第13章 数字系统设计基础

第一章开关理论基础1.将下列十进制数化为二进制数和八进制数十进制二进制八进制49 6153 65127 177635 11737.493 111.1111 7.7479.43 . 231.3342.将下列二进制数转换成十进制数和八进制数二进制十进制八进制1010 10 1261 7592 1340.10011 0.59375 0.4647 5701101 13 153.将下列十进制数转换成8421BCD码1997=0001 1001 1001 011165.312=0110 0101.0011 0001 00103.1416=0011.0001 0100 0001 01100.9475=0.1001 0100 0111 01014.列出真值表，写出X的真值表达式A B C X0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1 X=A BC+A B C+AB C+ABC 5.求下列函数的值当A,B,C为0,1,0时：A B+BC=1(A+B+C)(A+B+C)=1(A B+A C)B=1当A,B,C为1,1,0时：A B+BC=0(A+B+C)(A+B+C)=1(A B+A C)B=1当A,B,C为1,0,1时：A B+BC=0(A+B+C)(A+B+C)=1(A B+A C)B=06.用真值表证明下列恒等式(1) (A⊕B)⊕C=A⊕(B⊕C)A B C (A⊕B)⊕C A⊕(B⊕C)0 0 0 0 00 0 1 1 10 1 0 1 10 1 1 0 01 0 0 1 11 0 1 0 01 1 0 0 01 1 1 1 1所以由真值表得证。

（2）A⊕B⊕C=A⊕B⊕CA B C A⊕B⊕C A⊕B⊕C0 0 0 1 10 0 1 0 00 1 0 0 00 1 1 1 11 0 0 0 01 0 1 1 11 1 0 1 11 1 1 0 07.证明下列等式（1）A+A B=A+B证明：左边= A+A B=A(B+B)+A B=AB+A B+A B=AB+A B+AB+A B=A+B=右边(2)ABC+A B C+AB C=AB+AC证明：左边= ABC+A B C+AB C= ABC+A B C+AB C+ABC=AC(B+B )+AB(C+C ) =AB+AC =右边（3） E D C CD A C B A A )(++++=A+CD+E 证明：左边=E D C CD A C B A A )(++++ =A+CD+A B C +CD E =A+CD+CD E =A+CD+E =右边（4） C B A C B A B A ++=C B C A B A ++ 证明：左边=C B A C B A B A ++=C B A C AB C B A B A +++)( =C B C A B A ++=右边8.用布尔代数化简下列各逻辑函数表达式9.将下列函数展开为最小项表达式 (1) F(A,B,C) =Σ(1,4,5,6,7)(2) F(A,B,C,D) = Σ(4,5,6,7,9,12,14) 10.用卡诺图化简下列各式（1）C AB C B BC A AC F +++=化简得F=C(2)C B A D A B A D C AB CD B A F++++=F=D A B A +（3） F(A,B,C,D)=∑m (0,1,2,5,6,7,8,9,13,14)化简得F=D BC D C A BC A C B D C ++++(4) F(A,B,C,D)=∑m (0,13,14,15)+∑ϕ(1,2,3,9,10,11)化简得F=AC AD B A ++11.利用与非门实现下列函数，并画出逻辑图。

作业参考答案，红色部分为答案。

第一章计算机与信息社会基础知识一、选择题1．_____________是现代通用计算机的雏形。

A. 宾州大学于1946年2月研制成功的ENIACB．查尔斯·巴贝奇于1834年设计的分析机√C．冯·诺依曼和他的同事们研制的EDVACD．艾伦·图灵建立的图灵机模型2．计算机科学的奠基人是_____________。

A.查尔斯·巴贝奇 B．图灵√ C．阿塔诺索夫 D．冯，诺依曼3．物理器件采用晶体管的计算机被称为_____________。

A．第一代计算机 B．第二代计算机√C．第三代计算机 D．第四代计算机4．目前，被人们称为3C的技术是指_____________。

A. 通信技术、计算机技术和控制技术√B．微电子技术、通信技术和计算机技术C．微电子技术、光电子技术和计算机技术D．信息基础技术、信息系统技术和信息应用技术5．下列不属于信息系统技术的是_____________。

A. 现代信息存储技术 B．信息传输技术C．信息获取技术 D．微电子技术√6．在下列关于信息技术的说法中，错误的是_____________ 。

A．微电子技术是信息技术的基础B．计算机技术是现代信息技术的核心C．光电子技术是继微电子技术之后近30年来迅猛发展的综合性高新技术 D．信息传输技术主要是指计算机技术和网络技术√7．在电子商务中，企业与消费者之间的交易称为_____________。

A．B2B B．B2C√ C．C2C D．C2B8．计算机最早的应用领域是_____________。

A．科学计算√ B．数据处理 C．过程控制 D．CAD／CAM／CIMS9．计算机辅助制造的简称是_____________。

A．CAD B．CAM√ C．CAE D．CBE10．CBE是目前发展迅速的应用领域之一，其含义是_____________。

A．计算机辅助设计 B．计算机辅助教育√C．计算机辅助工程 D．计算机辅助制造11．第一款商用计算机是_____________计算机。

大学计算机基础课后题答案第1章计算机基础知识一、选择题1.B2.B3.B4.B5.B6.B7.C8.D 9.B 10.D 11.C 12.A 13.B 14.D二、填空题1、1946 美国ENIAC2、4 电子管晶体管集成电路超大规模集成电路3、超导计算机量子计算机光子计算机生物计算机神经计算机4、专用计算机通用计算机5、信息基础技术信息系统技术信息应用技术6、运算器控制器存储器输入设备输出设备7、7445 682 3755 30088、0292 1717 A2FC B1B1 B7D9 E4AE9、500010、72 128三、问答题1、运算速度快计算精度高具有记忆和逻辑判断能力具有自动运行能力可靠性高2、巨型机大型机小型机微型机服务器工作站3、数据计算信息处理实时控制计算机辅助设计人工智能办公自动化通信与网络电子商务家庭生活娱乐4、计算机的工作过程就是执行程序的过程，而执行程序又归结为逐条执行指令：（1）取出指令：从存储器中取出要执行的指令送到CPU内部的指令寄存器暂存；（2）分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令译码器，译出该指令对应的操作；（3）执行指令：根据指令译码器向各个部件发出相应控制信号，完成指令规定的操作；（4）一条指令执行完成后，程序计数器加1或将转移地址码送入程序计数器，然后回到（1）。

为执行下一条指令做好准备，即形成下一条指令地址。

5、计算机自身电器的特性，电子元件一般有两个稳定状态，且二进制规则简单，运算方便。

四、操作题1、（111011）2=（59）10=（73）8=（3B）16（11001011）2=（203）10=（313）8=（CB）16（11010.1101）2=（26.8125）10=（32.64）16=（1A.D）162、（176）8=（1111110）2（51.32）8=（101001.011010）2（0.23）8=（0.010011）23、（85E）16=（100001011110）2（387.15）16=（001110000111.00010101）24、（79）=（01001111）原码=（01001111）反码=（01001111）补码（-43）=（10101011）原码=（11010100）反码=（11010101）补码第2章计算机硬件及软件系统一、选择题1.A2.D3.D4.C5.B6.C7.C8.A9.D 10.B 11.D 12.C 13.C 14.B 15.D 16.A 17.C 18.D 19.D 20.D二、填空题1、系统应用2、运算控制单元存储器输出/输入设备3、数据库管理系统4、1000赫兹5、ROM RAM Cache6.、RAM 数据丢失7、U盘的文件管理系统中密码8、同一部件内部连接同一台计算机各个部件主机与外设9、数据总线地址总线控制总线10、32 6411、图形加速接口12、CPU与内存内存13、控制器运算器14、CPU与内存15、指令数据16、CPU与内存及显存间数据的交换第3章操作系统基础一、选择题1.C2.B3.A4.D5.A6.D7.B8.B 9.B 10.A 11.B 12.B 13.A 14.B二、填充题1、文件管理2、并发性3、EXIT4、Am*.wav5、开始6、Alt+PrintScreen7、PrintScreen8、Ctrl+Z9、全选10、添加/删除程序11、输入法三、问答题1、管理和协调计算机各部件之间的资源分配与运行，它是计算机所有硬件的大管家，是用户与计算机的接口。

数字逻辑第四版（欧阳星明著）课后习题答案下载数字逻辑第四版（欧阳星明著）课后答案下载第1章基础概念11.1概述11.2基础知识21.2.1脉冲信号21.2.2半导体的导电特性41.2.3二极管开关特性81.2.4三极管开关特性101.2.5三极管3种连接方法131.3逻辑门电路141.3.1DTL门电路151.3.2TTL门电路161.3.3CML门电路181.4逻辑代数与基本逻辑运算201.4.1析取联结词与正“或”门电路201.4.2合取联结词与正“与”门电路211.4.3否定联结词与“非”门电路221.4.4复合逻辑门电路221.4.5双条件联结词与“同或”电路241.4.6不可兼或联结词与“异或”电路241.5触发器基本概念与分类251.5.1触发器与时钟271.5.2基本RS触发器271.5.3可控RS触发器291.5.4主从式JK触发器311.5.5D型触发器341.5.6T型触发器37习题38第2章数字编码与逻辑代数392.1数字系统中的编码表示392.1.1原码、补码、反码412.1.2原码、反码、补码的运算举例472.1.3基于计算性质的几种常用二-十进制编码48 2.1.4基于传输性质的几种可靠性编码512.2逻辑代数基础与逻辑函数化简572.2.1逻辑代数的基本定理和规则572.2.2逻辑函数及逻辑函数的表示方式592.2.3逻辑函数的标准形式622.2.4利用基本定理简化逻辑函数662.2.5利用卡诺图简化逻辑函数68习题74第3章数字系统基本概念763.1数字系统模型概述763.1.1组合逻辑模型773.1.2时序逻辑模型773.2组合逻辑模型结构的数字系统分析与设计81 3.2.1组合逻辑功能部件分析813.2.2组合逻辑功能部件设计853.3时序逻辑模型下的数字系统分析与设计923.3.1同步与异步933.3.2同步数字系统功能部件分析943.3.3同步数字系统功能部件设计993.3.4异步数字系统分析与设计1143.4基于中规模集成电路(MSI)的数字系统设计1263.4.1中规模集成电路设计方法1263.4.2中规模集成电路设计举例127习题138第4章可编程逻辑器件1424.1可编程逻辑器件(PLD)演变1424.1.1可编程逻辑器件(PLD)1444.1.2可编程只读存储器(PROM)1464.1.3现场可编程逻辑阵列(FPLA)1484.1.4可编程阵列逻辑(PAL)1494.1.5通用阵列逻辑(GAL)1524.2可编程器件设计1604.2.1可编程器件开发工具演变1604.2.2可编程器件设计过程与举例1604.3两种常用的HDPLD可编程逻辑器件164 4.3.1按集成度分类的可编程逻辑器件164 4.3.2CPLD可编程器件1654.3.3FPGA可编程器件169习题173第5章VHDL基础1755.1VHDL简介1755.2VHDL程序结构1765.2.1实体1765.2.2结构体1805.2.3程序包1835.2.4库1845.2.5配置1865.2.6VHDL子程序1875.3VHDL中结构体的描述方式190 5.3.1结构体的行为描述方式190 5.3.2结构体的数据流描述方式192 5.3.3结构体的结构描述方式192 5.4VHDL要素1955.4.1VHDL文字规则1955.4.2VHDL中的数据对象1965.4.3VHDL中的数据类型1975.4.4VHDL的运算操作符2015.4.5VHDL的预定义属性2035.5VHDL的顺序描述语句2055.5.1wait等待语句2055.5.2赋值语句2065.5.3转向控制语句2075.5.4空语句2125.6VHDL的并行描述语句2125.6.1并行信号赋值语句2125.6.2块语句2175.6.3进程语句2175.6.4生成语句2195.6.5元件例化语句2215.6.6时间延迟语句222习题223第6章数字系统功能模块设计2556.1数字系统功能模块2256.1.1功能模块概念2256.1.2功能模块外特性及设计过程2266.2基于组合逻辑模型下的VHDL设计226 6.2.1基本逻辑门电路设计2266.2.2比较器设计2296.2.3代码转换器设计2316.2.4多路选择器与多路分配器设计2326.2.5运算类功能部件设计2336.2.6译码器设计2376.2.7总线隔离器设计2386.3基于时序逻辑模型下的VHDL设计2406.3.1寄存器设计2406.3.2计数器设计2426.3.3并/串转换器设计2456.3.4串/并转换器设计2466.3.5七段数字显示器(LED)原理分析与设计247 6.4复杂数字系统设计举例2506.4.1高速传输通道设计2506.4.2多处理机共享数据保护锁设计257习题265第7章系统集成2667.1系统集成基础知识2667.1.1系统集成概念2667.1.2系统层次结构模式2687.1.3系统集成步骤2697.2系统集成规范2717.2.1基于总线方式的互连结构2717.2.2路由协议2767.2.3系统安全规范与防御2817.2.4时间同步2837.3数字系统的非功能设计2867.3.1数字系统中信号传输竞争与险象2867.3.2故障注入2887.3.3数字系统测试2907.3.4低能耗系统与多时钟技术292习题295数字逻辑第四版（欧阳星明著）：内容提要点击此处下载数字逻辑第四版（欧阳星明著）课后答案数字逻辑第四版（欧阳星明著）：目录本书从理论基础和实践出发，对数字系统的基础结构和现代设计方法与设计手段进行了深入浅出的论述，并选取作者在实际工程应用中的一些相关实例，来举例解释数字系统的设计方案。

第13章域名服务器DNS13.1 域名服务概述许多应用层软件经常直接使用域名系统DNS(Domain Name System)，但计算机的用户只是间接使用域名系统。

标识互联网上的主机通常采用唯一的IP地址，IPV4协议采用32位二进制表示，IPV6协议采用128位二进制表示，用户连接到互联网上的某个主机时，显然不愿意记住这么长的IP地址，使用名字的原因是名字比数字更容易记忆。

虽然大多数人能够记住常用的电话号码、地址以及其它相关特征数据，但是即使是点分十进制IP地址（如：61.144.43.225）也并不太容易记住IP地址，即使只是常用的也不是一件容易的事。

相反大家愿意使用某种有具体含义的、易于记忆的名字，如，因此产生了域名的概念。

早期的互联网络规模很小，整个网络中只存在很少的计算机，那个时候使用hosts文件来保存所有主机名字和相应的IP地址。

用户输入一个主机名字后计算机通过查找这个hosts文件很快就能找到将这个主机名字对应的机器的IP地址。

理论上来说可以只使用一台计算机作为域名服务器，再这台计算机中装入因特网上所有的主机名，并回答整个互联网对所有对IP地址的查询任务，但是随着因特网规模的扩大，这样的域名服务器肯定会因过负荷而无法提供正常的服务，并且一旦这台域名服务器出现故障，整个因特网就会因为无法解析域名而导致整个网络的瘫痪。

从1983年开始，因特网开始采用以层次结构的命名树作为主机的名字，并使用分布式数据库作为域名数据库存储机制的分布式域名系统（DNS）。

因特网的域名系统DNS被设计成为一个联机分布式数据库系统，并采用客户/服务器（C/S）结构。

DNS使大多数名字都在本地解析，仅少量解析需要在因特网上通信，因此系统效率很高。

由于DNS是分布式系统，即使某一个域名服务器出现故障，仅仅只影响其管辖的域的域名解析，即使是这样我们也可以通过备用域服务器来提供更加可靠的域名解析服务。

13.1.1 HOSTS 文件早些时候的计算机网络规模非常的小，整个网络只有少数互联的计算机，所有的主机名和IP 地址的映像关系都保存在一个名为HOSTS 的数据文件（文本文件）中。

数字逻辑课程作业_A交卷时间：2016-05-04 16:55:11 一、单选题1.(4分)如图x1-275A. (A)B. (B)C. (C)D. (D)纠错得分：0知识点：第一章收起解析答案D解析第一章补码2.(4分)以下电路中常用于总线应用的有()A. TSL门B.OC门C. 漏极开路门D.CMOS与非门纠错得分：0知识点：第三章收起解析答案A解析第三章其他类型的TTL与非门电路3.(4分)如果异步二进制计数器的触发器为10个，则计数状态有（）种A. A：20B. B：200C. C：1000D. D：1024纠错得分：0知识点：第九章收起解析答案D解析第九章计数器4.(4分)用n个触发器构成的计数器，可得到的最大计数模是（）A. (A) nB. (B) 2nC. (C) 2nD. (D)2n-1纠错得分：4知识点：第六章收起解析答案C解析第六章触发器电路结构和工作原理5.(4分)如图x1-109A. (A)B. (B)C. (C)D. (D)纠错得分：0知识点：第四章收起解析答案C解析第四章组合逻辑电路的分析6.(4分)如图x1-229A. (A)B. (B)C. (C)D. (D)纠错得分：0知识点：第五章收起解析答案D解析第五章译码器7.(4分)如图x1-218A. (A)B. (B)C. (C)D. (D)纠错得分：0知识点：第十一章收起解析答案C解析第十一章数字系统概述8.(4分)化简如图h-d-1-22A. AB. BC. CD. D纠错得分：0知识点：第三章收起解析答案A解析第三章逻辑代数基础/逻辑函数的化简9.(4分)如图x1-371A. (A)B. (B)C. (C)D. (D)纠错得分：0知识点：第十一章收起解析答案C解析第十一章数字系统概述10.(4分)如图x1-165A. (A)B. (B)C. (C)D. (D)纠错得分：0知识点：第二章收起解析答案D解析第二章逻辑函数表达式的形式和转换方法11.(4分)如图x1-342A. (A)B. (B)C. (C)D. (D)纠错得分：4知识点：第五章收起解析答案C解析第五章数据选择器12.(4分)数字系统工作的特点是具有___ 。

第13章离散事件模拟与优化算法的集成13.1 研究对象及集成思路在制造领域，单元制造(Cellular Manufacturing, CM)已被人们广泛研究与推广，它是开发柔性制造单元(Flexible Manufacturing Systems，FMC)的有效工具，它能够减少生产准备时间、降低物料流量和在制品库存、提高生产效率和生产质量。

大部分单元设计方法都是单目标优化方法，即建立整数规划模型以成本最小为目标进行优化，通过分配适当机器给单元和决定每单元中加工的零件数，以尽量减少总成本。

但是这种方法无法考虑除了成本以外性能评价指标。

为此，我们开发了一种多目标单元设计方法，该方法集成整数规划、离散事件模拟、BP神经网络方法。

集成原理见图13.1。

每个方案的分值图13.1 集成思路先用整数规划法建立以成本最小为目标的优化模型，用Lingo软件求解，得到成本最小的制造单元设计方案；以此方案为出发点，设计一个启发式算法，利用此启发式算法得到多个可选的制造单元设计方案；建立离散事件模拟模型，并设计统一的实验方案，对这些可选制造单元设计方案逐个进行模拟，得到每个可选制造单元设计方案的性能评价（包括工件的完工时间、机床的负荷率、机床前工件的排队长度等指标）；设计BP神经网络用以评价每个制造单元设计方案。

BP神经网络的输入为每个制造单元设计方案的成本指标（整数规划模型得到的）、性能指标（离散事件模拟模型得到的），BP神经网络的输出只有一个节点，即对每个制造单元设计方案的评分。

BP 神经网络的训练样本，从所有制造单元设计方案的离散事件模拟输出中选取。

13.2 数学模型[1]一个制造系统应由许多加工不同类型零件的机床组成。

每种零件可能要求一些或者所有这些机床来加工。

单元制造时将这些机床集中起来，这样每个单元都能处理整个加工工作中的一部分。

单元的最大可能数量是确定的而最佳单元数量却无法预料。

每个单元有不同的固定成本。