选择控制输入）端有个。

A.1B.3C.4D.84.一个8选一数据选择器的数据输入端有个。

A.1B.2C.3D.4E.85．八路数据分配器，其地址输入端有个。

A.1B.2C.3D.4E.86. 四选一数据选择器如图1所示，该电路实现的逻辑函数F= 。

A．A+B B. A C. AB+A B D. A+AB7．以下电路中，加以适当辅助门电路，适于实现单输出组合逻辑电路。

A.二进制译码器B.数据选择器C.数值比较器D.七段显示译码器三、判断题（正确打√，错误的打×）1.优先编码器的编码信号是相互排斥的，不允许多个编码信号同时有效。

（）2.编码与译码是互逆的过程。

（）3.二进制译码器相当于是一个最小项发生器，便于实现组合逻辑电路。

（）4.液晶显示器的优点是功耗极小、工作电压低。

（）5.液晶显示器可以在完全黑暗的工作环境中使用。

（）四、思考题1、数据选择器输入数据的位数和输入地址的位数之间应满足怎样的定量关系？2、串行进位加法器和超前进位加法器有何区别？它们各有何优缺点？3、竞争-冒险现象产生的原因？如何消除竞争-冒险现象？2.3自测题答案一、填空题1．组合时序；2.输入历史状态；3.阴阳；4. 低5. 接入滤波电容引入选通脉冲.修改逻辑设计二、选择题1.D2. B3.B4.E5.E6.A7.AB三、判断题1．×2。