数字电子技术随堂练习答案

A、 B、 C、
20.在一个四变量逻辑函数中，为最小项的是（C）。
A、AAC B、AB C、 D、
21.逻辑函数F(A,B,C) =AB+B C+ 的最小项标准式为（D）。
A、F(A,B,C)=∑m(0,2,4)B、F(A,B,C)=∑m(1,5,6,7)
C、F(A,B,C)=∑m (0,2,3,4)D、F(A,B,C)=∑m(3,4,6,7)
30.组合电路（C）。
A、不会出现竞争冒险 B、一定出现竞争冒险 C、在输入信号状态改变时可能出现竞争冒险
31.欲对全班43个学生以二进制代码编码表示，最少需要二进制码的位数是（B）。
A、5B、6C、8D、43
32.设某函数的表达式F=A+B,若用四选一数据选择器来设计，则数据端D0D1D2D3的状态是（A）。(设A为高位)
(2003)D= (11111010011)B= (3723)O。
6.有一数码10010011，作为自然二进制数时，它相当于十进制数147，作为8421BCD码时，它相当于十进制数93。
7.(35.75)10=(100011.11)2= (00110101.01110101)8421BCD。
8．在8421BCD码中，用4位二进制数表示一位十进制数。
15.和逻辑式 相等的是（C）。
A、ABCB、1+BCC、AD、
16.若逻辑表达式 ，则下列表达式中与F相同的是（A）。
A、 B、 C、
17.若一个逻辑函数由三个变量组成，则最小项的个数共有（C）。
A、3B、4C、8
18.已知逻辑函数 ，则它的“与非—与非”表达式为（B）。
A、 B、 C、
19.已知函数F=A+B，则它的反函数表达式为（C）。

第1章 数字电路基础1.1 (1001010)2=1×26+1×23+1×21=(74)10(111001)2=1×25+1×24+1×23+1×20=(57)10 1.2 (54)10=(110110)2 (47)10=(101111)2 5427 13 6 3 1 01……MSB 10 1 1 0……LSB2 4723 11 5 2 1 01……MSB 01 1 1 1……LSB1.3 (58A)16 =(0101 1000 1010)2=1×210+1×28+1×27+1×23+1×21=1024+256+128+10=(1418)10或(58A)16=5×162+8×161+10×160=(1418)10 (CE)16 =(1100 1110)2=27+26+14=128+64+14=(206)10 =(0010 0000 0110)8421BCD 1.4 a 1.5 c 1.6 c 1.7 (×) 1.8 (×) 1.9 (√)1.10 ① 数字信号：在幅值上，时间上离散的（间断的、不连续的脉冲）信号． ② 数字电路：产生、处理、传输、变换数字信号的电路称为数字电路．③ 数字电路的特点：a ）电路处于开关状态. 与二进制信号要求相一致，这两个状态分别用0和1两个数码表示；b ）数字电路的精度要求不高，只要能区分出两种状态就可以；c ）数字电路研究的问题是逻辑问题，一为逻辑分析，是确认给定逻辑电路的功能，二为逻辑设计，是找到满足功能要求的逻辑电路；d ）研究数字电路的方法是逻辑分析方法，其主要工具是逻辑代数．有代数法和卡诺图法等；e ）数字电路能进行逻辑运算、推理、判断，也能进行算术运算．算术运算也是通过逻辑运算实现的．1.11 ① 位置计数法：将表示数值的数码从左到右按顺序排列起来．它有三个要素a ）基数R ，是指相邻位的进位关系，十进制R =10，即逢十进一，二进制R =2，即逢二进一．b ）数码：表示数字的符号，十进制k i 从0~9共十个．二进制k i 是0和1，十六进制k i 从0~9~A~F 共十六个．c ）位权：数码处于不同位置代表不同的位权，用R i表示．以小数点前从右到左为i 的位号分别为0、1、2、3…，小数点后从左到右i 的位号从–1，–2，–3…来确定R i．② 按权展开式是将任何进制数表示为十进制数值公式，是系数乘位权的集合，即(N )10=i i i k R ∞=-∞⨯∑． 1.12 ① (3027)10=3×103+2×101+7×100② (827)=8×102+2×101+7×100③ (1001)2=1×23+1×20④ (11101)2=1×24+1×23+1×22+1×20⑤ (273)16=2×162+7×161+3×160⑥ (4B5)16=4×162+11×161+5×1601.13 ① (6)10=(110)2② (13)=(1101)2 ③ (39)10=(100111)2 ④ (47)10=(101111)2 1.14 ① (1011)2=(11)10② (110101)2=(53)10③ (4A)16=4×161+10×160=(74)10④ (37)16 =3×161+7×160=(55)101.15 ① (1010 1101)2=(010 101 101)2=(255)8=(1010 1101)2=(AD)16② (100101011)2=(100 101 011)2=(453)8 =(0001 0010 1011)2=(12B)16 ③ ()2=(010 110 001 010)2=(2612)8 =(0101 1000 1010)2=(58A)16 1.16 ① (78)16=(0111 1000)2=(1111000)2 ② (EC)16=(1110 1100)2=(1110 1100)2 ③ (274)16=(0010 0111 0100)2=(1001110100)2注：从1.15~1.16均用分组方法，即二进制3位一组可表示1位八进制数；二进制4位一组可表示1位十六进制数．1.17 A =(1011010)2；B =(101111)2； C =(1010100)2；D =(110)2 （1）① A +B =(10001001)2② A –B =(101011)2 1011010 + 101111 100010011011010 – 101111 101011 ③ C ×D =(111111000)2④ C ÷D =(1110)2 1010100× 110 0000000 1010100 + 1010100 1111110001110 110 1010100 110 1001 110 0110110 0（2）A=(1011010)2=(90)10B=(101111)2=(47)10①A+B=(137)10=(10001001)2②A–B=(43)10=(101011)2C=(1010100)2=(84)10D=(110)2=(6)10③C×D=(504)10=(111111000)2这说明十进制四则运算的法则在二进制四则运算中也完全适用，对其它进制也一样．1.18 ① [0]8421BCD=(238)10② [10001]8421BCD=(7951)10③ [0]8421BCD=(640)101.19 ①逻辑函数：反映因果关系的二值逻辑表达式．原因（条件）为逻辑自变量，结果为逻辑因变量，它们都只有两种状态0和1，用以反映存在不存在，成立不成立，所以它们之间的关系称为（二值）逻辑函数．②与逻辑：表明所有的条件都具备结果才会发生这样的基本逻辑关系为“与”逻辑（逻辑乘）．用式Y=A·B·C…表示．如学生成绩合格及不犯罪与能否毕业的关系即为与逻辑．③或逻辑关系：表明诸多条件中只要有1个以上具备结果就会发生，用Y=A+B+…表示．如去银行办理业务（储蓄），持存款证或持银行卡都可以办理．④非逻辑：是否定的因果关系，即条件具备结果就不能发生，用Y=A表示．如：征兵体检“有病”和“入伍”的关系就是非逻辑．“有病”存在，“入伍”就被否定了，有病不能入伍．1.21 由真值表可以写出最小项与或表达式．方法是将使函数Z为1的几种情况下输入变量的取值组合写成乘积项（变量取值为0写反变量因子，变量取值为1写原变量因子），然后将各乘积项相加，得Z=A B C+A B C+A BC+A B C+A B C1.23Z a=AB AB=A B+A B(摩根定理) =A⊕BZ b=B C AB+= (B⊕C)·AB=(BC+B C)AB=ABC1 1 1 0 1 1 1 1 1 11.24 见教材原文1.5节 1.25 a ）Z a =m (0, 2, 3, 5, 6) =A B C +A B C +A BC +A B C +AB C =A C +B C +A B +A B Cb ）Z b =m (0, 2, 7, 13, 15, 8, 10)=A B C D +A B C D +A BCD +A B C D +A B C D +AB C D +ABCD=B D +BCD +ABD1.26 （1）Z =A B +B +A B =A B +B =A +B （2）Z =A B C +A +B +C =A B C +A B C ++ =A B C +A B C =1（3）Z =AB ABC AB AB C +=++ =11AB AB C C +=+= （4）Z =A B CD +ABD +A C D=AD (B C +B +C ) =AD (C +B +C ) =AD ·1 =AD（5）Z =(A +B )(A CD +AD BC +)A B=(A +B )·A B ·(A CD +AD BC +) =0注：(A +B )A B =A A B +A B ·B =0（6）Z =AC (C D +A B )+BC (B AD CE ++)=0+BC ·(B +AD )·CE =BC (C +E )(B +AD ) =(BC E )(B +AD ) =BC E +BC E AD =BC E （7）Z =ABC +AC D +A C +CD=C (AB +A D +D )+A C =C (D +A )+A C =AC +CD +A C =A +CD（8）Z =A +B C +·(A +B +C )(A +B +C )=A +B C (A +B +C )(A +B +C ) ←展开=A +(A B C +B C )(A +B +C )←展开、吸收=A +B C（9）Z =B (A D +A D )+B (AD AD ABCE BC +++)=B (A D +A D )+B (A D +A D ) =A D +A D =A ⊕D（10）Z =AC +A C D +A B E F +B (D ⊕E )+BD E +B D E +BF=A (C +C D )+A B E F +BD E +B D E +BF =AC +AD +F (A B E +B )+B D E +BD E=AC +AD +A E F +BF +BD E +B D E1.27 求反函数Z 和对偶函数Z' （1）Z =AB +C （2）Z =(A +BC )C D Z =(A +B )·C Z =A ·(B +C )+C +DZ'=(A +B )·C Z' =A ·(B +C )+C +D（3）Z =()(+)A C A B AC BC ++ Z =(AC AB A C +++)·(B +C ) Z'=(AC AB A C +++)·(B +C )（4）Z =A D +AC +BCD +CZ =(A +D )·A C +·(B C D ++)·C Z'=(A +D )·A C +·(B C ++D )·C （5）Z =(AC +BD )ABC CD +Z =(A +C )·(B +D )+()()A B C C D +++ Z'=(A +C )·(B +D )+()()A B C C D +++ 1.28 用填卡诺图方法写最小项表达式 （1）F 1=A BC +AC +B C =m (1, 3, 5, 7)=ABC +A BC +A B C +ABC（2）F 2=A +B +CD =m (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15)=ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ++++++ABCD ABCD ABCD +++ABCD ABCD ABCD ABCD +++题1.28（1）F1卡诺图题1.28（2）F2卡诺图1.29 证明异或关系的正确性（1）A⊕0=A·0+A·0=A得证（2）A⊕1=A·1+A·1=A得证（3）A⊕A=A·A+A·A=0 得证（4）A⊕A=A·A+A·A=1 得证=A+A=1（5）(A⊕B)⊕C =(A⊕B)C+A B C⊕=ABC ABC ABC ABC+++=m(1, 2, 4, 7)A⊕(B⊕C) =A()⊕+⊕B C A B C=A(BC+BC)+A(B C+B C)=ABC ABC ABC ABC+++=m(1, 2, 4, 7)左式=右式，得证（6）右式AB⊕AC=AB·()()+=+++=+AC ABAC AB A C A B AC ABC ABC左式A(B⊕C)=A(B C+B C)=ABC ABC+得证（7）左式A⊕B=A B+AB=AB+AB=中式右式A⊕B⊕1=A⊕(B⊕1)=A⊕B=AB AB AB AB+=+=中式得证．1.30 用卡诺图法将函数化简为与或式．（1）Z ABC ABC ABC ABC=+++（2）1Z A B AB ABC BC=++++=题1.30（1）的卡诺图题1.30（2）的卡诺图（3）Z ABC AB AD C BD=++++填图后，可圈“0”得到Z=Z BCD再对Z取反，得到ZZ Z BCD B C D===++（4）Z(A、B、C)=m(0, 1, 2, 5, 6, 7)Z=AB AC BC++题1.30（3）的卡诺图题1.30（4）的卡诺图（5）Z(A、B、C、D)=m(0, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 14)Z=B AC AD CD+++（6）Z(A、B、C、D)=m(0, 1, 2, 5, 8, 9, 10, 12, 14)Z=BC+BD+AD ACD+题1.30（5）的卡诺图题1.30（6）的卡诺图（7）Z=A C D ABCD ABCD++++，给定的约束条件为ABCD ABCD ABCD ABCD++++ 0ABCD ABCD+=Z=ACD ABCD ABCD++=ACD BCD AD++（8）Z=()CD A B ABC ACD⊕++给定的约束条件为AB+AC=0AC ACDZ=ABCD ABCD ABC ACD +++=BD ACD +题图1.30（7）的卡诺图题图1.30（8）的卡诺图（9）Z =m (0, 1, 2, 4)+d (3, 5, 6, 7)=1（10）Z =m (2, 3, 7, 8, 11, 14)+d (0, 5, 10, 15) Z =BD CD AC ++题图1.30（9）的卡诺图题图1.30（10）的卡诺图1.31 试用卡诺图法化简下列逻辑图 ① Z a =ABC ABC BC=ABC ABC BC ++ =ABC AC BC ++② Z b ：按逻辑图逐级写函数式，最后得出Z b =A ⊕C +(A +B )()BC AC BD AD +=A ⊕C +(A +B )()()B C AC BD A D +++=A ⊕C +(A +B )ABCD ↓展开为与或式 =A ⊕C +(A +B )(A +B +C +D )=A ⊕C +AB +A C +AD +AB +B +BC +BD=A C +A C +AD +B 填入卡诺图 由卡诺图判断：Z b=AC+AC+AD+B该式已为最简与或式．题图1.31（a）的卡诺图题图1.31（b）的卡诺图1.32 化函数式为与非-与非式，并画出对应的逻辑图．（1）Z1 =AB+BC+AC=AB BC AC+++（2）Z2 =ABC AB BC AB=()++ABC AB BC AB=()++++ABC A B BC A BABC=1=ABC题图1.32（1）题图1.32（2）1.33 用最小项性质证明两个逻辑函数的与、或、异或运算可用卡诺图中对应的最小项分别进行与、或、异或运算来实现．解：命题所给出的结论是正确的．因为当输入变量的取值组合使某一最小项为1时，其他最小项均为0，若两函数相“与”，即Y=Y1·Y2，在对应最小项位置上Y1、Y2均为1时必然使Y为1；Y1Y2在该位置上有0，则0·0或1·0，Y必然为0，将所有对应最小项作乘运算就实现了Y=Y1·Y2运算．其他运算（或和异或）也是同样的道理．或运算是对应最小项相加；异或运算是对应最小项相异或．。

电压波形。
图 Ｐ５ ２
图［题 ］ 图［题 ］
５ ２ Ａ
５ ２ Ｂ
［题 ５ ３］ 在同步 ＲＳ 触发器中，已知 ＣＰ、Ｒ、Ｓ 输入的电压波形如图 Ｐ５ ３ 所示，试画出
输出 Ｑ 端的电压波形。设触发器的初始状态为 Ｑ ＝０。
［解］ 根据由与非门组成同步 ＲＳ 触发器的逻辑功能画输出 Ｑ 的电压波形。Ｑ 电压波形中
［解］ 先画出 、 Ｑ０ Ｑ０ 和 、 Ｑ１ Ｑ１ 的电压波形，再根据 Ｙ１ ＝ Ｑ０ Ｑ１ 和 Ｙ２ ＝ Ｑ０ Ｑ１ 的与非关系，
画出输出 Ｙ１ 和 Ｙ２ 的电压波形，如图［题 ５ １４］所示。
图 Ｐ５ １４
图［题 ５ １４］
第 ５ 章 集成触发器 １２７
［题 ５ １５］ 图 Ｐ５ １５ 是一个用 ＴＴＬ 边沿双 ＪＫ 触发器组成的单脉冲发生器，ＣＰ 为连续脉 冲，试分析其工作原理，并画出 ｕＯ 的电压波形图。 ［解］ 由图 Ｐ５ １５ 可知，平时 Ｓ 开关接地，ＦＦ０ 的 Ｊ０ 接地，同时 Ｋ０ ＝ ，１ ＦＦ１ 的直接置 ０ 端通过 Ｓ 开关接地。因此，触发器 ＦＦ０ 和 ＦＦ１ 都处于 ０ 状态，Ｑ０ ＝ Ｑ１ ＝ ０，输出 ｕＯ 为低电平 ０。 当 Ｓ 开关按下时，接高电平 １，这时 ＦＦ０ 和 ＦＦ１ 都为 Ｔ′触发器，处于计数状态。在 ＣＰ 下 降沿作用下，ＦＦ０ 由 ０ 状态翻到 １ 状态，Ｑ０ ＝ １，输出 ｕＯ 由低电平 ０ 跃到高电平 １。 当输入下一个 ＣＰ 的下降沿时，ＦＦ０ 由 １ 状态翻到 ０ 状态，Ｑ０ 输出一个负跃变，输出 ｕＯ 由高电平 １ 跃到低电平 ０，与此同时，Ｑ０ 输出的负跃变使 ＦＦ１ 由 ０ 状态翻到 １ 状态，Ｑ１ 输出 的低电平使 ＦＦ０ 置 ０，从而保证了 Ｓ 开关每按一次，ｕＯ 输出一个正脉冲，输入和输出电压波形 如图［题 ５ １５］所示。 当 Ｓ 开关放开时，Ｓ 又接地，ＦＦ０ 和 ＦＦ１ 又回到初始的 ０ 状态，为下一次输出正脉冲做好准备。

教材：数字电子技术基础（“十五”国家级规划教材） 杨志忠 卫桦林 郭顺华 编著高等教育出版社2009年7月第2版； 2010年1月 北京 第2次印刷；第二章 逻辑代数基础练习题P58【题2.2】用逻辑函数的基本公式和定律将下列逻辑函数式化简为最简与或表达式。

解题思路：要求熟练理解、运用逻辑代数的定理和公式。

（3）、(1)()Y A ABC ABC BC BC A BC BC C B B A C =++++=++++=+；（4）、()Y AB BD DCE AD AB D A B DCE AB D AB DCE AB D =+++=+++=++=+； （8）、()()()(())()Y A B C D E A B C DE A B C DE A B C DE DE =++++++=++++++=i i ； （9）、()()()Y A C BD A BD B C DE BC ABCD ABD BC BDE BC B =+++++=++++=； 【2.3】、证明下列恒等式（证明方法不限）。

解题思路：熟练使用逻辑函数公式和相关定理、真值表、卡诺图完成证明。

（9）、()A ABC ACD C D E A CD E ++++=++；证明：()A ABC ACD C D E A ACD CDE A CD CDE A CD E ++++=++=++=++； （10）、()()BC D D B C AD B B D ++++=+；证明：()()()())BC D D B C AD B BC D B C AD B BC D BC AD B BC D AD B B D++++=++++=+++=+++=+；【2.4】、根据对偶规则求出下列逻辑函数的对偶式。

解题思路：对任何表达式，将“·”和“+”互换，所有1、0互换，原变量和非变量保持不变、而且原运算顺序不变；可得到一个新的表达式，此式是原式的对偶式。

（1）、()()Y A B C A B C =+++；解：'()()Y A B C A BC =++i i（4）、()()()()Y A C A B C B C A B C =++++++；解：'Y AC ABC BC ABC =+++； 【2.5】、根据反演规则求下列逻辑函数的反函数；解题思路：对任何一个表达式，将“·”和“+” 、原变量和反变量互换，所有1、0互换，而且原运算顺序不变；所得表达式是原式的反。