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数字设计和计算机体系结构第二版答案示例文章篇一：《数字设计和计算机体系结构第二版》答案一、第一章：数字逻辑基础1. 问题：简述数字信号和模拟信号的区别。
- 答案：数字信号是离散的，只有有限个取值，比如0和1。
就像电灯的开关，要么开（1）要么关（0），没有中间状态。
而模拟信号是连续变化的，它可以取任意的值在一定的范围内。
比如说气温的变化，它不是突然从一个值跳到另一个值，而是平滑地变化的。
- 解析：这个问题主要是考察对数字信号和模拟信号这两个基本概念的理解。
通过简单的生活类比，像电灯开关和气温变化，能让我们更直观地理解它们的区别。
2. 问题：什么是布尔代数中的基本运算？- 答案：布尔代数中的基本运算有与（AND）、或（OR）和非（NOT）。
与运算就像是两个人合作完成一件事，只有当两个人都同意（都为1）的时候，结果才是1。
或运算呢，就像是两个人中有一个人同意（只要有一个为1），结果就是1。
非运算就好比是把一件事情反过来，原来是1就变成0，原来是0就变成1。
- 解析：这里用生活中的合作场景来类比布尔代数的基本运算，有助于理解这些抽象的逻辑运算概念。
二、第二章：组合逻辑电路1. 问题：设计一个简单的2 - 输入与门电路。
- 答案：我们可以用基本的逻辑门电路元件来实现。
从布尔代数的角度看，与门的逻辑表达式是Y = A AND B。
如果用晶体管来实现的话，当A和B都为高电平（代表1）时，输出Y才为高电平（1）。
在实际电路中，我们可以使用特定的芯片，比如74LS08芯片来实现这个2 - 输入与门电路。
- 解析：这个答案首先从理论的逻辑表达式出发，然后提到了实际的电路实现方式，从抽象到具体，让我们了解到如何设计一个2 - 输入与门电路。
2. 问题：解释组合逻辑电路的特点。
- 答案：组合逻辑电路的输出只取决于当前的输入。
就好像是一个自动售货机，你投入多少钱（输入），它就会根据这个钱数给出相应的商品（输出），不会管你之前投入过多少钱。
第章组合逻辑电路习题解答公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]复习思考题3-1 组合逻辑电路的特点从电路结构上看，组合电路只由逻辑门组成，不包含记忆元件，输出和输入之间无反馈。
任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，而与电路原来的状态无关，即无记忆功能。
3-2 什么是半加什么是全加区别是什么若不考虑有来自低位的进位将两个1位二进制数相加，称为半加。
两个同位的加数和来自低位的进位三者相加，称为全加。
半加是两个1位二进制数相加，全加是三个1位二进制数相加。
3-3 编码器与译码器的工作特点编码器的工作特点：将输入的信号编成一个对应的二进制代码，某一时刻只能给一个信号编码。
译码器的工作特点：是编码器的逆操作，将每个输入的二进制代码译成对应的输出电平。
3-4 用中规模组合电路实现组合逻辑函数是应注意什么问题中规模组合电路的输入与输出信号之间的关系已经被固化在芯片中，不能更改，因此用中规模组合电路实现组合逻辑函数时要对所用的中规模组合电路的产品功能十分熟悉，才能合理地使用。
3-5 什么是竞争-冒险产生竞争-冒险的原因是什么如何消除竞争-冒险在组合逻辑电路中，当输入信号改变状态时，输出端可能出现虚假信号----过渡干扰脉冲的现象，叫做竞争冒险。
门电路的输入只要有两个信号同时向相反方向变化，这两个信号经过的路径不同，到达输入端的时间有差异，其输出端就可能出现干扰脉冲。
消除竞争-冒险的方法有：接入滤波电容、引入选通脉冲、修改逻辑设计。
习 题3-1试分析图所示各组合逻辑电路的逻辑功能。
解： (a)图 (1) 由逻辑图逐级写出表达式：)()(D C B A Y ⊕⊕⊕=(2) 化简与变换：令DC Y B A Y ⊕=⊕=21则 21Y Y Y ⊕=(3)由表达式列出真值表，见表。
输入中间变量中间变量 输出 A B C DY 1 Y 2 Y 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 10 1 1 0 00 1 1 0 1(4)分析逻辑功能：由真值表可知，该电路所能完成的逻辑功能是：判断四个输入端输入1的情况，当输入奇数个1时，输出为1，否则输出为0。
1 、学习目的本章的基本任务是学习逻辑代数常用基本定律、恒等式和规则;掌握逻辑代数的变换与逻辑代数的卡诺图化简；熟练掌握组合逻辑电路的分析设计方法。
为学习数字电路后续章节提供坚实的理论基础。
要求掌握得非常熟练2、本章学习要求1）应熟悉的内容A．组合逻辑电路的定义。
B．逻辑函数最简的标准。
2）应掌握的内容A．无用项（任意项）的概念，表示。
3）应熟练掌握的内容A．逻辑代数的基本定律和恒等式B．逻辑代数的基本规则。
C．逻辑函数的代数变换与化简。
D．逻辑函数的最小项表示。
逻辑符号图，真值表。
E．卡诺图化简法（二，三，四变量卡诺图的排列，逻辑函数如何填卡诺图，逻辑相邻，化简步骤）。
F．组合逻辑电路的分析和设计方法。
G．组合逻辑电路中的竞争冒险产生的原因，类型，会用增加冗余项的方法消除冒险。
3、本章重点难点分析1）注意逻辑运算的优先顺序，按高到低排为：“非”，“与”，“或”。
在运用对偶和反演规则时注意不能改变优先顺序。
2）对偶规则和反演规则在变换时，反号不做变换。
3）掌握P90表3.1.1的定律（注意等号两边的形式）思考：L A BC D E L ,?=+++=已知A(B C)D E=+AB+AC+BC=AB+AC增项消项法：AB+AC+BC D =AB+AC推论思考：AB+AC+BC(D+F)=?=AB+AC增加BC消去BC组合逻辑电路中消除冒险组合逻辑电路化简代数化简法：运用逻辑代数的基本定律和恒等式进行化简的方法。
1=+A A ABB A =+方法：并项法:吸收法：A + AB = A消去法：BA B A A +=+C AB AB +=CAB +=配项法：CA =AB +BA F E BCD AB A L =++=)(C B C A AB L ++=C B A AB )(++=A+AB=A+B C B C A AB L ++=CB A AC A AB )(+++=C B A C AB C A =AB +++C B A C B A L +=BA C CB A =+=)()()(B C A C A C AB AB +++=1=+A A 5）逻辑函数的代数化简与化简法主要掌握“与或”表达式的化简，其余形式可变换成“与或式”再化简。
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 110001 6153 110101 65127 1111111 177635 1001111011 11737.493 111.1111 7.7479.43 10011001.0110111 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 12111101 61 751011100 92 1340.10011 0.59375 0.46101111 47 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+ABC5.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）EDCCDACBAA)(++++=A+CD+E 证明：左边=EDCCDACBAA)(++++=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 (1) F=A+ABC+A C B +CB+C B = A+BC+C B (2) F ＝(A+B+C )(A+B+C) = (A+B)+C C = A+B(3) F ＝ABC D +ABD+BC D +ABCD+B C = AB+BC+BD (4) F=C AB C B BC A AC +++= BC(5) F=)()()()(B A B A B A B A ++++＝B A 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 +++=0 ABC00 01 11 1011111化简得F=C(2)C B A D A B A D C AB CD B A F++++=111111AB CD 00 01 11 1000011110化简得F=D A B A +（3） F(A,B,C,D)=∑m (0,1,2,5,6,7,8,9,13,14)1111111111AB CD 00 01 11 1000011110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)Φ1ΦΦ1ΦΦ1Φ1AB CD 00 01 11 1000011110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。
