電子技術(shù)習題解答.第6章.數(shù)字電路基礎(chǔ)知識習題解答

1、第6章 數(shù)字電路基礎(chǔ)知識習題解答 6.1 什么是數(shù)字信號？什么是模擬信號？解：模擬信號是在時間和數(shù)值上均作連續(xù)變化的電信號，如收音機、電視機通過天線接收到的音頻信號、視頻信號都是隨時間作連續(xù)變化的物理量。數(shù)字信號是在數(shù)值和時間上都是離散的、突變的信號，常常被稱作“離散”信號。6.2 在數(shù)字邏輯電路中為什么采用二進制？它有哪些優(yōu)點？解：數(shù)字電路和模擬電路相比，主要具有如下特點：(1)電路結(jié)構(gòu)簡單，易集成化。電路只有兩個狀態(tài)“0”和“1”，對元件精度要求低。(2)抗干擾能力強，工作可靠性高。(3)數(shù)字信息便于長期保存和加密。(4)數(shù)字集成電路產(chǎn)品系列全，通用性強，成本低。(5)數(shù)字電路不僅能完成數(shù)

2、值運算，而且還能進行邏輯判斷。6.3 邏輯函數(shù)式有哪幾種表示形式？解：邏輯函數(shù)的表示方法通常有以下四種：真值表、邏輯函數(shù)式、邏輯圖和卡諾圖。6.4 試說明集電極開路門的邏輯功能，它有什么特點和用途？解：集電極開路門的邏輯功能與普通與非門的邏輯功能基本相同，集電極門是將原TTL與非門電路中的T5管的集電極開路，并取消了集電極電阻。使用時，為保證集電極門的正常工作，必須在輸出端與電源UCC之間串聯(lián)一個電阻，該電阻稱為上拉電阻。將兩個或多個集電極門輸出端連在一起可實現(xiàn)線與邏輯。用集電極門可驅(qū)動發(fā)光二極管的電路。由集電極門可實現(xiàn)邏輯電平轉(zhuǎn)換。6.5 試說明三態(tài)門的邏輯功能，它有什么特點和用途？解：三態(tài)

3、門的邏輯功能與普通與非門的邏輯功能基本相同，邏輯門的輸出除有高、低電平兩種狀態(tài)外，還有第三種狀態(tài)高阻狀態(tài)(或稱禁止狀態(tài))的門電路，簡稱TSL門。其電路組成是TTL與非門的輸入級多了一個控制器件EN。三態(tài)與非門可作為輸入設(shè)備與數(shù)據(jù)總線之間的接口?？蓪⑤斎朐O(shè)備的多組數(shù)據(jù)分時傳遞到同一數(shù)據(jù)總線上，并且任何時刻只允許有一個三態(tài)門處于工作狀態(tài)，占用數(shù)據(jù)總線，而其余的三態(tài)門均處于高阻態(tài)，即脫離總線狀態(tài)。6.6 試比較TTL門電路和CMOS門電路的主要優(yōu)缺點，對它們的閑置輸入端應(yīng)如何處理？解：TTL門電路具有功耗小、速度快、扇出數(shù)大、成本低等優(yōu)點，是一種使用較為廣泛的電路。TTL集成門電路使用時，對于閑置輸

4、入端（不用的輸入端）一般不懸空，主要是防止干擾信號從懸空輸入端上引入電路。對于閑置輸入端的處理以不改變電路邏輯狀態(tài)及工作穩(wěn)定性為原則。CMOS門電路由于其電路簡單，具有微功耗、輸入阻抗高、帶負載能力強、品種繁多、抗干擾能力強電源和電壓允許范圍大等優(yōu)點，在中、大規(guī)模數(shù)字集成電路中被廣泛應(yīng)用。閑置輸入端不允許懸空，對于與門和與非門，閑置輸入端應(yīng)接正電源或高電平；對于或門和或非門，閑置輸入端應(yīng)接地或低電平；閑置輸入端不宜與使用輸入端并聯(lián)使用，因為這樣會增大輸入電容，從而使電路的工作速度下降，但在工作速度很低的情況下，允許輸入端并聯(lián)使用。6.7 將下列二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)。（1）（）2 （2）（11

5、001.011）2 （3）（11110.110）2 （4）（）2解：（1）（）2 =12 7+12 4+12 2+12 2+12 0=(151)10（2）（11001.011）2=12 4+12 3+12 0+12-2+12-3=(25.375) 10（3）（11110.110）2=12 4+12 3+12 2+12 1+12-1+12-2=(30.75) 10（4）（）2=12 8+12 3+12 2+12 0=(269) 106.8 將下列十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)。（1）（127）10 （2）（156）10 （3）（45.378）10 （4）（25.7）10解：（1）（127）10=()2

6、（2）（156）10 =()2（3）（45.378）10=(.011)2（4）（25.7）10=(11001.1011)26.9 將下列二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)和十六進制數(shù)。（1）（）2 （2）（）2（3）（.101）2 （4）（.1101）2解：（1）（）2=(312)8=(CA)16 （2）（）2=(126)8=(56)16（3）（.101）2=(63.5)8=(33.A)16（4）（.1101）2=(167.64)8=(77.D)166.10 將下列十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)、八進制數(shù)和十進制數(shù)。（1）（FB）16 （2）（6DE）16（3）（8FE.FD）16 （4）（79A.4B）16解

7、：（1）（FB）16=（）2=(373)8=(251)10 （2）（6DE）16 =（）2=(3336)8=(1758)10（3）（8FE.FD）16 =（0.）2=(4376.772)8=(2302.98828)10（4）（79A.4B）16 =（.）2=(3632.226)8=(1946.)106.11 利用基本定律和常用公式證明下列恒等式。（1）AB+C+C=AB+C （2）A+ BD +CDE+D = A+D （3）ABC=ABC+(A+B+C) （4）A+AC+AB=A解：（1）證明：左邊AB+C+ BC+C=AB+(+ B+)C=AB+C右邊。（2）證明：左邊A+ BD +AD +

8、CDE+DA+( B+A +CE+)D= A+D右邊。（3）證明：左邊(A+B)C(A+B)+( AB+) C=A+B+ABC+C右邊ABC+(A+B+C) = ABC+(A+B+C)(+) (+)(+)ABC+(A+B+C+C)(+)(+)ABC+( A+B+C+C)(+)ABC+ A+B+B+C+C= A+B+ ABC+C左邊（4）證明：左邊A+AC+AB= A+A=A右邊。6.12 分別用公式法和卡諾圖法化簡下列邏輯函數(shù)，并畫出邏輯圖。（1）Y= A+B+A （2）Y= A B+A+BC+ A +（3）Y= A B+A+BCD+ A BD （4）Y= AC(D+B)+BC解： （1）Y=

9、 A+B+A= A+B = A+B（2）Y= A B+A+BC+ A +=（ A B+A + A ）+（BC +）= A +B+（3）Y= A B+A+BCD+ A BD=（A B+ A BD ）+A+BCD= A B+A+BCD（4）Y= BC()=BC(+AD)(+)=ABCD （1） （2） （3） （4）習題6.12邏輯圖6.13 邏輯圖如圖6-41(a)和(b)所示，寫出它們的邏輯表達式并化簡。 (a) (b)圖6-41 習題6.13的邏輯圖解： (a) FA(B+C)+BCABBC +AC(b) F= ABBC +AC 反演定理6.14 真值表如表6-16和表6-17所示，寫出它們的邏輯表達式并化簡，再畫出邏輯圖。 表6-16 習題6.14的真值表 表6-17 習題6.14的真值表解：(a) Y=BC+A+AB+ABC=BC+A+AB+ABC= BC +A(b)Y=B+A+ AC+AB=B+A+ AC