1、数字电路与逻辑设计作业第一章自测题一、填空题1、小规模集成电路，中规模集成电路，大规模集成电路，超大规模集成电路5、各位加权系数之和，1799、01100101，01100101，01100101，11100101，10011010，10011011二、判断题1、 8、 10、三、选择题1、A 4、B练习题第二章自测题一、填空题1、与运算，或运算，非运算3、代入规则，反演规则，对偶规则二、判断题2、 4、三、选择题1、B 3、D 5、C练习题题 2.2、 （2） （8）Y = D EBAY题 2.3、 （2） ， 证 毕 。结 果 与 等 式 右 边 相 恒 等右 式）（左 式 CBA)(（4
2、） ， 证 毕 。结 果 与 等 式 右 边 相 恒 等右 式右 式 CBACBAABAB)()( )()(题 2.4、 （1） )(Y题 2.5、 （3）题 2.6、 （1） ABCBCA)()()(题 2.7、 （1） Y题 2.8、 （2） CBAY),(题 2.9、 （1） BADCBAY),(题 2.10、题 2.13、技能题题 2.16、解：设 A、B、C 分别为烟感、温感和紫外光感 3 种不同的火荧探测器，Y 为报警系统的报警信号。当探测器 A、B、C 发出火灾探测信号时为 1，反之为 0；当报警系统发出报警信号时 Y 为 1，反之为 0.由题意可列出真值表，如表 题 2.16
3、所示。表题 2.16A B C Y0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1由真值表写出逻辑函数式，化简后变换为或-非表达式 CBAYCBAY)(由表达式画出逻辑电路，如图题 2.16 所示。第三章自测题一、填空题1、饱和，截止7、接高电平（或 VCC） ，和有用输入端并接，悬空二、判断题1、 8、三、选择题1、A 4、D练习题题 3.2（a） 、 （e）能正常工作。电路输出逻辑表达式： BAY1Y5题 3.4解BAY1203415YB6的电压波形如图题 3.4 所示。61题 3.7（1）写出输入 Y1、Y 2、Y 3 的逻
4、辑表达式BCAB3)(2（2）根据上述逻辑表达式画出图 3.7 所示输出波形。题 3.8（1）输出高电平时，带负载的个数 2041HOULIN可带 20 个同类反相器（2）输出低电平时，带负载的个数 78.145.01LOI（3）该反相器可带 17 个同类反相器题 3.12（1）写出 Y1 和 Y2 的逻辑表达式 BAEN21,0时时（2）画出 Y1 和 Y2 的波形如图题 3.12 所示。题 3.17 解：对 PMOS 管来说，输入电压 u1 在 412V 之间变化时导通；面对 NMOS 管来说，输入电压 u1 再 28V 之间变化时导通。因此，输出电压 uo 在 2 12V 之间变化。技能
5、题题 3.20解（1）分析设计要求并列出真值表。设表决结果为 ，提案通过时， ；提案被否决时， 。根据题表可列出真值表，Y1Y0Y如表题 3.20 所示。表题 3.20输入 输出A B C D Y0 0 0 0 00 0 0 1 00 0 1 0 00 0 1 1 00 1 0 0 00 1 0 1 00 1 1 0 00 1 1 1 01 0 0 0 01 0 0 1 01 0 1 0 01 0 1 1 01 1 0 0 01 1 0 1 11 1 1 0 11 1 1 1 1（2）根据真值表求最简与-非表达式并用图题 3.20（a）所示卡诺图化简ABCDY（画逻辑图如图题 3.20（b）所
6、示。第四章自测题一、填空题2、输入信号，优先级别最高的输入信号7、用以比较两组二进制数的大小或相等的电路，AB二、判断题3、 4、三、选择题5、A 7、C练习题题 4.1解：由图 P4.1（a）所示电路写出逻辑表达式并化简ABABY)( )(可见，图 P4.1（b）为与门电路。由图 P4.1（b）所示电路写出逻辑表达式并转换Y可知，图 4.1（b）为同或门电路。题 4.5M=0 时， 输出反码 M=1 时， 输出原码。01230123A 01230123YA题 4.7 DCBY题 4.9解：（1）分析设计要求并列出真值表设总电源开关 S 闭合时为 1，断开时为 0；路灯控制开关 A、B、C 动
7、作时为 1，不动作时为 0，灯用 Y 表示，灯亮为 1，灯灭为 0。由此可列出真值表，如表题 4.9 所示。S A B C Y011111111 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1001101001表题 4.9（2）求出最简与-非表达式00 01 11 10Y BCA1 1 01 1 1题 4.7（a）由真值表作出卡诺图，如图题 4.7（a）所示。由图可知，该逻辑函数已不能进一步简化。因此，可直接写出逻辑表达式ABCBACY由真值表可知，S=0,Y=0;S=1 时,Y 受 A、B、C 的控制。因此，符合题意要求的逻辑表达式为S)(将上式变换为与-非
8、表达式ABCSBACSY题 4.14（1）分析设计要求并建立真值表设三名裁判分别用 A、B、C 表示，认为合格时为 1，否则为 0；评判结果为 Y 表示，成功为 1，否则为 0。根据题意可列出真值表，如表题 4.14 表示。表题 4.14A B C Y0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 01 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1（2）求出最简单逻辑表达式由真值表作出 Y 的卡诺图，如 图题 4.14（a）所示。由卡诺图写出化简后的逻辑表达式 ACB将上式变换为与-非表达式和或 -非表达式CBAY（3）画出逻辑电路图由与-非和或- 非表达式分别画出逻辑电路图，如
9、图题 4.14（b） 、 （c）所示。题 4.15（2）1、写出逻辑函数的最小项表达式 7421 )()(mCBACBAY2、将逻辑函数 Y 和 CT74LS138 的输出表达式进行比较设 012,则 74B3、画出逻辑图根据 2 中的 YB 表达式画出逻辑图，如图题 4.15（b）所示。题 4.18（1）解：（1） BCAY写出逻辑函数 Y 的最小项表达式CBA写出 4 选 1 数据选择器的输出逻辑表达式 Y设地址变量为 A1、A 0，则 30120101 DADY比较逻辑函数 和 式中变量的对应关系使得Y 设 A=A1，B=A 0以及 CC2，即可满足 ，完成用 4 选 1 数据选择器实现
10、 。 BCAY画出逻辑图根据中的变量对应关系画出逻辑接线图，如图题 4.18（a）所示。题 4.24解（1）分析设计要求并列出真值表设三输入变量用 A、B、C 表示，表决结果用 Y 表示，通过为 1，否则为 0，由此列出真值表，如表题 4.24 所示。表题 4.24A B C Y0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1（2）根据真值表写出逻辑表达式 ABCY（3）写出 4 选 1 数据选择器的输出逻辑表达式 Y301201001 DAD（4）将逻辑表达式 和 进行比较Y设 01,ABY以及 CD2和 ,03（5）画出逻辑图
11、根据（4）中的变量对应关系画出逻辑接线图，如图题 4.24 所示。题 4.25（1）解（1） BCAY当取 A=1、B=1 时，则故 存在 0 冒险现象。技能题题 4.26解：（1）分析设计要求并列出真值表两台电动机为 A、B，工作时用 1 表示，出故障时用 0 表示。三个指示灯分别为 Y 绿 、Y 黄 、Y 红 ，灯亮用 1 表示，灯灭用 0 表示。根据题意可列出表题 4.26 所示的真值表。（2）根据真值表写出输出逻辑表达式 BAY红 黄绿（3）画出逻辑图根据上式可画出图题 4.26 所示的逻辑图。第五章自测题一、填空题1、0，1，Q6、置 0，置 1，保持，计数（翻转） ， 1,0,1Q
12、KJnn二、判断题3、 5、三、选择题4、B 5、B练习题：题 5.1解：输出 和 的电压波形如图题 5.1 所示。Q题 5.5解：当初始状态为 时，输出 的电压波形如图题 5.5 所示。0Q题 5.8（a） 、 （h）当初始状态都为 1 时，各触发器输出 的电压波形如图题 5.8 所示。Q70Q、题 5.9（a） 、 （e）解：当初始状态都为 0 时，各触发器输出 的电压波形如图题 5.9 所示。Q题 5.14解：由图 P5.14（a）可知（CP 下降沿有效）nnQ010（CP 上升沿有效）根据给定的 CP 电压波形可画出 和 的电压波形图，如图题 5.14 所示。0Q1第六章自测题一、填空
13、题1、存储，组合逻辑，存储3、时钟 CP，时钟 CP，时钟 CP，时钟 CP9、4，4二、判断题2、 9、三、选择题3、C 8、D练习题题 6.2解：（1）写方程式1、输出方程 nQY22、驱动方程nJ0 10K01nQJ01212K3、状态方程 nn0210 nnQ01011nnQ2（2）列状态转换真值表设电路的初态为 ，可列出状态转换真值表如表题 6.2 所示。012n（3）逻辑功能说明由状态转换真值表可知图 P6.2 所示电路为同步五进制加计数器。（4）画状态转换图如图题 6.2（a）所示，时序图如图题 6.2（b）所示。（5）检查自启动功能根据图题 6.2（a）所示状态转换图，可知电路
14、具有自启功能。题 6.5解：（1）写方程式1、输出方程 nQXY012、驱动方程 nKJ0103、状态方程 nnnn QXQX10101010 )(（2）列出状态转换真值表设电路的初始状态为 ，列出状态转换真值表如表题 6.5 所示。01n（3）逻辑功能说明由状态转换真值表可知，当 X=0 时，电路保持原状态不变；当 X=1 时，电路为同步四进制加计数器，Y 是进位输出信号。（4）画出状态转换图如图题 6.5 所示。题 6.10解：（1）写出方程1、输出方程 nQY22、驱动方程nJD120nQKD1203、状态方程nnnnnQQD121212 0001（2）列状态转换真值表设电路的初始状态为
15、 ，列出状态转换真值表如表题 6.10 所示。012n（3）逻辑功能说明由状态转换真值表可知，图 P6.10 所示是右移位寄存器电路。在 3 个时钟脉冲 CP 作用后，江数据输入端 D 的数据 d2d1d0 依次右移入寄存器中。题 6.12由图 P6.12 所示电路的接线可知两片 CT74LS160 采用同步方式级联组成十进制加法计数器，再由反馈置数控制构成加计数器。写出反馈控制方程为 3QL可知反馈状态为 ，所以 。故图10NS 891)10(8421BCDNP.12 所示电路为八十九进制同步加计数器。题 6.13解：由图 P6.13 所示电路的接线可知，两片 CT74LS161 采用同步方
16、式级联组成 8 位二进制计数器，再通过反馈清零构成 N 进制计数器。当输入计数脉冲后计数器的输出状态为10230123Q即对应的十进制数为 136 时，该状态通过与非门作用于异步清零端，使计数器的状态为 0.故图 P6.13 所示电路为一百三十六进制加法计数器。题 6.19（2）用 CT74LS160 构成二十四进制计数器用异步清零法构成二十四进制计数器。1、写出 S24 个位和十位数的 8421BCD 代码01242、写出反馈归零函数 21QCR3、画连线图如图题 6.19（2） （a）所示。用同步置数法构成二十四进制计数器。1、写出 S23 个位和十位数的 8421BCD 代码01232、
17、写出反馈置数函数 01QLD3、画连线图如图题 6.19（2） （b）所示。技能题6.29解：将 CT74LS161 的 Q2、Q 1、Q 0 作为 CT74LS151 的地址码。序列脉冲 10011011，左位在先。因此，取 D0D1D2D3D4D5D6D7=10011011。由 8 选 1 数据选择器输出端 Y 输出序列脉冲 10011011.逻辑电路如图题 6.29 所示。第七章自测题一、填空题1、矩形脉冲，波形变换，脉冲整形，幅度鉴别4、6V，3V，3V7、1.1 RC二、判断题1、 7、三、选择题3、B 9、B练习题题 7.1解：输出 u0 的波形如图题 7.1（a）所示。同相输出
18、u0 的波形如图题 7.1（b）所示。题 7.5（1）求输出脉冲的宽度 wtmssRCtw1.010 63（2）画出图题 7.5 所示 和 的波形。IuCOU题 7.15解（1）选用如图题 7.15 所示的单稳态触发器（2）计算定时电阻 R 的值由于 Ctw1.所以 kCtRw91063第八章自测题一、填空题1、数字量，模拟量4、电阻网络，电子模拟开关，求和运算放大器，电阻网络5、模拟量，数字量7、取样，保持，量化，编码，2二、判断题2、 4、 7、 8、三、选择题1、B 6、C练习题题 8.2解n 位权电阻网络 D/A 转换器，其对应的输出电压为 )22(20 012110 DDRVunnn
19、FE 现已知 所以RVFEF4,8)222(2 01356790Du当输入最大数字量，即 时，其对应输出电压值为107VVu980.4 )22(210345670当输入最小数字量，即 时，其对应输出电压值为107DVu0195.2题 8.4解根据公式 ，得)22(2 01210 DDRVunnnEF Vum93.812763)01( 3.7063)1(880 题 8.7解（1）需要 n+2=10 个脉冲（2） sTC10第九章自测题一、填空题1、读出，不会3、触发器，电容，刷新6、11，4二、判断题2、 3、三、求解题2、按题意需要用 4 片 RAM 进行位、字扩展。位扩展逻辑图如图 A9.2
20、（1）所示。再进行字扩展，扩展逻辑图如图 A9.2（2）所示。练习题题 9.1解（1）列出 8421BCD 码转换为格雷码的真值表，如表题 9.1 所示。（2）根据真值表写出输出表达式 98 01230123mBBG987654 0123012301230123012301232 mBBB5432 01230123012011mBBG96521 0123012301230123030 mm BBBBG （3）画出用 PROM 实现的逻辑图，如图题 9.1 所示。题 9.4解（1）将逻辑函数式变换为标准与-或表达式 642315621473115070mDCBADCAYBYmDCA（2）画出图题 9.4 所示逻辑图。题 9.9解（1）写出逻辑表达式 0121202DDY（2）列真值表如表题 9.9 所示。（3）逻辑功能说明当输入 3 位二进制数 时，输出为 1，否则输出为 0。50012D第十章自测题一、填空题1、与阵列2、CLB ，IOB，PIR二、判断题3、 4、练习题题 10.4解PLD 的与阵列可编程，或阵列固定，因此可以画出逻辑函数的点阵编程图如图题 10.4 所示。图（a）为（1）题的点阵编程图；图（b）为（2）题的点阵编程图。
