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数字电路与逻辑设计习题及参考答案一、选择题1. 以下表达式中符合逻辑运算法则的是 D 。
·C=C 2 +1=10 <1 +1=12. 一位十六进制数可以用 C 位二进制数来表示。
A . １ B . ２ C . ４ D . 163. 当逻辑函数有n 个变量时，共有 D 个变量取值组合？A. nB. 2nC. n 2D. 2n 4. 逻辑函数的表示方法中具有唯一性的是 A 。
A .真值表 B.表达式 C.逻辑图 D.状态图5. 在一个8位的存储单元中，能够存储的最大无符号整数是 D 。
A .（256）10 B .（127）10 C .（128）10 D .（255）106.逻辑函数F=B A A ⊕⊕)( = A 。
C.B A ⊕D. B A ⊕ 7．求一个逻辑函数F 的对偶式，不可将F 中的 B 。
A .“·”换成“+”，“+”换成“·” B.原变量换成反变量，反变量换成原变量 C.变量不变D.常数中“0”换成“1”，“1”换成“0” 8．A+BC= C 。
A .A+B +C C.（A+B ）（A+C ） +C9．在何种输入情况下，“与非”运算的结果是逻辑0。
DA ．全部输入是0 B.任一输入是0 C.仅一输入是0 D.全部输入是1 10．在何种输入情况下，“或非”运算的结果是逻辑1。
AA ．全部输入是0 B.全部输入是1 C.任一输入为0，其他输入为1 D.任一输入为111．十进制数25用8421BCD 码表示为 B 。
101 010112．不与十进制数（）10等值的数或代码为 C 。
A .(0101 8421BCD B .16 C .2 D .813．以下参数不是矩形脉冲信号的参数 D 。
A.周期 B.占空比 C.脉宽 D.扫描期 14．与八进制数8等值的数为： BA. 2B.16C. )16D. 215. 常用的BCD码有 D 。
A.奇偶校验码B.格雷码码 D.余三码16.下列式子中，不正确的是(B)+A=A B.A A1⊕=⊕=A ⊕=A17.下列选项中，______是TTLOC门的逻辑符号。
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”。
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。
题1.1 完成下面的数值转换：（1）将二进制数转换成等效的十进制数、八进制数、十六进制数。
①（0011101）2②（11011.110）2③（110110111）2解：①（0011101）2 =1×24+ 1×23+ 1×22+ 1×20=(29)10（0011101）2 =(0 011 101)2= (35)8（0011101）2 =(0001 1101)2= (1D)16②(27.75)10，(33.6)8，(1B.C)16；③(439)10，(667)8，(1B7)16；（2）将十进制数转换成等效的二进制数（小数点后取4位）、八进制数及十六进制数。
①（89）②（1800）10③（23.45）1010解得到：①(1011001)2，(131)8，(59)16；②(11100001000) 2，(3410) 8，(708) 16③(10111.0111) 2，(27.31) 8，(17.7) 16；（3）求出下列各式的值。
①（54.2）16=（）10 ②（127）8=（）16 ③（3AB6）16=（）4解①(84.125)10；②(57)16；③(3222312)4；题1.2 写出5位自然二进制码和格雷码。
题1.3 用余3码表示下列各数①（8）10 ②（7）10 ③（3）10解（1）1011；（2）1010；（3）0110题1.4 直接写出下面函数的对偶函数和反函数。
()()Y AB C D E C'=++()()Y AB A C C D E ''=+++ (())Y A B C D E '''=++++()Y A B C A B C '''=++解(1)(())(())(2)()(())()(())(3)(())(())(4)D D D D Y A B C D E C Y A B C D E C Y A B A C C D E Y A B AC C D E Y A BC DE Y A B C D E Y ABC A B C Y A B C A B C'''''''=+++=+++''''''''=+++=+++''''''''''=='''''''=+++=+++，，，，题1.5 证明下面的恒等式相等 ()()()()()()()()AB C B ABC A BC ABC AB B A B A BBC AD A B B D A C C D A C B D B D AB BC ''+=++''++=++=++++'''+++=+1、(AB+C)B=AB+BC=AB ( C+C')+ ( A+A')BC=ABC +ABC'+ABC + A'BC= ABC+ABC'+ A'BC 2、AB'+B+A'B=A+B+A'B=A+B+B=A+B3、左=BC+AD ， 对偶式为(B+C)(A+D)=AB+AC+BD+CD 右=(A+B)(B+D) (A+C)(C+D)，对偶式为： AB+AC+BD+CD 对偶式相等，推得左=右。
第一章1.1二进制到十六进制、十进制(1)(10010111)2=(97)16=(151)10 (2)(1101101)2=(6D)16=(109)10(3)(0.01011111)2=(0.5F)16=(0.37109375)10 (4)(11.001)2=(3.2)16=(3.125)10 1.2十进制到二进制、十六进制(1)(17)10=(10001)2=(11)16 (2)(127)10=(1111111)2=(7F)161621016210)3.19()1010 1(11001.101(25.7)(4))A D7030.6()0101 0000 0111 1101 0110 (0.0110(0.39)(3) B ====1.8用公式化简逻辑函数(1)Y=A+B (3)Y=1）＝＋（解：1A A 1)2(=+++=+++=+++=C B A C C B A C B Y CB AC B A Y ADC C B AD C B C B AD DC A ABD CD B A Y =++=++=++=)()(Y )4(解：(5)Y=0 (7)Y=A+CDE ABCD E C ABCD CE AD B BC CE AD B BC Y CE AD B BC B A D C AC Y =+=⋅+=+⋅=++++=)()()()()()6(解：CB AC B C B A A C B A C B A C B A C B C B A A C B A C B A C B A Y C B A C B A C B A Y +=++=+++=++++=++++⋅+=++++++=)())(())()(())()((8解：）（D A D A C B Y ++=)9(E BD E D BF E A AD AC Y ++++=)10(1.9 (a) C B C B A Y += (b) C B A ABC Y +=(c) ACD D C A D C A B A Y D AC B A Y +++=+=21,(d) C B A ABC C B A C B A Y BC AC AB Y +++=++=21, 1.10 求下列函数的反函数并化简为最简与或式(1)C B C A Y += (2)DC A Y++=CB C B AC C B AC B A BC AC C A B A BC AC C A B A Y BCAC C A B A Y +=++++=⋅+++=+++=+++=))((]))([())(())(()3(解： (4)C B A Y ++=DC ABD C B D C A D C B D A C A C D C B C A D A Y CD C B C A D A Y =++=+++=++++=+++=)())(())()(()5(解： (6)0=Y1.11 将函数化简为最小项之和的形式CB AC B A ABC BC A C B A C B A C B A ABC BC A CB A AC B B A BC A C B AC BC A Y CB AC BC A Y +++=++++=++++=++=++=)()()1(解：D C B A CD B A D C B A ABCD BCD A D C B A Y +++++=）（2)13()()()(3CD B A BCD A D BC A D C B A D C B A ABCD D ABC D C AB D C AB CD B A D C B A D C B A D C B A CD AB B A B A B A ACD D AC D C A D C A CD A D C A D C A D C A B BCD D BC D C B D C B CD B D C B D C B D C B A Y CDB A Y ++++++++++++=+++++++++++++++++++=++=解：）（(4)CD B A D ABC D BC A D C AB D C AB CD B A ABCD BCD A Y +++++++= (5)MN L N M L N LM N M L N M L N M L Y +++++=1.12 将下列各函数式化为最大项之积的形式(1)))()((C B A C B A C B A Y ++++++= (2)))()((C B A C B A C B A Y ++++++= (3)76430M M M M M Y ⋅⋅⋅⋅= (4)13129640M M M M M M Y ⋅⋅⋅⋅⋅= (5)530M M M Y ⋅⋅=1.13 用卡诺图化简法将下列函数化为最简与或形式：(1)D A Y +=(3)1=Y (2)D C BC C A B A Y +++= (4)B AC B A Y ++=B A DC Y ++=AC B A Y +=(5)D C B Y ++= (6)C B AC B A Y ++=(7)C Y = (9)D C A C B D A D B Y +++=(8))14,11,10,9,8,6,4,3,2,1,0(),,,(m D C B A Y ∑= (10)),,(),,(741m m m C B A Y ∑=D A D C B Y ++=ABC C B A C B A Y ++=1.14化简下列逻辑函数(1)D C B A Y +++= (2)D C A D C Y += (3)C A D AB Y ++= (4)D B C B Y += (5)E D C A D A E BD CE E D B A Y +++++=1.20将下列函数化为最简与或式(1)AD D C B D C A Y ++= (2)AC D A B Y ++= (3)C B A Y ++= (4)D B A Y +=第二章2.1解:Vv v V V v T I mA I mA Vv T V v a o B o B BS B o B 10T 3.0~0(2.017.0230103.0207.101.57.05I V 5v 1021.5201.510V 0v )(i i ≈≈∴<=×≈=−≈∴−=×+−=截止，负值，悬空时，都行）饱和－＝时，＝当截止时，＝当都行）＝饱和，，－＝悬空时，都行）饱和。
第4章触发器[题4.1]画出图P4.1所示由与非门组成的根本RS触发器输出端Q、Q的电压波形，输入端S、R的电压波形如图中所示。
图P4.1[解]见图A4.1图A4.1[题4.2]画出图P4.2由或非门组成的根本R-S触发器输出端Q、Q的电压波形，输出入端S D，R D的电压波形如图中所示。
图P4.2[解]见图A4.2[题4.3]试分析图P4.3所示电路的逻辑功能，列出真值表写出逻辑函数式。
图P4.3 [解]：图P4.3所示电路的真值表S R Q n Q n+1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0* 1 110*由真值表得逻辑函数式 01=+=+SR Q R S Q nn[题4.4] 图P4.4所示为一个防抖动输出的开关电路。
当拨动开关S 时，由于开关触点接触瞬间发生振颤，D S 和D R 的电压波形如图中所示，试画出Q 、Q 端对应的电压波形。
图P4.4[解] 见图A4.4图A4.4[题4.5] 在图P4.5电路中，假设CP 、S 、R 的电压波形如图中所示，试画出Q 和Q 端与之对应的电压波形。
假定触发器的初始状态为Q =0。
图P4.5[解]见图A4.5图A4.5[题4.6]假设将同步RS触发器的Q与R、Q与S相连如图P4.6所示，试画出在CP 信号作用下Q和Q端的电压波形。
己知CP信号的宽度t w = 4 t Pd 。
t Pd为门电路的平均传输延迟时间，假定t Pd≈t PHL≈t PLH，设触发器的初始状态为Q=0。
图P4.6图A4.6[解]见图A4.6[题4.7]假设主从结构RS触发器各输入端的电压波形如图P4.7中所给出，试画Q、Q端对应的电压波形。
设触发器的初始状态为Q=0。
图P4.7[解] 见图A4.7图A4.7[题4.8]假设主从结构RS触发器的CP、S、R、DR各输入端的电压波形如图P4.8所示，1DS。
1.1 将下列各式写成按权展开式：2 1 0 -1(352.6 ) io=3X 102+5X 101+2X 10°+6X 10(101.101 ) 2=1 X 22+1x 2O+1X 2-1+1x 2-3( 54.6 )8=5X 81+54X 80+6X 8-12 1 0 -1 -2(13A.4F)16=1X162+3X161+10X 160+4X16-1+15X16-21.2 按十进制0~17 的次序，列表填写出相应的二进制、八进制、十六进制数。
解：略1.3 二进制数00000000~11111111 和0000000000~1111111111 分别可以代表多少个数？解：分别代表28=256和210=1024个数。
1.4 将下列个数分别转换成十进制数：1111101000)2，(1750) 8，( 3E8)16解：( 1111101000)2=( 1000)10( 1750)8= ( 1000)10(3E8)16=(1000)101.5 将下列各数分别转换为二进制数： ( 210)8，( 136)10，( 88)16解：结果都为：（10001000）21.6 将下列个数分别转换成八进制数：（111111）2，（63）10，（3F）16解：结果都为（77）81.7 将下列个数分别转换成十六进制数：（11111111）2，（377）8 ，（255）10 解：结果都为（FF）161.8 转换下列各数，要求转换后保持原精度：解：（1.125 ）10=（1.0010000000 ）10 ——小数点后至少取10 位（0010 1011 0010 ）2421BCD= （11111100）2（0110.1010 ）余 3 循环BC[M= （ 1.1110 ） 21.9 用下列代码表示（1 23）10，（1011.01 ）2：解：（1） 8421BCD码：（123 ）10= （0001 0010 0011 ）8421BCD（1011.01 ）2=（11.25）10=（0001 0001.0010 0101 ）8421BCD(2) 余3 BCD码(123) io= (0100 0101 0110 )余3BCD(1011.01 ) 2=( 11.25 ) 10=(0100 0100.0101 1000 )余3BcD1.10 已知A=(1011010) 2，B=( 101111) 2，c=(1010100) 2，D=( 110) 2(1)按二进制运算规律求A+B, A-B, C X D, C一D,(2)将A B、C D转换成十进制数后，求A+B, A-B, C X D,C- D,并将结果与(1)进行比较。
