数字电子技术基础(阎石)第四版课后习题答案详解

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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

《数字电子技术基本教程第》阎石习题详解

vI/V vO/V
51Ω 1.5KΩ 100KΩ ∞
0
0
0 不定
5
5
5 不定
图 2.44 习题 2-3 电路图
图 2.45
3.16 答案：
RP（m a x）
VCC VOH nIOH IL
5 3.6 2 0.1103 3 20106 5.4K
RP（m in）
VOH mI IH

10106
5 3.5 3 1106
6

41.7K
RP（m in）
VDD VOL IOL(max) mI IL

5 0.3 4103 1106
6
1.2K
图 2.53 习题 2-17 图
3.13 答案：
图 2.44 习题 2-3 电路图
vI1/V 悬空接地 51Ω 3.6 50KΩ 0.2 vI2/V 1.4V 0V 0V 1.4V 1.4V 0.2V
2.7 答案：
0
1
1
0
0
1
高阻态
0 0
1
2.8 答案： 1
1 0
0
1
0 0
1
2.9 答案：
图 2.48 习题 2-9 图
2.12 答案：
F A B AB AB 1 B 1 B B
最多可以接10个同样的门电路
图 2.55 习题 2-19 图
3.20 答案：
IOH(max) 0.4mA
IIH(max) 20 A
IOL(max) 8mA IIH(max) 0.4mA
2nIIH(max) IOH(max)
n
IOH (max) 2I IH(max)

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《数字电子技术基础》第五章习题（阎石主编,第四版）

[题5.1] 分析图P5.1时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图，说明电路能否自启动。

画出电路的状态转换图，说明电路能否自启动。

答案：答案：11322131233;J K QJ K Q J Q Q K Q ì==ï==íï==î3Y Q =电路能自启动。

状态转换图如图A5.1。

[题5.7] 在图P5.7电路中，若两个移位寄存器中的原始数据分别为A 3 A 2 A 1 A 0＝1001，B 3 B 2 B 1 B 0＝0011，试问经过4个CP 信号作用以后两个寄存器中的数据如何？这个电路完成什么功能？成什么功能？答案：经过四个时钟信号作用以后，两个寄存器里的数据分别为：A 3 A 2 A 1 A 0＝1100，B 3B 2B 1 B 0＝0000。

这是一个四位串行加法计数器。

[题5.8] 分析图P5.8的计数器电路，说明这是多少进制的计数器。

十进制计数器74160的功能表见表5.3.4。

答案：答案：电路为七进制计数器。

图P5.8电路为七进制计数器。

[题5.9] 分析图P5.9的计数器电路，画出电路的状态转换图，说明这是多少进制的计数器。

十六进制计数器74LS161的功能表见表5.3.4。

答案：答案：。

这是一个十进制计数器。

电路的状态转换图如图A5.9。

这是一个十进制计数器。

[题5.10] 试用4位同步二进制计数器74LS161接成十二进制计数器，标出输入、输出端。

可以附加必要的门电路。

74LS161的功能表见表5.3.4。

答案：答案：见图A5.10 [题5.11] 试分析图P5.11的计数器在M＝1和M＝0时各为几进制。

74160的功能表见表5.3.4。

答案：答案：M＝1时为六进制计数器，M＝0时为八进制计数器。

时为八进制计数器。

[题5.16] 图P5.16电路是由两片同步十进制计数器74160组成的计数器，试分析这是多少进制的计数器，两片之间是几进制。

阎石《数字电子技术基础》名校真题解析及典型题精讲精练

码运算结果仍是补码，要读出真值应再求补一次变成原码，才能得到正确的真值。
取反
＋１
－７＋５＝－２－７＝１０１１１→ １１０００→ １１００１
取反
＋１
１１１１０→１０００１→ １００１０
１１００１
＋００１０１
１１１１０
０１１１７
＋０１１１７
１１１０
两个正数相加得负数，结果显然是错误的，其原因是三位数最大可表示为７，而１４已超过表示的
进制数。
３．二 ———十六进制、八进制之间的转换
①二进制转换成十六进制：
因为１６进制的基数１６＝２４，所以，可将四位二进制数表示一位１６进制数。将二进制数整数部
分低位起四位一组不足四位前面加０；小数部分高位起四位一组不足四位后面加０。然后分别用对应
１６进制数表示。
常用的有：有权码和无权码
二、反码
反码是为了在求补码时不做减法运算。二进制的反码求法是：正数的反码与原码相同，负数的原码除了符号位外的数值部分按位取反，即“１”改为“０”，“０”改为“０”，
三、补码：
正数的补码和原码相同，负数的补码是符号位为“１”，数值位按位取反加“１”，即“反码加１”当做二进制减法时，可利用补码将减法运算转换成加法运算。
注：如讲义内容与视频内容相出入，请以视频内容为准。给你带来的不便我们深表歉意。
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第１讲数值与编码
考点：
１．数制间的转换。２．常用编码。
题型：
１．填空题２．选择题
（一）十进制
十进制采用０，１，２，３，４，５，６，７，８，９十个数码，其进位的规则是“逢十进一”。４５８７．２９＝４１０３＋５１０２＋８１０１＋７１００＋２１０１＋９１０２

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
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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、）
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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
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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。

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)

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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
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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。
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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
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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)

阎石数电第四版课后习题答案详解数字信号处理指导书-修订版

实验一卷积运算1. 实验目的(1) MATLAB中序列的表示；(2) 序列的图形显示；(3) 序列的卷积计算。

2. 实验原理与方法(1) 信号在MATLAB中的表示方法MATLAB中用两个参数向量来表示有限长序列x(n)，一个是x(n)中各点的样值向量，一个是各点的位置向量。

两个向量长度相等，假设位置向量的第m 个元素的值为k，则样值向量的第m个元素的值即为x(k)。

(2) 序列的图形显示MATLAB中可调用stem函数来显示序列，其具体形式为：stem(X,Y)stem(...,'fill')stem(...,LineSpec)(3) 序列的卷积运算卷积和是离散信号与系统分析的有效方法和工具，两个序列x(n)和h(n)的卷积和定义为：∑∞-∞=== =mmnhmxnhnxny)()()(*)()(利用MATLAB求离散序论卷积和的专用函数conv可以实现离散信号卷积和的计算。

其具体形式为：w = conv(u,v)3. 实验内容及步骤(1) 熟悉MATLAB造作环境，复习时域离散信号和系统的相关知识。

(2) 编写实验程序，产生以下序列并显示其图形：14234()()403()347()cos4()sin 8x n R n n n x n n n x n n x n n ππ=-≤≤⎧⎪=-≤≤⎨⎪⎩== (3) 编制程序，计算x 2(n)*x 1(n)、x 3(n)*x 1(n)、x 4(n)*x 1(n)，并显示其计算结果。

(4) 手动计算上述卷积和，并与程序运行结果进行比较。

4．实验方式及要求每人一台安装有Matlab7.0的计算机，在计算机上编程仿真。

一人一组，独立完成。

5. 思考题脚本文件与函数文件编写上有什么区别？二者用法上有什么区别？6. 实验报告要求(1) 简述实验目的及实验原理。

(2) 按实验步骤附上实验过程中离散序列的时域波形，并对所得结果进行分析和解释。

(3) 总结实验中的主要结论。

阎石《数字电子技术基础》笔记和课后习题详解-时序逻辑电路【圣才出品】

第6章时序逻辑电路6.1复习笔记本章系统地讲述了时序逻辑电路的工作原理和分析方法、设计方法。

首先讲述了时序逻辑电路在逻辑功能和电路结构上的特点以及分析时序逻辑电路的具体方法和步骤。

然后介绍了移位寄存器、计数器、顺序脉冲发生器等各类时序逻辑电路的工作原理和使用方法。

最后介绍了时序逻辑电路的竞争-冒险现象。

一、概述时序电路称为状态机（简称SM）、有限状态机（FSM）或算法状态机（ASM），工作时在电路的有限个状态间按一定的规律转换，关于时序电路的要点总结如表6-1-1所示。

表6-1-1时序电路要点总结二、时序逻辑电路的分析方法1．同步时序逻辑电路的分析方法分析一个时序电路，就是要求找出电路的状态和输出的状态在输入变量和时钟信号作用下的变化规律。

由于同步时序电路中所有触发器都是在同一个时钟信号操作下工作的，因此分析方法比较简单。

分析同步时序电路时一般按如下步骤进行：（1）由逻辑图得到每个触发器的驱动方程；（2）将驱动方程代入相应触发器的特性方程，得到状态方程；（3）得到整个时序电路的状态方程组；（4）根据逻辑图得到电路的输出方程。

2．时序逻辑电路的状态转换表、状态转换图、状态机流程图和时序图（1）状态转换表：①状态方程和输出方程中代入任意一组输入变量及电路初态的取值；②计算出电路的次态和现态下的输出值；③将其再代入状态方程和输出方程；④得到一组新的次态和输出值；⑤将所有计算结果列成真值表的形式，得到状态转换表。

（2）状态转换图：将电路的各个状态用圆圈表示，状态转换方向用箭头表示。

箭头旁注明状态转换前的输入变量取值和输出值。

输入变量取值通常写在斜线以上，输出值写在斜线以下。

（3）状态机流程图（SM图）：SM图表示在一系列时钟脉冲作用下时序电路状态转换的流程以及每个状态下的输入和输出。

SM图常用图形符号见表6-1-2。

表6-1-2SM图常用图形符号（4）时序图：在输入信号和时钟脉冲序列作用下，电路状态、输出状态随时间变化的波形图称为时序图。

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P.林德特王新奎）/viewthread.php?tid=290&fromuid=191597大学英语综合教程 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第一章1.1 二进制到十六进制、十进制 (1) (10010111)2=(97)16=(151)10(3) (0. 01011111)2= (0. 5F)i6= (0. 37109375)io 1.2十进制到二进制、十六进制(1) (17)10=(10001)2=(11)16(3)(0.39)10 =(0.0110 0011 1101 0111 0000 1010)2 = (0.63D70AX1.8用公式化简逻辑函数(1)Y=A+B(2)Y=ABC+A+B+C角率：Y=BC+A+B+C=C+A+B+C=\iA+A=\)(5)Y=0(6)7 = AC(CD + AB) + BC(B+AD + CE)角率：Y =BC(B-AD + CE) = BC(B+AD)-CE = ABCD(C +E)= ABODE(8) Y = A + (B + C)(A + B +C)(A+B + C)解：Y = A + (B-C)(A + B+C)(A + B+C) = A + (ABC+BC)(A + B+C)=A + BC(A + B+C) = A + ABC +BC = A+BC(9)7 = BC +AD + AD(10)7 =AC + AD + AEF + BDE + BDE1.9(a )Y = A B C + B C(b )Y = A B C + A B C(c) Yl =A B + A C D ,Y 2 =A B + a TH5 + 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+BC⑵ F = ：i + C +万(3)7 ={A+E)(A + C)AC + BC+++(^Y = A +B + C={AB + AC+BC+AC){B+C) =B+C(5)Y = AD +AC +BCD +C_--------------- — (6) 7 = 0=ACD(B +C+D) = ABCD1. 11将函数化简为最小项之和的形式Q )Y =A B C + AC + BC解：F = +WC +互++互)C + (W + Z )互C=ABC + ABC + ABC + ABC + ABC = ABC + ABC + ABC + ABC(2) Y = ABCD + ABC D + ABCD + ABC D + ABCD + A B C D(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 001 i)2 =(19.53)!⑶Y=1(4)7 = ABCD + ABD + ACD解：Y = AD(FC + B + U) = AD(B + 己 + C) = AD(7)Y=A+CD(3) Y = A + B + CD解：Y = A(BC D + BCD + BCD + BCD + B C D + BCD + BCD + BCD) +B(1C D + ACD + AC D + AC D + ACD + AC D + ACD + ACD) + (AB + AB + AB + AB)CD =ABC D + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD +ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD(13)(4) Y = A B C D+ A B C D~A B C D+A B C D+A B C D+A B C D+A B C D+A B C D(5) Y = L M N + LMN + LM N + LMN + L M N + LM N1.12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) (3) Y = M0•M3 •M4 •M6•M7Y = C + D + AB (5) Y = B+ C + D(7) Y =C⑶Y(A, B, C, D) = Z m (0,1,2,3,4,6,8,9,10,11,14)(2) Y =(A + B + C)(A + B + C)(A + B + C) (4) Y = M0•M4•M6•M9 •M12•M131.13用卡诺图化简法将下列函数化为最简与或形式:(1)Y = A + D(2) Y = AB + A C + BC + CDY = B + CD + A d1.14化简下列逻辑函数(1) Y = A + B + C + D(3) Y = AB + D + AC(5) Y = A B + D E + CE + BDE + A D + AC D E(3)Y = 1(4) Y = AB + AC + BCY=A B+AC(6) Y = A B+AC+BC(9) Y = B D + AD + BC + ACD(10) Y(A,B,C) = Z(m1,m4,m7)^C00 01 1110Y = ABC + A B C + ABC(2) Y = CD + ACD(4) Y = BC + BD1.20将下列函数化为最简与或式(1) Y = A C D + BC D + A D(2) Y = B + A D + AC(3) Y = A + B + C(4) Y = A + B D(5) Y=1 (6) Y = CD + B D + AC第二章2.1 解：(a)当 v1=0V时，1-10X 5.1 = -2V r截止v… 欠 10V当V i=5V时，10D 5.1 + 20T5-0.710.7 .I B =---------------------= 0.3mA B 5.1 2030 X 20.17mA<I B••• I t包和v。

欠 0.2V(0~0.3V都行）悬空时，v B负值，T截止，v。

泛10V⑷当V i=0V时，v B为负值•I截止v f f5—0787当V i=5V时，I B=—.-----------------=0.42m A1B54。

18I BS =0.05m A<I B•••T饱和v。

«0.2V(0~0.3K都行）50x25—0.78.7^悬空时，I B----------------------------------=0.08m A4.718I BS =0.05m A<I B，•••T饱和，"。

=0.2厂(0~0.3K都行）2.3 解:s闭合时，输入低电平，此时0 4 0 4VVIL= R2X5I'l< 0.4V R2S ~ = 200Q 尺2的最大允许值为 200Q5I'il2mAs断开时，输入为高电平，此时V -4V 1VVH =Vc c-(Rj + R2) x5I h>4V Rj + R2--------=----------= 10 船25I ih0.1mA.R,最大允许值为10K—R,2.4解:2.5解:G m输出为低电平时，G m输出为高电平时，所以，N=20G m输出为低电平时，g m输出为高电平时，所以，N=5I OL(max) 8扇出系数N=丄OL、—，= — = 20I L0.4扇出系数N=^m a x l=H=20I IH0.02扇出系数 N=IOL(max) = ^6 = 10I IL16扇出系数N= IO»(max) ^-0-^- = 5 (分母中的2为输入端的个数)2I ih 2 x 0.042.6解：由于T T L 型或非门输入结构不同，每个输入端都有一个三极管NI ol (m ax)16低_2I IL2 X 1.6N_I 〇H(max)0.42I IH2 X 0.04最多能驱动5个相同的或非门2.7解：根据公式:V - V r_v c c y O H 5 - 3.2L (m a x )n I O H + m lIH 3 x 0.1 + 3 x 0.025KR Vcc - V ol 5 - 0.4L (m in )I- m I il8 - 3 x 0.40.68K0.68K < R l < 5K2.8解：当R = Vm 时，T 必须满足截止条件：Ib =0同时要满足--0.1-V r DR,R 2 + R3■< I LM^ R1 > 11K当G = 0V 时，T 必须满足饱和条件：I B > I B风1m A ， h =^B = 11 - I O H - 13V - V t vv rtu R 1VO H = VB E + 12 R 2 12 = 13 + I B S [K < R 1 < 4.46K0.7 + 8R 30.43 mA^R 1 < 4.46K2.9 解:⑴同上题解法:• 16mA■ 5 x 1.4 = 7 m A ^可解得：.3K < R b < 33.1KV - 0.3 II r + I l = ~c c ----------+ I l = 8 m A ^ Ibs = ~^~R c L R L BS 々0.08mA(2)把O C 门换成T T L 门时，若门输出为低电平时两者相同，无影响；但输出高电平时两者截然不同，O C 门向内流进（漏电流)，而T T L 的电流是向外流出，Ib = Irb + I o h ，Io h 为T T L 输出高电平时的输出电流。

由输出特性曲线知：当V o h 下降到0.7V 时，Io h 相当大，I c 也很大，会烧毁三极管。

55c c LMLc2.10 (1) 2 = 1.4V (2) 2 = 0.2V (3 ) 2 = 1.4V (4) 2 = 0.2V (5) 2 = 1.4V2.11各种情况均为1.4V 2.12 解：输出为高电平时：V。

= Vc c - (0.2 x 2 -iL )R l = 4.6 + iLRL (V - V ^输出为高电平时：V。

= -c c ~。

+ iL x 0.01 = 0.05 + 0.01iLV R l )2.13解：一 5V - V - V1)对74系列：坚~01 • R + Vo 1 < 0.5V ^ R < 0.32Kr+ r2)对74H 系列：R ! = 2.8K ，同法解得：R < 0.22K 3)对74S 系列：&相同，••• R < 0.22K 4)对74LS 系列：R < 1.58K 2.14(a )Y = A • B(b )Y = A + B(c ) Y = A + B(d )A = 0时，输出为高阻；A = 1时，Y = G, + G 2所以电路为三态或门。