数字电子技术第4章 组合逻辑电路习题解答

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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 B

B 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.

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 ++=••= (2)

L B A =1 =1 =1

F

F B A

(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)

4.6试分析图所示电路的逻辑功能。

习题4.6图

解:(1)ABC C B A F )(++=

10

(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:

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。

1)用与非门实现。 2)用或非门实现。 3) 用与或非门实现。

F

C

B A

解:(1)将逻辑函数化成最简与或式并转换成最简与非式。

C

B A D

C B

D A D C B C B A D C B D A D C B C B A D C B D A D C B F •••=+++=+++=

根据最简与非式画出用与非门实现的最简逻辑电路:电路略。

(2 )由上述卡偌图还可得到最简或与表达式:

D

B C B A C B A D C D B C B A C B A D C F +++++++++=++++++=))()()((

即可用或非门实现。

(3) 由上步可继续做变换:

BD BC A C B A CD F +++=

根据最简与或非式画出用与或非门实现的最简逻辑电路。(图略)

4.9、设计一个由三个输入端、一个输出端组成的判奇电路,其逻辑功能为:当奇数个输入信号为高电平时,输出为高电平,否则为低电平。要求画出真值表和电路图。 解:(1)根据题意,设输入逻辑变量为A 、B 、C ,输出逻辑变量为F ,列出真值表为:

(2)由真值表得到逻辑函数表达式为:

C B A ABC C B A C B A C B A F ⊕⊕=+++=

F

(3)画出逻辑电路图

4.10、试设计一个8421BCD 码的检码电路。要求当输入量DCBA ≤4,或≥8时,电路输出L 为高电平,否则为低电平。用与非门设计该电路。 解:(1)根据题意列出真值表为:

(2)由真值表可得到输出逻辑函数表达式为:

)15,14,13,12,11,10()9,8,4,3,2,1,0()(0123m m D D D D L ∑+∑=

(3)将输出逻辑函数表达式化简并转换为与非与非式为:

0120120123)(D D D D D D D D D D L •=+=

(4)画出逻辑电路图

4.11、一个组合逻辑电路有两个功能选择输入信号C 1、C 0,A 、B 作为其两个输入变量,F 为电路的输出。 当C 1C 0取不同组合时,电路实现如下功能:

1.C 1C 0=00时,F=A 2.C 1C 0=01时,F= A ⊕B 3.C 1C 0=10时,F=AB 4.C 1C 0=11时,F=A+B

试用门电路设计符合上述要求的逻辑电路。 解:(1)根据题意,列出真值表

(2)由真值表列出逻辑函数表达式为:

B A

C AB C B A C A C C m B A C C F 0100101)15,14,13,11,6,5,3,2(),,,(+++=∑=

(3)根据逻辑函数表达式画出逻辑电路图。

B A =1 =1

C F

D L

4.12、用红、黄、绿三个指示灯表示三台设备的工作情况:绿灯亮表示全部正常;红灯亮表示有一台不正常;黄灯亮表示两台不正常;红、黄灯全亮表示三台都不正常。列出控制电路真值表,并选用合适的集成电路来实现。 解:(1)根据题意,列出真值表

由题意可知,令输入为A 、B 、C 表示三台设备的工作情况,“1”表示正常,“0”

表示不正常,令输出为R ,Y ,G 表示红、黄、绿三个批示灯的 状态,“1”表示亮,“0”表示灭。

F

(2)由真值表列出逻辑函数表达式为:

=)6,5,3,0(

)

,

,

(m

C

B

A

R

=)4,2,1,0(

)

,

,

(m

C

B

A

Y

7

)

,

,

(m

C

B

A

G=

(3)根据逻辑函数表达式,选用译码器和与非门实现,画出逻辑电路图。

4.13、 8-3线优先编码器74LS148在下列输入情况下,确定芯片输出端的状态。

(1)6=0,3=0,其余为1;

(2)EI=0,6=0,其余为1;

(3)EI=0,6=0,7=0,其余为1;

(4)EI=0,0~7全为0;

(5)EI=0,0~7全为1。

解:(1)74LS148在输入6=0,3=0,其余为1时,输出所有端均为1。

(2)74LS148在输入EI=0,6=0,其余为1时,输出A2 A1 A0 =001,CS=0,EO=1。(3)74LS148在输入EI=0,6=0,7=0,其余为1时,输出A2 A1 A0 =000,CS=0,EO=1。(4)74LS148在输入EI=0,0~7全为0时,输出A2 A1 A0 =000,CS=0,EO=1。

(5)74LS148在输入EI=0,0~7全为1时,输出A2 A1 A0 =111,CS=1,EO=0。

4.14、试用8-3线优先编码器74LS148连成32-5线的优先编码器。

解:

A B C R Y G

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1

1 1 0

0 1 0

0 1 0

1 0 0

0 1 0

1 0 0

1 0 0

0 0 1