1、第三章习题解答 3-1 参阅图 3.2，列出AHC 、TTL 、AHCT 、3.3V ALVT 、2.5V ALVT 的VOH、 VOL、VIH、VIL，计算它们的VNH及 VNL。 解： AHC TTL AHCT 3.3VALVT 2.5VALVT VOH/V 4.44 2.4 2.4 2.4 2.3 VOL/V 0.5 0.4 0.4 0.4 0.2 VIH/V 3.5 2.0 2.0 2.0 1.7 VIL/V 1.5 0.8 0.8 0.8 0.7 VNH/V 0.94 0.4 0.4 0.4 0.6 VNL/V 1 0.4 0.4 0.4 0.5 3-2 某集成电路具有如下电气特性：
2、 VOL0.4V ， VOH2.4V ， VIL0.8V ， VIH1.8V ， IOL=10mA，IOH=800A， IIL=1.2mA， IIH=100A，试问该电路的扇出系数为多少 ?并分别计算VNH及VNL。 解： 扇出系数=Min （10mA/1.2mA， 800A/100A）=8 VNH= VOH- VIH=2.4V-1.8V=0.6V VNL= VIL- VOL=0.8V-0.4V=0.4V 3-3 写出图 P 3-1 所示各电路的逻辑表达式。 &1VCCF1ABENEN11F2AAB图 P3-1 题 3.3 逻辑图 解： BAABB)A(F1=+= BABABAF2=+= 3-
3、4 试用 4 位加法器实现 8421BCD 码到余 3 位码的转换。 解： 3-5 试构成一个字符识别电路，它可以识别 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G 7 个字符的 ASCII 码，并指出为何字符。 解：A G 的 ASCII码为 41H47H 。输入 ASCII码为： B7B6B5B4B3B2B101234567124&ENBIN/OCTB1B2B31B4B5B6B7AGFEDCB3-9 图P3-4 是一个多功能逻辑运算电路，图中S3、S2、S1、S0为控制输入端。试列功能表说明该电路在S3、S2、S1、S0的各种取值组合下F 与A 、B 的逻辑关系。 &1&1=11 FS0S1S2
4、S3AB图 P3-4 题 3.9 逻辑图 解： 3210FABS ABS BS BS A=+ 用公式法求与或式： 32103210 321010 32 1 0 32 31023FABS ABS BS BS AA 0BS 0BS BS BS 0 +A(1BS 1BS BS BS 1A ( BS BS ) A BS BS A BS ABS A ( B0S 0S B1S 1S )ABS ABS ABS ABS=+= + + + +=+=+ +=+ + +（）2)用卡诺图法求与或式： 3 210 3 2 10 1F ABS ABS BS BS A (ABS ABS ) (BS BS A) F F=+=
5、 +=2102F ABS ABS ABS ABS=+ + +3A B F 0 0 S10 1 S01 0 2S1 1 3SA BA BAAB+AB+ABAB+ABABBAB+3-12 试分析图 P3-7 电路的逻辑功能。 01234567124&ENBIN/OCT&1ABCF1F2MUX0Y1123G003=10ABCDDF(a) (b)图 P3-7 题 3.12 逻辑图 解： (a) F1(C,B,A) m(1,2,4,7)F2(C,B,A) m(3,5,6,7) =一位全加器。 (b) 00 11 22 33FmD mD mD mDABC AB C D AB0 ABDABC AB CD C
6、D ABDABC ABCD ABCD ABDABC (AC A)BD ABCDABC (C A)BD ABCDABC BCD ABD ABCD=+=+ +=+ +=+ + +=+ +=+ +=+（）（）00 01 11 10ABFC D00 01 11 10ABC01F010D0ABCD 00 01 11 1000011110F0010010010 001110C0DDDDF(A,B,C,D)= m(2,3,5,6,12,14) 3-13 写出图 P 3-8 所示电路的逻辑方程。 MUX0Y1123G003MUX0Y1123G003X/Y210123DEFAB0CC1ZX图 P3-8 题 3.
7、13 逻辑图 解： 00 11 22 33XmD mD mD mD BA0BACBACBA1ABC AB ABC=AB+AC BC AC BC=+=+=+ +=+00 01 11 10FEZXD XDXDDXX00 01 11 10FED01ZX1111XXFEDX 00 01 11 1000011110Z0111101111 101110ZDFDFXEXEDF DF (AC+BC)E AC+BCEDF DF ACE BCE (A C)(B C)E=DFDFACEBCE(ABACBC)E=DFDFACEBCE(ACBC)E=DFDFACEBCEACEBCE=+=+ +=+ + + + + +
8、+ + + + + + +3-14 试分析图P3-9 所示逻辑电路，说明输出F3F2F1F0和输入D3D2D1D0的逻辑关系。 W01234567YG07MUX02ENW01234567YG07MUX02EN1=100D0D1D2D3F0F1F2F311图 P3-9 题 3.14 逻辑图 解： 0011FDFD D=01111F301111011111D01110D1D3D20100011110 D0F200111D00D1D3D20100011110D0D0D0D1D0D3D200 01 11 1000011110F30000000D1D0D3D200 01 11 1000011110F20
9、0001100002 2 0 21 210 20 1 21020 1 20 1 2 1 03 32103032313021 3213021 3021 3 210FD D+D D+DD D=D(DD)DD DD(DD)DDD=D (DD)FDD D DDDDD+DDD(DDD)DD D DD(DDD)DDDDD (DDD)=+=+=+=+=+0输 入 输 出 D3D2D1D 0F3F2F1F00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0
10、 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 原码变补码电路。 3-18 任意一种逻辑门电路，例如与门、或门和异或门，在使用时经常有多余的输入端，通常处置这种多余输入端有以下几种方法，试说明它们各适用于何种逻辑器件： 将多余输入端通过一电阻接到电源或高电平； 将多余输入端接地或接低电平； 将多余的输入端和使用的输入端并联。 解：、适用于与
11、门和与非门，异或门一个输入端接高电平相当于非门。 、适用于或门和或非门，异或门一个输入端接低电平相当于传输门。 、适用于与门、与非门、或门、或非门。 3-19 用 3 线-8 线译码器 74138 和与非门实现下列多输出函数： =+=)7,5,3,0(M)C,B,A(F)7,5,4,3,2(m)C,B,A(F ACBCAB)C,B,A(F 321解：=+=)6,4,2,1(m)7,5,3,0(M)C,B,A(F)7,5,4,3,2(m)C,B,A(F)7,6,5,3(mACBCAB)C,B,A(F32101234567124&ENBIN/OCT&ABC001F1F2F33-21 电路的输出 F
12、 与输入 A、B 、C 的关系如图 P3-10 所示，试用一片 8 选 1 MUX 实现之。 ABCF图 P3-10 题 3.21 的波形图 解： 3-22 用 4 选 1 MUX 实现下列函数： F(A,B,C,D)m (0,l,3,5,6,8,9,1113)； 解： ADA+ DA +3-25 试用 4位二进制加法器再辅以适当门电路构成 42 乘法器 AB ，其中A A3A2A1A0， B=B1B0。 解： A3B0A0B0A1B0A2B00A3B1A0B1A1B1A2B10+B0B1A3A0A1A2S0S4S3S2S1S53-28 A 和 B 是两个 4 位用原码表示的带符号二进制数。试
13、用 7485 辅以适当门电路构成比较器，当 AB 时，比较器输出 Z1 ，反之，Z0 。 解：不会出现-0 情况； 33 3 3AB 33AB 33 3AB 3ABZABABF ABF ABAF BF=+ + =+ +=+ 3-31 A 和 B 是两个 4 位无符号二进制数，试设计一个大数减小数电路，当 AB 时，输出 A-B，当AB 时，输出 B-A。 解： 3-32 试画出图 P3-11 所示电路中各点在考虑门电路有延迟情况下的波形。各逻辑门平均传输延迟为 10 ns，输入信号 A 的周期为 100 ns。 &1111ABCDEFA图 P3-11 题 3.32 逻辑图 解： 3-33 下列
14、各函数相等，试找出其中无逻辑险象的函数式： )CBAC)(B(AF6 (6)BABCCACBABCAF5 (5)BACBABCAF4 (4)BCCBABCAF3 (3)CACBABCAF2 (2)CBABCAF1 (1)+=+=+=+=+=+=解： 00 01 11 10BCA01111111F100 01 11 10BCA01111111FF3 F4F500 01 11 102BCA01 F60000 01 11 10BCA0111111100 01 11 10BCA0111111100 01 11 10BCA01111111、有逻辑险象，、无逻辑险象。 3-34 用无逻辑险象的两级与非门电
15、路实现下列函数： F(A,B,C,D)m (03,5,8,10,1214)； 解：、 CABDCADCBDADBBAF += CDAB 00 01 11 100001111011 1111111 1& FABBDDABCDACDABC3-36 已知函数 F(A,B,C,D)=m（2 ，6 9 ，1215 ），试判断当输入变量按自然二进制码的顺序变化时，是否存在功能险象。若存在，请用选通脉冲法消除之，并画出用与非门实现它的逻辑电路图。 解： 00000001：只有 1 位变化，无功能险象； 00010010：变化前和变化后输出不一样，无功能险象； 00100011：只有 1 位变化，无功能险象；
16、 00110100：有功能险象； 01000101：只有 1 位变化，无功能险象； 01010110：变化前和变化后输出不一样，无功能险象； 01100111：只有 1 位变化，无功能险象； 01111000：有功能险象； 10001001：只有 1 位变化，无功能险象； 10011010：变化前和变化后输出不一样，无功能险象； 10101011：只有 1 位变化，无功能险象； 10111100：变化前和变化后输出不一样，无功能险象； 11001101：只有 1 位变化，无功能险象； 11011110：两条变化路径都无功能险象； 11101111：只有 1 位变化，无功能险象； 11110000：变化前和变化后输出不一样，无功能险象。 DCABCCAF += CAD
