数字电子技术基础第五版习题解答
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第一章习题答案一周期性信号的波形如图题所示,试计算:(1)周期;(2)频率;(3)占空比0121112(ms)图题1.1.4解: 周期T=10ms 频率f=1/T=100Hz占空比q=t w /T ×100%=1ms/10ms ×100%=10%将下列十进制数转换为二进制数、八进制数和十六进制数,要求误差不大于2-4:(1)43(2)127(3)(4)解:1. 转换为二进制数:(1)将十进制数43转换为二进制数,采用“短除法”,其过程如下:2 43 ………………………余1……b 02 21 ………………………余1……b 12 1 ………………………余1……b 52 2 ………………………余0……b 42 5 ………………………余1……b 32 10 ………………………余0……b 2高位低位从高位到低位写出二进制数,可得(43)D =(101011)B(2)将十进制数127转换为二进制数,除可用“短除法”外,还可用“拆分比较法”较为简单: 因为27=128,因此(127)D =128-1=27-1=(1000 0000)B -1=(111 1111)B(3)将十进制数转换为二进制数,整数部分(254)D =256-2=28-2=(1 0000 0000)B -2=(1111 1110)B 小数部分()D =()B()D=(1111 )B(4)将十进制数转换为二进制数整数部分(2)D=(10)B小数部分()D=()B演算过程如下:0.718×2=1.436……1……b-1 0.436×2=0.872……0……b-2 0.872×2=1.744……1……b-3 0.744×2=1.488……1……b-4 0.488×2=0.976……0……b-5 0.976×2=1.952……1……b-6高位低位要求转换误差小于2-4,只要保留小数点后4位即可,这里算到6位是为了方便转换为8进制数。
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 A B A B ⊕ABAB A B ⊕AB +AB0 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。
1.1 数字电路与数字信号第一章 数字逻辑习题1.1.2 图形代表的二进制数MSBLSB 0 1 211 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/=100HZ占空比为高电平脉冲宽度与周期的百分比,q=1ms/10ms*100%=10% 数制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 2 (2)127 (4)解:(2)(127)D=27-1=()B-1=(1111111)B =(177)O=(7F )H (4)()D=B=O=H 二进制代码1.4.1 将下列十进制数转换为 8421BCD 码: (1)43 (3) 解:(43)D=(01000011)BCD1.4.3 试用十六进制写书下列字符繁荣 ASC Ⅱ码的表示:P28 (1)+ (2)@ (3)yo u (4)43解:首先查出每个字符所对应的二进制表示的 ASC Ⅱ码,然后将二进制码转换为十六进制 数表示。
(1)“+”的 ASC Ⅱ码为 0101011,则(00101011)B=(2B )H (2)@的 ASC Ⅱ码为 1000000,(01000000)B=(40)H(3)you 的 ASC Ⅱ码为本 1111001,1101111,1110101,对应的十六进制数分别为79,6F,75 (4)43 的 ASC Ⅱ码为 0110100,0110011,对应的十六紧张数分别为 34,33 逻辑函数及其表示方法解: (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⊕BAB AB A⊕BAB+AB0 0 1 11111111111A (1BC ) ACDCDEA ACDCDEACD CDEACD E2.1.4 用代数法化简下列各式(3) ABC B C)A⋅B A⋅B(A B)(A B)1BAB ABABBABAB(9) ABC DABD BC D ABCBD BC解: ABC DABDBC DABCBD BCB ( ACD )L D ( AC)2(3)(L AB)(C D)2.2.2 已知函数 L(A,B,C,D)的卡诺图如图所示,试写出函数 L 的最简与或表达式解:L( A, B, C, D) BC D BCD B C D ABD2.2.3 用卡诺图化简下列个式(1)ABCD ABCD AB AD ABC3解:ABCD ABCD AB AD ABCABCD ABCD AB CC DDAD B B CCABC D D)()()()()(ABCD ABCD ABC D ABCD ABC D ABC D ABC D(6)L( A, B, C, D ) ∑m解:(0, 2, 4, 6,9,13)∑d(1, 3, 5, 7,11,15)L AD(7)L( A, B, C , D )∑m 解: (0,13,14,15)∑d(1, 2, 3, 9,10,11)L AD AC AB42.2.4 已知逻辑函数L AB BC C A,试用真值表,卡诺图和逻辑图(限用非门和与非门)表示解:1>由逻辑函数写出真值表A11112>由真值表画出卡诺图B1111C1111L1111113>由卡诺图,得逻辑表达式L AB BC AC 用摩根定理将与或化为与非表达式L AB BC AC AB⋅B C⋅AC4>由已知函数的与非-与非表达式画出逻辑图5第三章习题MOS逻辑门电路3.1.1 根据表题所列的三种逻辑门电路的技术参数,试选择一种最合适工作在高噪声环境下的门电路。
第五章部分习题解答5.8S a =0011 , S b =1001 , S a ^ S b T S a 计数循环共有7个状态,故此电路是七进制计数器。
5.2 (在画出电路的状态转换图。
”后加:解:作功能说明。
”)1•写方程式输出方程:y=A Q 2nQ 1n驱动方程:r D i =AQ 2—n nn nD 2=AQ 2 Q i =A(Q 2 +Q i ) 状态方程:n+1 —nQ i = D i =AQ 2 n+1n nQ 2= D 2= A(Q 2 +Q 1 )AQ :" Q-" Q 严Q 宀0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 00 0 0 0 1 1 0 0 C 10 0 0 L 0 1 0 1 1 1 0 1 1 01 0 1 1 1 11 0 03. 从状态转换表画出状态转换图,如右图所示;4. 作功能说明:此电路是 “1111 ••序列检测器。
5.7四个CP 作用后,A 寄存器的状态:A 3A 2A 1A 0=1100 ; B 寄存器的状态:B 3B 2B i B o =OOOO 。
此电路是一个四位串行加法器(和不能超过四位) 。
5.24 (在原题后加: 用三片74LS194实现。
”)S i =高电平时,CP 上升沿作用后,将 升沿作用下,开始循环输出该序列。
0010110111 ”存入三片 74LS194内,S i =低电平后,在 CP 上5.4 (将图P5.4中的异或门改为同或门) 解: 1.写方程式_______n nn n输出万程:y=A Q 2 Q 1 A Q 2 Q 1 驱动方程: J 1=K 1=1 _____nJ 2=K 2=A O Q 1状态方程:n+1nnnQ 1 = J i Q i +K i Q 1 = Q 1QfQ 严 y000 i 110 0 1 00c0 1 0 0 1 0 0 1 I 1 0 0 1 0 00 I 0 1 0 1I 01 1 01 1 0 I 1 10 0 12.依次设定初态,代入方程求出次态和输出,如上表所示;再整理成状态转换图,如上图所示;3.作功能说明:此电路是同步两位二进制加/减计数器。
一、填空题:(每空3分,共15分)1.逻辑函数有四种表示方法,它们分别是()、()、()和()。
2.将2004个“1”异或起来得到的结果是()。
3.由555定时器构成的三种电路中,()和()是脉冲的整形电路。
4.TTL器件输入脚悬空相当于输入()电平。
5.基本逻辑运算有: ()、()和()运算。
6.采用四位比较器对两个四位数比较时,先比较()位。
7.触发器按动作特点可分为基本型、()、()和边沿型;8.如果要把一宽脉冲变换为窄脉冲应采用()触发器9.目前我们所学的双极型集成电路和单极型集成电路的典型电路分别是()电路和()电路。
10.施密特触发器有()个稳定状态.,多谐振荡器有()个稳定状态。
11.数字系统按组成方式可分为、两种;12.两二进制数相加时,不考虑低位的进位信号是()加器。
13.不仅考虑两个____________相加,而且还考虑来自__________相加的运算电路,称为全加器。
14.时序逻辑电路的输出不仅和_________有关,而且还与_____________有关。
15.计数器按CP脉冲的输入方式可分为___________和___________。
16.触发器根据逻辑功能的不同,可分为___________、___________、___________、___________、___________等。
17.根据不同需要,在集成计数器芯片的基础上,通过采用___________、___________、___________等方法可以实现任意进制的技术器。
18.4. 一个JK 触发器有个稳态,它可存储位二进制数。
19.若将一个正弦波电压信号转换成同一频率的矩形波,应采用电路。
20.把JK触发器改成T触发器的方法是。
二.数制转换(5分):1、(11.001)2=()16=()102、(8F.FF)16=()2=()103、(25.7)10=()2=()164、(+1011B)原码=()反码=( )补码5、(-101010B)原码=()反码=( )补码三.函数化简题:(5分) 1、 化简等式Y ABC ABC ABC =++ C B AC B A Y ++=D C A C B A B A D C Y ++⊕=)(,给定约束条件为:AB+CD=02 用卡诺图化简函数为最简单的与或式(画图)。
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一、直流电路部分1、电路的基本概念和定律习题 1:计算通过电阻 R =5Ω 的电流,已知电阻两端的电压为10V。
解:根据欧姆定律 I = U/R,可得 I = 10V /5Ω = 2A。
习题 2:已知电源电动势 E = 12V,内阻 r =1Ω,外接电阻 R =5Ω,求电路中的电流和电源的端电压。
解:电路中的总电阻 R总= R + r =5Ω +1Ω =6Ω,电流 I = E / R总= 12V /6Ω = 2A。
电源的端电压 U = IR =2A × 5Ω = 10V。
2、电阻的串联、并联和混联习题 3:三个电阻 R1 =2Ω,R2 =3Ω,R3 =6Ω 串联,求总电阻。
解:总电阻 R = R1 + R2 + R3 =2Ω +3Ω +6Ω =11Ω。
习题 4:两个电阻 R1 =4Ω,R2 =12Ω 并联,求总电阻。
解:总电阻 1/R = 1/R1 + 1/R2 ,即 1/R =1/4Ω +1/12Ω ,解得 R =3Ω 。
3、基尔霍夫定律习题 5:在如图所示的电路中,已知 I1 = 2A,I2 =-1A,I3 =3A,求 I4 。
解:根据基尔霍夫电流定律,在节点处电流的代数和为零,所以 I1 + I2 + I3 + I4 = 0 ,即 2A 1A + 3A + I4 = 0 ,解得 I4 =-4A 。
习题 6:在如图所示的电路中,已知 U1 = 10V,U2 =-5V,U3= 3V,求 U4 。
解:根据基尔霍夫电压定律,在回路中电压的代数和为零,所以U1 U2 U3 + U4 = 0 ,即 10V (-5V) 3V + U4 = 0 ,解得 U4 =-12V 。
二、交流电路部分1、正弦交流电的基本概念习题 7:已知正弦交流电压 u = 10sin(314t + 30°) V,求其最大值、有效值、角频率、频率和初相位。
[数字电子技术基础期末考试题]数字电子技术基础第五版课后答案一、单项选择题(每小题1分,共10分)1、以下描述一个逻辑函数的方法中,()只能唯一表示。
A。
表达式B。
逻辑图C。
真值表D。
波形图2、在不影响逻辑功能的情况下,CMOS与非门的多余输入端可()。
A。
接高电平B。
接低电平C。
悬空D。
通过电阻接地3、一个八位二进制减法计数器,初始状态为00000000,问经过268个输入脉冲后,此计数器的状态为()。
A。
11001111B。
11110100C。
11110010D。
111100114、若要将一异或非门当作反相器(非门)使用,则输入端A、B端的连接方式是()。
A。
A或B中有一个接“1”B。
A或B中有一个接“0”C。
A和B并联使用D。
不能实现5、在时序电路的状态转换表中,若状态数N=3,则状态变量数最少为()。
A。
16B。
4C。
8D。
26、下列几种TTL电路中,输出端可实现线与功能的门电路是()。
A。
或非门B。
与非门C。
异或门D。
OC门7、下列几种A、D转换器中,转换速度最快的是()。
A。
并行A、D转换器B。
计数型A、D转换器C。
逐次渐进型A、D转换器D。
双积分A、D转换器8、存储容量为8K8位的ROM存储器,其地址线为()条。
A。
8B。
12C。
13D。
149、4个触发器构成的8421BCD码计数器,共有()个无效状态。
A。
6B。
8C。
10D。
1210、以下哪一条不是消除竟争冒险的措施()。
A。
接入滤波电路B。
利用触发器C。
加入选通脉冲D。
修改逻辑设计二、填空题(每空1分,共20分)1、时序逻辑电路一般由()和()两分组成。
2、多谐振荡器是一种波形产生电路,它没有稳态,只有两个3、数字电路中的三极管一般工作于________区和________区。
4、四个逻辑变量的最小项最多有________个,任意两个最小项之积为________。
5、555定时器是一种用途很广泛的电路,除了能组成________触发器、________触发器和________三个基本单元电路以外,还可以接成各种实用电路。
第1章数制和码制1.1复习笔记一、数字信号与数字电路1.模拟信号和数字信号模拟信号:幅度和时间连续变化的信号。
例如,正弦波信号。
数字信号:在幅度和时间上取值离散的信号。
例如,统计一座桥上通过的汽车数量。
模拟信号经过抽样、量化、编码后可转化为数字信号。
数字信号的表示方式:(1)采用二值数字来表示,即0、1数字;0为逻辑0,1为逻辑1。
(2)采用逻辑电平来表示,即H(高电平)和L(低电平)。
(3)采用数字波形来表示。
2.模拟电路和数字电路模拟电路:工作在模拟信号下的电路统称为数字电路。
数字电路:工作在数字信号下的电路统称为数字电路。
数字电路的主要研究对象是电路的输入和输出之间的逻辑关系;主要分析工具是逻辑代数关系;表达电路的功能的方法有真值表,逻辑表达式及波形图等。
二、几种常用的进制不同的数码既可以用来表示不同数量的大小,又可以用来表示不同的事物。
在用数码表示数量的大小时,采用的各种计数进位制规则称为数制,主要包括进位制、基数和位权三个方面。
进位制:多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规则。
基数:在进位制中可能用到的数码个数。
位权:在某一进位制的数中,每一位的大小都对应着该位上的数码乘上一个固定的数,这个固定的数就是这一位的权数,权数是一个幂。
常用的数制有十进制、二进制、八进制和十六进制几种。
1.十进制在十进制数中,每一位有0~9十个数码,所以计数基数为10。
超过9的数必须用多位数表示,其中低位和相邻高位之间的关系是“逢十进一”,故称为十进制。
十进制的展开形式为式中,是第i位的系数,可以是0~9十个数码中的任何一个。
任意N进制的展开形式为式中,是第i位的系数,N为计数的基数,为第i位的权。
2.二进制在二进制数中,每一位仅有0和1两个可能的数码,计数基数为2。
低位和相邻高位间的进位关系是“逢二进一”。
二进制的展开形式为例如,(101.11)2=1×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2=(5.75)10。
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。
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2−4(2)127 (4)2.718 解:(2)(127)D= 27 -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:真值表如下由最右边2栏可知,A⊕B与AB+AB的真值表完全相同。
数字电子技术基础第五版习题解答
本文档为《数字电子技术基础第五版》习题解答,共计五个习题的解答内容。
习题一:布尔代数
问题描述:
将以下布尔代数表达式化简。
(A + B) · (A + C) · (B + C)
解答:
按照展开公式,并根据布尔运算规则简化表达式,可以得到以下计算步骤:
(A + B) · (A + C) · (B + C)
= (A·A + A·C + B·A + B·C) · (B + C)
= (A + A·C + B·A + B·C) · (B + C)
然后使用分配律的规则继续化简:
= A·(1 + C) + B·(A + C) · (B + C)
= A + AC + AB + BC
= A + AB + BC + AC
所以,原始表达式(A + B) · (A + C) · (B + C)可以化简为A + AB + BC + AC。
习题二:逻辑门
问题描述:
给定逻辑电路图如下,请确定其逻辑功能,并列出该电路的真值表。
____ ____
A -----| |---| |
| | | |--- Y
B -----|and | |or |
|____| |____|
解答:
根据逻辑电路图,可以判断该电路为两个输入 A 和 B 的AND 门和 OR 门的组合,输出为 Y。
该电路的真值表如下:
A B Y
000
010
101
111
习题三:数字编码
问题描述:
将以下十进制数转换为二进制数。
45
解答:
对于十进制数转换为二进制数,可以采用除以2取余法,将余数逆序排列即可。
使用该方法将数字 45 转换为二进制数的计算步骤如下:
45 ÷ 2 = 22 余 1
22 ÷ 2 = 11 余 0
11 ÷ 2 = 5 余 1
5 ÷ 2 = 2 余 1
2 ÷ 2 = 1 余 0
1 ÷
2 = 0 余 1
将余数倒序排列得到的二进制数为101101。
所以,数字 45 的二进制表示为101101。
习题四:布尔函数
问题描述:
将下列布尔函数化为最简形式。
F(A, B, C) = A·B + A·C·B
解答:
根据布尔运算规则和化简规则,可以按照以下步骤对布尔函数F(A, B, C) = A·B + A·C·B进行化简:
F(A, B, C) = A·B + A·C·B
= A·B(1 + C)
= A·B
所以,原始布尔函数F(A, B, C) = A·B + A·C·B化简为F(A, B, C) = A·B。
习题五:Karnaugh 地图
问题描述:
使用 Karnaugh 地图化简以下布尔函数。
F(A, B, C, D) = Σ(0, 1, 2, 3, 5, 7, 9, 11, 13)解答:
根据布尔函数的真值表,可以使用 Karnaugh 地图对布尔函数进行化简。
以下是给定布尔函数F(A, B, C, D) = Σ(0, 1, 2, 3, 5, 7, 9, 11, 13)的真值表:
A B C D F 00001 00011 00101 00110 01000 01011 01100 01111 10000
10010
10100
10111
11000
11010
11101
11110
根据上述真值表,可以将布尔函数化简为以下形式:
F(A, B, C, D) = A'BC' + AB'C + ABC + AB'D' + A 'BD
以上就是将给定的布尔函数F(A, B, C, D) = Σ(0, 1, 2, 3, 5, 7, 9, 11, 13)使用 Karnaugh 地图化简的步骤和结果。
至此,本文档解答了《数字电子技术基础第五版》中的五个习题,包括布尔代数的化简、逻辑门的功能和真值表、十进制数转换为二进制数、布尔函数的化简以及使用 Karnaugh 地图化简布尔函数等内容。
希望对您的学习有所帮助!。