数字电子技术基础(第四版)课后习题答案_第三章
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第3章 多级放大电路自测题一、现有基本放大电路:A.共射电路B.共集电路C.共基电路D.共源电路E.共漏电路 根据要求选择合适电路组成两级放大电路。
(1)要求输入电阻为1kΩ至2kΩ,电压放大倍数大于3000 ,第一级应采用( A ),第二级应采用( A )。
(2)要求输入电阻大于10MΩ,电压放大倍数大于300 ,第一级应采用( D ),第二级应采用( A )。
(3)要求输入电阻为100kΩ~200kΩ,电压放大倍数数值大于100 , 第一级应采用( B ),第二级应采用( A )。
(4)要求电压放大倍数的数值大于10 ,输入电阻大于10MΩ,输出电阻小于100Ω,第一级应采用( D ),第二级应采用( B )。
(5)设信号源为内阻很大的电压源,要求将输入电流转换成输出电压,且1000oui iU A I =>,输出电阻R o <100 ,第一级应采用采用( C ),第二级应( B )。
二、选择合适答案填入空内。
(1)直接耦合放大电路存在零点漂移的原因是( C 、D )。
A .电阻阻值有误差 B .晶体管参数的分散性C .晶体管参数受温度影响D .电源电压不稳 (2)集成放大电路采用直接耦合方式的原因是( C )。
A .便于设计B .放大交流信号C .不易制作大容量电容 (3)选用差动放大电路的原因是( A )。
A .克服温漂B .提高输入电阻C .稳定放大倍数(4)差动放大电路的差模信号是两个输入端信号的( A ),共模信号是两个输入端信号的( C )。
A.差B.和C.平均值(5)用恒流源取代长尾式差动放大电路中的发射极电阻,将使单端电路的( B )。
A .差模放大倍数数值增大B .抑制共模信号能力增强C .差模输入电阻增大 (6)互补输出级采用共集形式是为了使( C )。
A.放大倍数的数值大B.最大不失真输出电压大C.带负载能力强三、电路如图T3·3所示,所有晶体管均为硅管,β均为200,'200bb r =Ω,静态时0.7BEQ U V ≈。
数字电子技术基础答案第1章自测题 1.1填空题1. 100011.11 00110101.01110101 11110.01 1E.42. 43. n 24. 逻辑代数 卡诺图5.)(D C B A F )(D C B A F +='6.))((C B D C B A F7. 代数法 卡诺图8. 1 1.2判断题1. √2.√3. × 1.3选择题 1.B 2.C 3.C1.4 A F =1⊙B AB F 2 B A F +=3 1.51.6 C L =1.7 AB C B A BC Y 习题1.1 当000012 A A A ,7A 到3A 有1个不为0时,就可以被十进制8整除 1.2 (a)AC BC AB F ++=1 (b )B A AB F +=2(c)C B A S ⊕⊕= AC BC AB C 0 1.3略1.4 (1) )(B A D C F )(1 ))((1B A D C F ++='(2) )(B A B A F )(2 ))((2B A B A F ++='(3) E D C B A F 3 DE C AB F ='3(4) )()(4D A B A C E A F )())()((4D A C AB E A F +++='1.5 C B A F ⊕⊕=1.6 (1) B A C B C A L (2) D B C B D C A L (3) AD L (4) E ABCD L (5) 0 L 1.7 C B A BC A C AB ABC C B A L ),,( 1.8(1) ABD D A C F 1 (2) BC AB AC F 2(3) C A B A B A F 3 (有多个答案) (4) C B D C AB C A CD F +++=4 (5) C B A ABD C B A D B A F 5 (6) 16 F 1.9 (1) AD D C B B A F 1 (2) B A AC F 2(3) D A D B C B F 3 (4) B C F 4 1.10 (1) C A B F 1 (2) B C F 2(3) D A B C F 3 (4) C B A D B D C F 4 1.11 C A B A D F1.12 (1) D B A D C A D C B F 1(多种答案) (2) C B BCD D C D B F 2 (3) C B C A D C F 3 (4) A B F 4 (5) BD D B F 5 (6) C B D A D C A F 6(多种答案) (7) C A D B F 7(多种答案) (8) BC D B F 8(多种答案) (9) B D C F 9 1.13 略第2章自测题 2.1 判断题1. √2. √3. ×4. √5. √6. √7. ×8. √9. × 10√ 2.2 选择题1.A B 2.C D 3.A 4.B 5.B 6.A B D 7.C 8.A C D 9.A C D 10.B 习题2.1解:ABC Y =12.2解:(a)mA 234.0503.012=-=-=C CES CC BS R U V I βBS mA 1.0537.06I I B <=-=∴三极管处于放大状态,)V (711.05012=⨯⨯-=-=C B CC O R I V u β。
第1章习题与参考答案【题1-1】将下列十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数。
(1)25;(2)43;(3)56;(4)78解:(1)25=(11001)2=(31)8=(19)16(2)43=(101011)2=(53)8=(2B)16(3)56=(111000)2=(70)8=(38)16(4)(1001110)2、(116)8、(4E)16【题1-2】将下列二进制数转换为十进制数。
(1)10110001;(2)10101010;(3)11110001;(4)10001000 解:(1)10110001=177(2)10101010=170(3)11110001=241(4)10001000=136【题1-3】将下列十六进制数转换为十进制数。
(1)FF;(2)3FF;(3)AB;(4)13FF解:(1)(FF)16=255(2)(3FF)16=1023(3)(AB)16=171(4)(13FF)16=5119【题1-4】将下列十六进制数转换为二进制数。
(1)11;(2)9C;(3)B1;(4)AF解:(1)(11)16=(00010001)2(2)(9C)16=(10011100)2(3)(B1)16=(1011 0001)2(4)(AF)16=(10101111)2【题1-5】将下列二进制数转换为十进制数。
(1)1110.01;(2)1010.11;(3)1100.101;(4)1001.0101解:(1)(1110.01)2=14.25(2)(1010.11)2=10.75(3)(1001.0101)2=9.3125【题1-6】将下列十进制数转换为二进制数。
(1)20.7;(2)10.2;(3)5.8;(4)101.71解:(1)20.7=(10100.1011)2(2)10.2=(1010.0011)2(3)5.8=(101.1100)2(4)101.71=(1100101.1011)2【题1-7】写出下列二进制数的反码与补码(最高位为符号位)。
第三章 组合逻辑电路思考题与习题参考答案[题3-1]解:图P3-1:21,F F 真值表如表D3-1所示。
ABC C B A F ABC F +==21,[题3-2]解:图P3-2(a)因为B A AB A F ==1 A B AB B F ==3 A B B A F +=2 (a) 图是一位数值比较器 (b)1111)(----⊕⊕=++=⋅⊕=i i i i i C B A S AC BC AB AB B A C C所以(b)图是一位全加器[题3-3]解:图P3-3:21,F F 真值表如表D3-2、表D3-3表D3-2表D3-311001B A B A F ⊕+⊕=DC B A F ⊕⊕⊕=2所以图P3-3(a)逻辑电路图是2位二进制数等值比较器,当0101B B A A =时,输出11=F 否则01=F图P3-3(b)逻辑电路图是输入信号A 、B 、C 、D 中含有偶数个0时,输出12=F 否则01=F [题3-4]解:设4变量为A 、B 、C 、D ,输出为F ,根据题意,列真值表如表D3-4所示。
根据真值表画卡诺图如图D3-1所示。
图D3-1CD B A D C B A D ABC D C AB BCD A D C B A D C B A D C B A F +++++++=先构成CD D C D C D C AB B A B A B A ⋅⋅⋅⋅,,,,然后构成F 逻辑图如图D3-3所示。
F图D3-2[题3-5]解:设输入信号为012,,A A A ;输出信号为012,,F F F 。
根据题意列真值表如表D3-5所示。
表D3-5可以用异或门实现。
001122,,A C F A C FA C F ⊕=⊕=⊕=逻辑电路图如图D3-3所示。
图D3-32A C2F 1A 0A C1F 0F[题3-6]解:根据题意列真值表如表D3-6所示:根据真值表画卡诺图如图D3-4所示图D3-4 化简后表达式为:AC AB BC C B A F +++= 逻辑图如图D3-5所示。
第1章习题与参考答案【题1-1】将下列十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数。
(1)25;(2)43;(3)56;(4)78解:(1)25=(11001)2=(31)8=(19)16(2)43=(101011)2=(53)8=(2B)16(3)56=(111000)2=(70)8=(38)16(4)(1001110)2、(116)8、(4E)16【题1-2】将下列二进制数转换为十进制数。
(1)10110001;(2)10101010;(3)11110001;(4)10001000 解:(1)10110001=177(2)10101010=170(3)11110001=241(4)10001000=136【题1-3】将下列十六进制数转换为十进制数。
(1)FF;(2)3FF;(3)AB;(4)13FF解:(1)(FF)16=255(2)(3FF)16=1023(3)(AB)16=171(4)(13FF)16=5119【题1-4】将下列十六进制数转换为二进制数。
(1)11;(2)9C;(3)B1;(4)AF解:(1)(11)16=(00010001)2(2)(9C)16=(10011100)2(3)(B1)16=(1011 0001)2(4)(AF)16=(10101111)2【题1-5】将下列二进制数转换为十进制数。
(1)1110.01;(2)1010.11;(3)1100.101;(4)1001.0101解:(1)(1110.01)2=14.25(2)(1010.11)2=10.75(3)(1001.0101)2=9.3125【题1-6】将下列十进制数转换为二进制数。
(1)20.7;(2)10.2;(3)5.8;(4)101.71解:(1)20.7=(10100.1011)2(2)10.2=(1010.0011)2(3)5.8=(101.1100)2(4)101.71=(1100101.1011)2【题1-7】写出下列二进制数的反码与补码(最高位为符号位)。
第3章多级放大电路自测题一、现有基本放大电路:A.共射电路B.共集电路C.共基电路D.共源电路E.共漏电路根据要求选择合适电路组成两级放大电路。
(1)要求输入电阻为至2kQ,电压放大倍数大于3000 ,第一级应采用(A), 第二级应采用(A )。
(2)要求输入电阻大于10MQ,电压放大倍数大于300 ,第一级应采用(D ),第二级应采用(A )。
(3)要求输入电阻为1002”200皿,电压放大倍数数值大于100 ,第一级应采用(B ),第二级应采用(A )。
(4)要求电压放大倍数的数值大于10 ,输入电阻大于1OM0输出电阻小于1000 第一级应采用(D ),第二级应采用(B )。
(5)设信号源为内阻很大的电压源,要求将输入电流转换成输出电压,且|4.|= ¥ >1000,输出电阻X100 ,第一级应采用釆用(C ),第二级应(B )。
二、选择合适答案填入空内。
(1)直接耦合放大电路存在零点漂移的原因是(C、D )。
A.电阻阻值有误差B.晶体管参数的分散性C.晶体管参数受温度影响D.电源电压不稳(2)集成放大电路采用直接耦合方式的原因是(C )。
A.便于设计B.放大交流信号C.不易制作大容量电容(3)选用差动放大电路的原因是(A )。
A.克服温漂B.提高输入电阻C.稳定放大倍数(4)差动放大电路的差模信号是两个输入端信号的(A ),共模信号是两个输入端信号的(C )。
A.差B.和C.平均值(5)用恒流源取代长尾式差动放大电路中的发射极电阻,将使单端电路的(B )。
A.差模放大倍数数值增大B.抑制共模信号能力增强C.差模输入电阻增大(6)互补输出级采用共集形式是为了使(C )。
A.放大倍数的数值大B.最大不失真输出电压大C.带负载能力强三、电路如图T3・3所示,所有晶体管均为硅管,B均为200,加=2000 ,静态时%①0.7V。
试求:(1)静态时4管和4管的发射极电流。
⑵若静态时u() > 0 ,则应如何调节屆的值才能使=0若静态=0 V t则屆==,电压放大倍数为多少解:⑴盂管的集电极电流I C 3 = (i/z -U BEQ3)/R E3= 0.3mA 静态时71管和乃管的发射极电流I El =/^=0.15mA⑵若静态时5 > 0 ,则应减小 屁当M, =0时u o = 0,力管的集电极电流I CQ4 = V EE /R C 4 = 0.6mA o加=久+(1 + 0)护"9也 仮4A_0{尺2〃[也+(1+")心]}zA,, ---------------------------------- 10.3屁的电流及其阻值分别为:2-0认2-譽0・⑷皿,p_ 人 4尺£4 + BEQ4f2=—兀—电压放大倍数求解过程如下:=6.8M八 26mV oc/.久2 f+(1 + 0)—P 35K1lEQ2 图 T3 • 3(-6V )/<2R10kQ-o ----习题判断图所示各两级放大电路中7;和誥管分别组成哪种基本接法的放大电路。
《数字电子技术基础教程》习题与参考答案(2010.1)第1章习题与参考答案【题1-1】将下列十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数。
(1)25;(2)43;(3)56;(4)78解:(1)25=(11001)2=(31)8=(19)16(2)43=(101011)2=(53)8=(2B)16(3)56=(111000)2=(70)8=(38)16(4)(1001110)2、(116)8、(4E)16【题1-2】将下列二进制数转换为十进制数。
(1)10110001;(2)10101010;(3)11110001;(4)10001000 解:(1)10110001=177(2)10101010=170(3)11110001=241(4)10001000=136【题1-3】将下列十六进制数转换为十进制数。
(1)FF;(2)3FF;(3)AB;(4)13FF解:(1)(FF)16=255(2)(3FF)16=1023(3)(AB)16=171(4)(13FF)16=5119【题1-4】将下列十六进制数转换为二进制数。
(1)11;(2)9C;(3)B1;(4)AF解:(1)(11)16=(00010001)2(2)(9C)16=(10011100)2(3)(B1)16=(1011 0001)2(4)(AF)16=(10101111)2【题1-5】将下列二进制数转换为十进制数。
(1)1110.01;(2)1010.11;(3)1100.101;(4)1001.0101解:(1)(1110.01)2=14.25(2)(1010.11)2=10.75(3)(1001.0101)2=9.3125【题1-6】将下列十进制数转换为二进制数。
(1)20.7;(2)10.2;(3)5.8;(4)101.71解:(1)20.7=(10100.1011)2(2)10.2=(1010.0011)2(3)5.8=(101.1100)2(4)101.71=(1100101.1011)2【题1-7】写出下列二进制数的反码与补码(最高位为符号位)。
第3章逻辑代数及逻辑门欧阳引擎(2021.01.01)【3-1】填空1、与模拟信号相比,数字信号的特点是它的 离散性。
一个数字信号只有两种取值分别表示为0 和1 。
2、布尔代数中有三种最基本运算:与、或和非,在此基础上又派生出五种基本运算,分别为与非、或非、异或、同或和与或非。
3、与运算的法则可概述为:有“0”出 0 ,全“1”出 1;类似地或运算的法则为有”1”出”1”,全”0”出”0”。
4、摩根定理表示为:A B ⋅=A B +;A B +=A B ⋅。
5、函数表达式Y=AB C D ++,则其对偶式为Y '=()A B C D +⋅。
6、根据反演规则,若Y=AB C D C +++,则Y =()AB C D C ++⋅。
7、指出下列各式中哪些是四变量 A B C D 的最小项和最大项。
在最小项后的()里填入m i ,在最大项后的()里填入M i ,其它填×(i 为最小项或最大项的序号)。
(1) A +B +D (× ); (2) ABCD (m 7 ); (3) ABC ( × )(4)AB (C +D ) (×); (5) A B C D +++ (M 9 ) ; (6) A+B+CD (× );8、函数式F=AB+BC+CD 写成最小项之和的形式结果应为m ∑(3,6,7,11,12,13,14,15),写成最大项之积的形式结果应为M (∏ 0,1,2,4,5,8,9,10 )9、对逻辑运算判断下述说法是否正确,正确者在其后()内打对号,反之打×。
(1)若X +Y =X +Z ,则Y=Z ;( × )(2)若XY=XZ ,则Y=Z ;( × )(3)若X ⊕Y=X ⊕Z ,则Y=Z ;(√ )【3-2】用代数法化简下列各式(1) F 1 =1ABC AB += (2) F 2 =ABCD ABD ACD AD ++= (3)3F AC ABC ACD CD A CD =+++=+ (4)4()()F A B C A B C A B C A BC=++⋅++⋅++=+【3-3】用卡诺图化简下列各式 (1) 1F BC AB ABC AB C =++=+ (2) 2F AB BC BC A B=++=+ (3) 3F AC AC BC BC AB AC BC =+++=++(4) 4F ABC ABD ACD CD ABC ACD A D=+++++=+ 或AB AC BC ++ (5)5F ABC AC ABD AB AC BD =++=++ (6) 6F AB CD ABC AD ABC A BC CD=++++=++ (7)7F AC AB BCD BD ABD ABCD A BD BD =+++++=++(8)8 F AC AC BD BD ABCD ABCD ABCD ABCD=+++=+++ (9) 9()F A C D BCD ACD ABCD CD CD =⊕+++=+(10)F 10=10F AC AB BCD BEC DEC AB AC BD EC =++++=+++【3-4】用卡诺图化简下列各式(1) P 1(A ,B ,C )=(0,1,2,5,6,7)m AB AC BC =++∑(2)P 2(A ,B ,C ,D )=(0,1,2,3,4,6,7,8,9,10,11,14)m AC AD B CD =+++∑(3)P 3(A ,B ,C ,D )=(0,1,,4,6,8,9,10,12,13,14,15)m AB BC AD BD =+++∑(4) P 4 (A ,B ,C ,D )=17M M A BC BC D •=+++【3-5】用卡诺图化简下列带有约束条件的逻辑函数(1)()1,,,(3,6,8,9,11,12)(0,1,2,13,14,15)()d P A B C D m AC BD BCD ACD =+=++∑∑或 (2)P 2(A ,B ,C ,D )=(0,2,3,4,5,6,11,12)(8,9,10,13,14,15)d m BC BC D +=++∑∑(3)P 3 =()A C D ABCD ABCD AD ACD BCD ABD ++++=++或AB +AC =0(4) P 4 =A B ABCD ABCD +=+(A B C D 为互相排斥的一组变量,即在任何情况下它们之中不可能两个同时为1)【3-6】已知: Y 1 =AB AC BD ++ Y 2 =ABCD ACD BCD BC +++ 用卡诺图分别求出Y Y 12⋅,Y Y 12+,Y Y 12⊕。
第1章习题与参考答案【题1-1】将以下十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数。
〔1〕25;〔2〕43;〔3〕56;〔4〕78解:〔1〕25=〔11001〕2=〔31〕8=〔19〕16〔2〕43=〔101011〕2=〔53〕8=〔2B〕16〔3〕56=〔111000〕2=〔70〕8=〔38〕16〔4〕〔1001110〕2、〔116〕8、〔4E〕16【题1-2】将以下二进制数转换为十进制数。
〔1〕10110001;〔2〕10101010;〔3〕11110001;〔4〕10001000 解:〔1〕10110001=177〔2〕10101010=170〔3〕11110001=241〔4〕10001000=136【题1-3】将以下十六进制数转换为十进制数。
〔1〕FF;〔2〕3FF;〔3〕AB;〔4〕13FF解:〔1〕〔FF〕16=255〔2〕〔3FF〕16=1023〔3〕〔AB〕16=171〔4〕〔13FF〕16=5119【题1-4】将以下十六进制数转换为二进制数。
〔1〕11;〔2〕9C;〔3〕B1;〔4〕AF解:〔1〕〔11〕16=〔00010001〕2〔2〕〔9C〕16=〔10011100〕2〔3〕〔B1〕16=〔1011 0001〕2〔4〕〔AF〕16=〔10101111〕2【题1-5】将以下二进制数转换为十进制数。
〔1〕1110.01;〔2〕1010.11;〔3〕1100.101;〔4〕1001.0101解:〔1〕〔1110.01〕2=14.25〔2〕〔1010.11〕2=10.75〔3〕〔1001.0101〕2=9.3125【题1-6】将以下十进制数转换为二进制数。
〔1〕20.7;〔2〕10.2;〔3〕5.8;〔4〕101.71解:〔1〕20.7=〔10100.1011〕2〔2〕10.2=〔1010.0011〕2〔3〕5.8=〔101.1100〕2〔4〕101.71=〔1100101.1011〕2【题1-7】写出以下二进制数的反码与补码〔最高位为符号位〕。
第1章习题与参考答案【题1-1】将下列十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数。
(1)25;(2)43;(3)56;(4)78解:(1)25=(11001)2=(31)8=(19)16(2)43=(101011)2=(53)8=(2B)16(3)56=(111000)2=(70)8=(38)16(4)(1001110)2、(116)8、(4E)16【题1-2】将下列二进制数转换为十进制数。
(1)10110001;(2)10101010;(3)11110001;(4)10001000 解:(1)10110001=177(2)10101010=170(3)11110001=241(4)10001000=136【题1-3】将下列十六进制数转换为十进制数。
(1)FF;(2)3FF;(3)AB;(4)13FF解:(1)(FF)16=255(2)(3FF)16=1023(3)(AB)16=171(4)(13FF)16=5119【题1-4】将下列十六进制数转换为二进制数。
(1)11;(2)9C;(3)B1;(4)AF解:(1)(11)16=(00010001)2(2)(9C)16=(10011100)2(3)(B1)16=(1011 0001)2(4)(AF)16=(10101111)2【题1-5】将下列二进制数转换为十进制数。
(1)1110.01;(2)1010.11;(3)1100.101;(4)1001.0101 解:(1)(1110.01)2=14.25(2)(1010.11)2=10.75(3)(1001.0101)2=9.3125【题1-6】将下列十进制数转换为二进制数。
(1)20.7;(2)10.2;(3)5.8;(4)101.71解:(1)20.7=(10100.1011)2(2)10.2=(1010.0011)2(3)5.8=(101.1100)2(4)101.71=(1100101.1011)2【题1-7】写出下列二进制数的反码与补码(最高位为符号位)。
第3章[题3.1] 分析图P3.1电路的逻辑功能,写出Y 1、、Y 2的逻辑函数式,列出真值表,指出电路完成什么逻辑功能。
[解]BCAC AB Y BCAC AB C B A ABC Y ++=+++++=21)(B 、C 为加数、被加数和低位的进位,Y 1为“和”,Y 2为“进位”。
[题3.2] 图P3.2是对十进制数9求补的集成电路CC14561的逻辑图,写出当COMP=1、Z=0、和COMP=0、Z=0时,Y 1~Y 4的逻辑式,列出真值表。
[解](1)COMP=1、Z=0时,TG 1、TG 3、TG 5导通,TG 2、TG 4、TG 6关断。
3232211 , ,A A Y A Y A Y ⊕===, 4324A A A Y ++=(2)COMP=0、Z=0时,Y 1=A 1, Y 2=A 2, Y 3=A 3, Y 4=A 4。
COMP =0、Z=0的真值表从略。
[题3.3] 用与非门设计四变量的多数表决电路。
当输入变量A 、B 、C 、D 有3个或3个以上为1时输出为1,输入为其他状态时输出为0。
[解] 题3.3的真值表如表A3.3所示,逻辑图如图A3.3所示。
ABCD D ABC D C AB CD B A BCD A Y ++++= BCD ACD ABC ABC +++=B C D A C D A B D A B C ⋅⋅⋅=[题3.4] 有一水箱由大、小两台泵M L 和M S 供水,如图P3.4所示。
水箱中设置了3个水位检测元件A 、B 、C 。
水面低于检测元件时,检测元件给出高电平;水面高于检测元件时,检测元件给出低电平。
现要求当水位超过C 点时水泵停止工作;水位低于C 点而高于B 点时M S 单独工作;水位低于B 点而高于A 点时M L 单独工作;水位低于A 点时M L 和M S 同时工作。
试用门电路设计一个控制两台水泵的逻辑电路,要求电路尽量简单。
[解] 题3.4的真值表如表A3.4所示。
真值表中的C B A 、C B A 、C B A 、C AB 为约束项,利用卡诺图图A3.4(a)化简后得到:CB A M S+=, B M L =(M S 、M L 的1状态表示工作,0状态表示停止)。
逻辑图如图A3.4(b)。
[题3.5] 设计一个代码转换电路,输入为4位二进制代码,输出为4位循环码。
可以采用各种逻辑功能的门电路来实现。
[解] 题3.5的真值表如表A3.5所示。
由真值表得到 33A Y =, 232A A Y ⊕=, 121A A Y ⊕=, 010A A Y ⊕= 逻辑图如图A3.5所示。
[题3.6] 试画出用4片8线-3线优先编码器74LS148组成32线-5线优先编码器的逻辑图。
74LS148的逻辑图见图3.3.3。
允许附加必要的门电路。
[解] 以310~I I 表示32个低电平有效的编码输入信号,以D 4D 3D 2D 1D 0表示输出编码,可列出D 4、D 3与Y EX4Y E X3Y EX2Y EX1关系的真值表。
如表A3.6所示。
从真值表得到34344EX EX EX EX Y Y Y Y D ⋅=+= 24243EX EX EXEXYYY Y D ⋅=+=逻辑电路图略。
[题3.7] 某医院有一、二、三、四号病室4间,每室设有呼叫按钮,同时在护士值班室内对应地装有一号、二号、三号、四号4个指示灯。
现要求当一号病室的铵钮按下时,无论其他病室内的按钮是否按下,只有一号灯亮。
当一号病室的按钮没有按下,而二号病室的按钮按下时,无论三、四号病室的按钮是否按下,只有二号灯亮。
当一、二号病室的按钮都未按下而三号病室的按钮按下时,无论四号病室的铵钮是否按下,只有三号灯亮。
只有在一、二、三号病室的按钮均未按下,而四号病室的按钮按下时,四号灯才亮。
试分别用门电路和优先编码器74LS148及门电路设计满足上述控制要求的逻辑电路,给出控制四个指示灯状态的高、低电平信号。
74LS148的逻辑图如图P3.7所示,其功能表如表P3.7所示。
表 P3.7 74LS148的功能表[解]设一、二、三、四号病室分别为输入变量A 、B 、C 、D ,当其值为1时,表示呼叫按钮按下,为0时表示没有按呼叫铵钮;设一、二、三、四号病室呼叫指示灯分别为L 1、L 2、L 3、L 4,其值为1指示灯亮,否则灯不亮,列出真值表,如表A3.7示。
表A3.7则 L 1=A ,L 2=B A ⋅,L 3=C B A ⋅⋅,L 4=D C B A ⋅⋅⋅由上式可得出用门电路实现题目要求的电路如图A3.7(a)所示。
将该真值表与表P3.7对照可知,在74LS148中 47~I I 应接1,3I 接A ,2I 接B ,1I 接C ,0I 接D 。
L 1=S Y Y Y 01, L 2=S Y Y Y 01, L 3=S Y Y Y 01, L 4=S Y Y Y 01 所以,用74LS148实现的电路如图A3.7(b)所示。
[题3.8] 写出图P3.8中Z 1、Z 2、Z 3的逻辑函数式,并化简为最简的与-或表达式。
74LS42为拒伪的二-十进制译码器。
当输入信号A 3A 2A 1A 0为0000~1001这10种状态时,输出端从90Y Y 到依次给出低电平,当输入信号为伪码时,输出全为1。
[解]NOP M P O N M P O N M Y Y Y Z ++==7411P O N M P O N M P O N M Y Y Y Z ++==8522P O N M P O N M P O N M Y Y Y Z ++==9633 利用伪码用卡诺图化简,得:NOP P O N P O N M Z +++=1 P M P O N P O N Z ++=2MP P NO OP N Z ++=3约束条件: 0=+MO MN[题3.9] 画出用两片4线-16线译码器74LS154组成5线-32线译码的接线图。
图P3.9是74LS154的逻辑框图,图中B A S S 、是两个控制端(亦称片选端)译码器工作时应使B A S S 、同时为低电平,输入信号A 3、A 2、A 1、A 0为0000~1111这16种状态时,输出端从150Y Y 到依次给出低电平输出信号。
[解] 电路如图A3.9所示。
当A 4=0时,片(1)工作,150Y Y ⋅⋅⋅对应输出低电平;当A 4=1时,片(2)工作,3116Y Y ⋅⋅⋅对应输出低电平。
[题3.10] 试画出用3线-8线译码器74LS138和门电路产生多输出逻辑函数的逻辑图(74LS138逻辑图如图P3.10所示,功能表如表P3.10所示)。
⎪⎩⎪⎨⎧+=++==C AB C B Y BC C B A C B A Y AC Y 321[解] 令A=A 2,B=A 1 ,C=A O 。
将Y 1Y 2Y 3写成最小项之和形式,并变换成与非-与非形式。
∑===751Y Y )7 5i (mi Y74312Y Y Y Y )7,4,3,1j (mj Y ===∑∑===6403Y Y Y 0,4,6)mk(k Y用外加与非门实现之,如图A3.10所示。
[题3.11] 画出用4线-16线译码器74LS154(参见题3.9)和门电路产生如下多输出逻辑函数的逻辑图。
D C B A D C B A D C B A D C B A Y 1+++=D ABC D C AB CD B A BCD A Y +++=2B A Y =3[解]842184211Y Y Y Y m m m m Y =+++= 141311714131172Y Y Y Y m m m m Y =+++= 765476543YY Y Y m m m m Y =+++=电路图如图A3.11所示。
[题3.12] 用3线-8线译码器74LS138和门电路设计1位二进制全减器电路。
输入为被减数、减数和来自低位的借位;输出为两数之差及向高位的借位信号。
[解] 设a i 为被减数,b i 为减数,c i-1为来自低位的借位,首先列出全减器真值表,然后将Di ,Ci 表达式写成非-与非形式。
最后外加与非门实现之。
由全减器真值表知:1111----+++=i i i i i i i i i i i i i c b a c b a c b a c b a D7421m m m m +++=7421m m m m =7421Y Y Y Y =全减器真值表同理可知 7321Y Y Y Y Ci令a i =A 2,b i =A 1,c i-1=A 0。
电路如图A3.12所示。
[题3.13] 试用两片双4选1数据选择器74LS153和3线-8线译码器74LS138接成16选1数据选择器。
74LS153的逻辑图见图3.3.20,74LS138的逻辑图见图3.3.8。
[解] 见图A3.13。
[题3.14] 分析图P3.14电路,写出输出Z 的逻辑函数式,并化简。
CC4512为8选1数据选择器,它的逻辑功能表如表P3.14所示。
表P3.14 CC4512的功能表[解] 7711m D m D m D Z O O ++=ACB D A B DC A B DC A B C A B C D A B C D +++++==A B D A B C B D ++[题3.15] 图P3.15是用两个4选1数据选择器组成的逻辑电路,试写出输出Z 与输入M 、N 、P 、Q 之间的逻辑函数。
已知数据选择器的逻辑函数式为[]S A A D A A D A A D A A D Y ⋅+++=013012011010[解] ()()PQ N Q P N P MQ N Q M N P NMQ Q M N Z +=+++=[题3.16] 试用4选1数据选择器74LS153产生逻辑函数BC C A C B A Y ++= [解] 4选1数据选择器表达式为: 301201101010D A A D A A D A A D A A Y +++=而所需的函数为ABCBC A C B A C B A C B A BC C A C B A Y ++++=++=C AB C AB B A C B A ⋅+⋅+⋅+⋅=1与4选1数据选择器逻辑表达式比较,则令01A B A A ==,,C D C D D C D ====32101,,,接线图如图A3.16所示。
[题3.17] 用8选1数据选择器CC4512(参见题3.14)产生逻辑函数D C B BC CD B A D C A Y +++=[解] 令A=A 2,B=A 1,C=A 0,D=D 0~D 7,将Y 写成最小项之和的形式,找出与8选1数据选择器在逻辑上的对应关系,确定D 0~D 7所接信号。
DABC BCD A D BC A CD B A D C AB D C B A Y +++++⋅=DC B AD C AB ABCD +++111⋅+⋅+⋅⋅+⋅+⋅+⋅=ABC C AB D C B A BC A D C B A D C B A则 ,,D D D D D ====4150017632====D D D D D , 如图A3.17所示。