數(shù)字電子技術(shù)第五版康華光習(xí)題解答

1、.1.1.1一數(shù)字信號(hào)的波形如圖1.1.1所示，試問(wèn)該波形所代表的二進(jìn)制N=20數(shù)是什么？(2) LSTTL驅(qū)動(dòng)基本 TTL 門I OL (max)8mAI IL (max)1.6mA解： 0101 1010NOL8mA1.2.1試按表 1.2.1 所列的數(shù)字集成電路的分類依據(jù)，指出下列器件屬51.6mA于何種集成度器件： (1)微處理器； (2) IC計(jì)算器； (3)IC 加法器； (4) 邏I OH (max)0.4mAI IH (max)0.04mA輯門； (5) 4兆位存儲(chǔ)器 IC。解： (1)微處理器屬于超大規(guī)模；(2) IC 計(jì)算器屬于大規(guī)模； (3) ICNOH0.4mA加法器屬

2、于中規(guī)模； (4)邏輯門屬于小規(guī)模； (5)4 兆位存儲(chǔ)器 IC屬于100.04mA甚大規(guī)模。N=51.3.1將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)和2.4.5解：8421BCD 碼（要求轉(zhuǎn)換誤差不大于2-4）：(1) 43(2) 127(3) 254.25(4) 2.718解： (1) 43D=101011B=53O=2BH ；43 的 BCD編碼為 01000011BCD 。(2) 127D=1111111B=177O=7FH ；127的 BCD編碼為00010010 0111BCD 。(3) 254.25D=11111110.01B=376.2O=FE.4H ；0010010

3、10100.0010 0101BCD 。_ _ _(4) 2.718D=10.1011 0111B=2.56O=2.B7H ； 0010.01110001LABBCDEABBCDE1000BCD 。2.6.3解：1.3.3將下列每一二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制碼：(1) 101001B(2) 11.01101B解： (1) 101001B=29H(2) 11.01101B=3.68H1.3.4將下列十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)：(1) 500D(2) 59D(3) 0.34D(4) 1002.45D解： (1) 500D=1F4H(2) 59D=3BH(3)0.34D=0.570AH(4) 1002.45

4、D=3EA.7333H1.3.5將下列十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：B=0 時(shí)，傳輸門開(kāi)通， L=A ；(1) 23F.45H(2) A040.51HB=1 時(shí)，傳輸門關(guān)閉， A 相當(dāng)于經(jīng)過(guò)3 個(gè)反相器到達(dá)輸出L，L= A解： (1) 23F.45H=10 0011 1111.0100 0101B(2) A040.51H=1010 0000 0100 0000.0101 0001BABL1.3.6將下列十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)：000(1) 103.2H(2) A45D.0BCH011解： (1) 103.2H=259.125D(2) A45D.0BCH=41024.046D1012.4.3解：

5、(1) LSTTL 驅(qū)動(dòng)同類門110I OL (max)8mAI IL (max)0.4mA所以， LAB ABABN OL8mA202.7.1解：0.4mAI OH (max)0.4mAI IH (max)0.02mA0.4mANOH200.02mA.000100010101001011011××10LA A AB1B2A B1B2_LBLAAB1B2A B1B2C，BCBC3.1.2用邏輯代數(shù)證明下列不等式_(a)AA BABD，EDDE由交換律 A BC (AB)( AC) ，得_ _BC DE，ABCDE A(BC DE )AA B(A A)(AB)A B_(b)A

6、BCABCABCAB AC_AF GF ，E AFGFE( AFGF )EF(A G)_ _ABCABCABCA( BCB CBC )A(CBC )LA(BCDE )EF(A G)A( BCDE) EF(A G) A(CB)ABAC2.7.2 解：(c)AABCACDCD EACDEA ABC ACD C DE A ACD (C D)E_ACDCD EACDE3.1.3用代數(shù)法化簡(jiǎn)下列等式_(a)AB (BCA)ABBAAB(AB)ABABABAB(BCA)ABCABAB_L A B =AB2.9.11 解：(b)( AB)( AB )( AB)( AB) AB_(c)ABC(BC )_ABC

7、(B C) (A B C)(B C)ABBCACBCCABC_當(dāng)沒(méi)有車輛行駛時(shí)，道路的狀態(tài)設(shè)為0，有車輛行駛時(shí)， 道路的狀(d)AABCA BCCBCB態(tài)為 1；通道允許行駛時(shí)的狀態(tài)設(shè)為1，不允許行駛時(shí)的狀態(tài)設(shè)為0。_設(shè) A 表示通道 A 有無(wú)車輛的狀態(tài)，B1、B2 表示通道 B1 、B2有無(wú)AABCA BCCBCBAC車輛的情況， LA 表示通道 A 的允許行駛狀態(tài)， LB 表示通道 B 的允許_ _行駛狀態(tài)。由此列出真值表。(e)ABABAB ABAB1B2LALB._ _ABA BABABAA0_ _ _(f) (A B) (A B) (AB) (AB)_ _ _ _ _ _ _(A B

8、)( AB)( AB) ( AB)( AB) (AB) (AB)(AB )(ABBAB)( AB AB )B( ABAB )A B(g)(ABC)(A BC )(ABC)(ABC)AB(h)A BCABCABCABCABCABCABCABCAABCBCABCBCAC_ _(i) AB (A B)_ _AB(AB)AB (AB)(AB)(AB)AB(j)BABCACABBABCACABBABCACBACAC(k) ABCD ABD BCD ABCD BCABCD ABD BCD ABCD BC ABC ABD B(CD C) ABC ABD B(C D) ABC ABD BC BDB(ACADC

9、D)B(ACAD)AB BCBD_ _ _(l) AC ABC BC ABC_ACABCBCABC(ACABC) (BC) (ABC)(ABCABC)(ABC)BC( ABC)ABCBCBC_ _(m)ABABCA( BAB)_ _ _ _ _ _ _ _ _ABABCA( BAB)A(BBC)ABAB_ _ _ _ _ _A(BC)AABCA03.1.4將下列各式轉(zhuǎn)換成與 或形式_(a) ABCD_(1)當(dāng) A B0，C D1 時(shí)，真值為 1。于是AB=01 ，CD=00 或 CD=11 時(shí)，真值為1；AB=10 ，CD=00 或 CD=11 時(shí)，真值為1。則有四個(gè)最小項(xiàng)不為0，即 ABCD

10、 、ABCD 、 ABCD 、 ABCD_(2)當(dāng) AB1，C D0 時(shí)，真值為 1。AB=00 ，CD=10 或 CD=01 時(shí)，真值為1；AB=11 ， CD=10 或 CD=01 時(shí)，真值為1。則有四個(gè)最小項(xiàng)不為0，即 A BCD 、ABCD 、 ABCD 、ABC D_A BCDm(1,2,4,7,8,11,13,14)_ _(b) ABCDCDAD_ _ _A BCDCDA D( AB)(C D)(CD)( A D)(C D)( ABD )ACADBC BDCDDACBCD_ _ _(c) AC BD BC AB_ _ _AC BDBCABAC BDBCAB(AC)(BD)(BC)(

11、AB)ABBCADCDABACBBCBA DC DA C3.1.7 利用與非門實(shí)現(xiàn)下列函數(shù)(a) L=AB+AC_ _LAB AC_ _(b)LD ( AC )_LD ( AC )D A C_(c)L( AB)(CD )_ _ _L( AB)(CD )AB CD.3.2.2用卡諾圖法化簡(jiǎn)下列各式_ _(a) AC A BC BC ABC_ _ACABCBCABCACBCBCABC_ _ACCABCCABCC(b) AB CD ABC D AB AD ABCABCDABCDABADABCABABCDADA(BBCD)ADABACDADABA(DDC)ABADAC_(c) (AB BD)C BD

12、(AC) D (A B)_(ABBD)CBD (AC)D (AB)ABCBCDBD(AC)D ABABCBCDABDBCDABDABCBCDABBCD_(d)AB CDD (BC D )(AC ) BDA (BC )_ABCDD(BCD)( AC)BDA (BC)ABCDBCDABDBCDABCm11m1 m9 m12 m14 m6 m14 m4 m5m(1,4,5,6,9,11,12,14)BDAC DABD.ABBCBDAC DACDABCD(f)L( A, B, C, D)m(0,1,2,5,6,7,8,913,14)BCCDABCACDBCD(g)L ( A, B, C, D)m(0,

13、1,4,6,9,13)d ( 2,3,5,7,11,15)AD(h)L(A, B,C, D)m(0,13,14,15)d (1,2,3,9,10,11)(e) L( A, B,C, D )m(3,4,5,6,7,8,9,10,12,13,14,15)ABADAC.3.3.4試分析圖題3.3.4 所示邏輯電路的功能。00000001010101001101100101010111001SAB C11111_XABCAB CABC_ _C (A B)C AB AB (A B)C全加器Ym1m3m5m6m7ABC3.3.6分析圖題3.3.6 所示邏輯電路的功能 。4.1.1解：D 7I3I2I1I0

14、I3I2I1I0I3I2 I1I0_ _ _I3I2I1I0I3I2I1I0I3I2I1I0_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _I 3I 2I1I 0I 3I 2I1I 0I 3I2 I1 I0S0A0B0C0A0B0S1A1B1C0C1A1B1( A1B1)C0二位加法電路3.4.3 試用 2 輸入與非門和反相器設(shè)計(jì)一個(gè) 4 位的奇偶校驗(yàn)器，即當(dāng) 4 位數(shù)中有奇數(shù)個(gè) 1 時(shí)輸出為 0，否則輸出為 1。LABCD_ _LABABAB AB3.4.7某雷達(dá)站有3 部雷達(dá)A、 B 、 C，其中 A 和 B 功率消耗相等，C的功率是A 的功率的兩倍。這些雷達(dá)由兩臺(tái)發(fā)電機(jī)X 和 Y 供電，發(fā)電機(jī)

15、 X 的最大輸出功率等于雷達(dá) A 的功率消耗，發(fā)電機(jī) Y 的最大輸出功率是 X 的 3 倍。要求設(shè)計(jì)一個(gè)邏輯電路，能夠根據(jù)各雷達(dá)的啟動(dòng)和關(guān)閉信號(hào)，以最節(jié)約電能的方式啟、停發(fā)電機(jī)。ABCXYD6I3I 2I1I0I3I2I1I0I 3I 2 I1I0_ _ _ _ _ _ _ _ _ _I 3I 2I 1I 0I 3I 2I 1I 0I 3I 2I 1I 0_ _ _D 5I 3I 2I 1I 0I 3I 2I 1I 0_D4I 3I 2I1I 0I3I 2I1I0 I3I 2I1I 0_ _ _ _ _ _ _D 3I 3I 2I 1I 0I 3I 2I 1I 0_ _ _ _D 2I 3I

16、2I 1I 0I 3I 2I1I 0D1D 5D 0D 74.1.2解：.4.3.5解：PB9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1B0S3B9 B8 B9B8 B9S2B9B8 B7 B6 B5 B4B9B8 B7 B6 B5B9 B8B7 B6B9 B8B7S2B9 B8 B4B5B6 B7S1 B9B8B7B6 BB54B3B2 B9B8B7B6B5B4B3 B9B8B7B6 B9B8B7S1B9 B8 B5 B4 B2B9 B8 B5 B4 B3B9 B8 B6B9 B8 B7S0B9B8B7B6B5B4B3B2B1 B9B8B7B6B5B4B3B9B8B7B6B5B9B8B

17、7B9S0B8 B6 B4 B2 B1 B8 B6 B4 B3 B8 B6 B5 B8 B7 B94.2.3解：FAB CAB CABCABCm0m4m6m74.3.1解：YEm0 D 0m1m2 D 2m4 D 0m6 D2m74.3.6解：(1)YABCAB CA B Cm4m5m1(2)Y=ABC= ABCAB CA BCABCm1m2m4m7.4.4.1解：FABABAB ABABABABABABAB111111001111001100ABBABAAB111001004.5.1解：SABCi 1C iABAB Ci 14.5.6解：(1) 半減器.5.1.1分析圖題 5.1.1 所示電

18、路的功能，列出真值表。SRQ00保持01010111不定5.1.3如圖 5.1.6 所示的觸發(fā)器的 CP、 R、S 信號(hào)波形如圖題5.1.3 所示，畫(huà)出Q 和 Q 的波形，設(shè)初態(tài) Q=0。5.1.6 由與或非門組成的同步 RS 觸發(fā)器如圖題 5.1.6 所示，試分析其工作原理并列出功能表。SABABCAB(2) 全減器5.2.2設(shè)主從 JK 觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0，CP、J、 K 信號(hào)如圖題5.2.2所示，試畫(huà)出觸發(fā)器Q 端的波形。SABCi1ABCi 1ABCi 1ABCi 1ABCi 1CiABCiABCi 1ABCi 1ABCi 1ABABABCi 15.2.6 邏輯電路如圖題5.2.6

19、所示，已知 CP 和 A 的波形，畫(huà)出觸發(fā)器 Q1端的波形，設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0。.解： Qn 1JQ nKQnAQ nQnA Qn_ _RQnCP5.2.11D 觸發(fā)器邏輯符號(hào)如圖題5.2.11 所示，用適當(dāng)?shù)倪壿嬮T，將D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T 觸發(fā)器、 RS 觸發(fā)器和 JK 觸發(fā)器。解：Qn 1 D T QnQn 1DS RQnQn 1DJQ nK Qn6.1.3 所示，試作出它的狀態(tài)表。6.1.3 已知狀態(tài)圖如圖題6.1.1 已知一時(shí)序電路的狀態(tài)表如表題6.1.1 所示，試作出相應(yīng)的狀態(tài)圖。6.1.5 圖題 6.1.5 是某時(shí)序電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，設(shè)電路的初始狀態(tài)為01，當(dāng)序列 X=100110

20、 時(shí)，求該電路輸出 Z 的序列。解： 0110106.1.6 已知某時(shí)序電路的狀態(tài)表如表題6.1.6 所示，試畫(huà)出它的狀態(tài)圖。如果電路的初始狀態(tài)在S2，輸入信號(hào)依次是0101111，試求出其相應(yīng)的輸出。6.1.2 已知狀態(tài)表如表題6.1.2 所示，試作出相應(yīng)的狀態(tài)圖。.10101016.2.3 試分析圖題6.2.3 所示時(shí)序電路，畫(huà)出狀態(tài)圖。解： (1) 寫(xiě)出各邏輯方程_輸出方程ZXQ0nQ1n驅(qū)動(dòng)方程D0XD1 Q0n(2) 將驅(qū)動(dòng)方程代入相應(yīng)特性方程，求得各觸發(fā)器的次態(tài)方程，也即時(shí)序電路的狀態(tài)方程Q0n 1D0XQ1n 1D1Q0n(3) 畫(huà)出狀態(tài)表、狀態(tài)圖6.2.4 分析圖題 6.2.4

21、 所示電路，寫(xiě)出它的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程，畫(huà)出狀態(tài)表和狀態(tài)圖。解： (1) 寫(xiě)出各邏輯方程輸出方程ZXQ1n Q0n_驅(qū)動(dòng)方程J0Q1nK0XQ1nJ1Q0nK11(2) 列出真值表(3) 寫(xiě)出邏輯表達(dá)式J0XQ1nK 0XQ1nJ1XQ0nK1X Q0nZQ1nQ0nXQ1n(2) 將驅(qū)動(dòng)方程代入相應(yīng)特性方程，求得各觸發(fā)器的次態(tài)方程，也即時(shí)序電路的狀態(tài)方程Q0n 1J0Q0 nK 0Q0nQ1n Q0nXQ1n Q0nQ1nQ0nXQ1n7.1.1 所示的波形， 試確定該計(jì)數(shù)Qn 1J Q nK QnQnQ nQnQnQn7.1.1 在某計(jì)數(shù)器的輸出端觀察到如圖器的模。1111101110(3

22、) 畫(huà)出狀態(tài)表、狀態(tài)圖6.3.3 試用正邊沿JK 觸發(fā)器設(shè)計(jì)一同步時(shí)序電路，其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖題6.3.3 所示，要求電路最簡(jiǎn)。解：模為 67.1.3 試用負(fù)邊沿D 觸發(fā)器組成4 位二進(jìn)制異步加計(jì)數(shù)器，畫(huà)出邏輯圖。解： (1) 畫(huà)出狀態(tài)表.7.1.5 試分析圖題7.1.5 電路是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器，畫(huà)出各觸發(fā)器輸出端的波解： 11 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。形圖。7.1.15 試分析圖題7.1.15 所示電路，說(shuō)明它是多少進(jìn)制計(jì)數(shù)器，采用了何種進(jìn)位方式。解： 4096。采用并行進(jìn)位方式。7.2.1 試畫(huà)出圖題7.2.1 所示邏輯電路的輸出(QA QD)的波形，并分析該解：五進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路的邏輯功能。7.1.9 試分

23、析圖題 7.1.9 所示電路，畫(huà)出它的狀態(tài)圖，說(shuō)明它是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器。解：S0=1 表示右移操作，在這里是 D SRQA QBQCQD 。啟動(dòng)后，S1 S0=11，處于置數(shù)狀態(tài)， 1110 被置入寄存器中，然后每來(lái)一個(gè)脈沖，寄存器循環(huán)右移，寄存器中的序列依次是 1110110110110111。此時(shí)再來(lái)一個(gè)脈沖 (即第四個(gè)脈沖 ) 時(shí)，當(dāng) QDQCQBQA 瞬間變成 1111， 1110 又被置入寄存器，回到起始狀態(tài)，重又開(kāi)始記數(shù)循環(huán)過(guò)程。所以它相當(dāng)于一個(gè)四進(jìn)制計(jì)數(shù)器的作用，也可以看作四分頻電路。解：十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。7.1.11 試分析圖題7.1.11 所示電路，畫(huà)出它的狀態(tài)圖，并說(shuō)明它是幾進(jìn)制計(jì)

24、數(shù)器。7.2.2 試用兩片 74194 構(gòu)成 8 位雙向移位寄存器。.8.1.2 一個(gè)有 4096 位的 DRAM ，如果存儲(chǔ)矩陣為 64×64 結(jié)構(gòu)形式，且每個(gè)存儲(chǔ)單元刷新時(shí)間為 400ns，則存儲(chǔ)單元全部刷新一遍需要多長(zhǎng)時(shí)間？解：由于采用按行刷新形式，所以刷新時(shí)間為400ns× 64=25600ns=25.6ms8.1.3 指出下列存儲(chǔ)系統(tǒng)各具有多少個(gè)存儲(chǔ)單元，至少需要幾根地址線和數(shù)據(jù)線？(1)64K ×1(2)256K × 4(3)1M × 1(4)128K × 8解： (1) 16, 1(2) 18, 4(3) 20, 1(4

25、) 17, 88.1.4 設(shè)存儲(chǔ)器的起始地址為全 0，試指出下列存儲(chǔ)系統(tǒng)的最高地址為多少？(1) 2K × 1(2) 16K × 4(3) 256K ×32解： (1) 7FF(2) 3FFF(3) 3FFFF8.1.6 一個(gè)有 1M ×1 位的 DRAM ，采用地址分時(shí)送入的方法， 芯片應(yīng)具有幾根地址線？解：10 根8.2.1 用一片 128× 8 位的 ROM 實(shí)現(xiàn)各種碼制之間的轉(zhuǎn)換。要求用從全0 地址開(kāi)始的前 16 個(gè)地址單元實(shí)現(xiàn) 8421BCD碼到余 3 碼的轉(zhuǎn)換；接下來(lái)的 16個(gè)地址單元實(shí)現(xiàn)余 3 碼到 8421BCD碼的轉(zhuǎn)換。試求：

26、 (1)列出ROM 的地址與內(nèi)容對(duì)應(yīng)關(guān)系的真值表；(2)確定輸入變量和輸出變量與ROM 地址線和數(shù)據(jù)線的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(3)簡(jiǎn)要說(shuō)明將 8421BCD 碼的 0101轉(zhuǎn)換成余3 碼和將余 3 碼轉(zhuǎn)換成 8421BCD 碼的過(guò)程。解：使用5 位地址線 A4 A 3A 2A 1A 0，最高位用以控制前 16 單元和后 16單元，后4 位地址線用以表示輸入變量。使用ROM 的低 4 位數(shù)據(jù)線D 3D 2D 1 D0 作為輸出即可。8.3.1 試分析圖題8.3.1 的邏輯電路，寫(xiě)出邏輯函數(shù)表達(dá)式。解： LA BCDAB CDBCDABCDAB CD8.3.2 PAL16L8 編程后的電路如圖 8.3.2 所示，試寫(xiě)出 X 、Y 和 Z 的邏輯函數(shù)表達(dá)式。_ _解：XABACBC_ _YDEFDEFDEFDEF_ZGHGH8.3.4 試分析圖題8.3.4 所示電路，說(shuō)明該電路的邏輯功能。解： Q 0n 1D 0Q 0nQ n 1D1Q n Q nQ n Q n1010100 01 10 11二位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。8.3.5 對(duì)于圖 8.3.9 所示的 OLMC ，試畫(huà)出當(dāng) AC0=1 ，AC1(n)=1 ，XOR(n)=1時(shí)的等效邏輯電路。.(2) TRC ln VDDVthRC ln 2VDDVthVthV