《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教程》(夏路易 高文華 田建艷 著)課后習(xí)題答案 電子工業(yè)出版社

ww課后（2010．1）w.kh答案網(wǎng)習(xí)題與參考答案《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教程》【題1-1】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)。co第1章習(xí)題與參考答案m（1）25；（2）43.；（3）56；（4）78解：（1）25=w（11001）2=（31）8=（19）16（2）a43=（101011）2=（53）8=（2B）16（d3）56=（111000）2=（70）8=（38）16h（4）（1001110）2、（116）8、（4E）16k.【題1-2】將下列二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。（1）10110001；（2）10101010；（3）11110001；（4）10001000解：（1）10110001=177o（2）10101010=170（3）11110001=241網(wǎng)c（4）10001000=136【題1-3】將下列十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。案.（1）FF；（2）3FF；（3）AB；（4）13FF解：（1）（FF）16=255答w（2）（3FF）16后=1023（3）（AB課）16=171a（4）（13FF）16=5119d【題1-4】將下列十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。（1）11；（2）9C；（h3）B1；（4）AF解：（1）（k11）16=（00010001）2（2）（9C）16=（10011100）2.（3）（B1）16=（10110001）2（4）（AF）16=（10101111）2w【題1-5】將下列二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。（1）1110.01；（2）1010.11；（3）1100.101；（4）1001.0101解：（1）（1110.01）2=14.25（2）（1010.11）2=10.75（3）（1001.0101）a2=9.3125d【題1-6】將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。h（1）20.7；（2）10.2；（3）5.8；（4）101.71k解：（1）20.7=（10100.1011）2.（2）10.2=（1010.0011）2www2mmoc.wwwwww【題1-7】寫出下列二進(jìn)制數(shù)的反碼與補(bǔ)碼（最高位為符號位）。（1）01101100；（2）11001100；（3）11101110；（4）11110001www.khda（1）【題1-8】將下列自然二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換成格雷碼。000；001；010；011；100；101；110；111解：格雷碼：000、001、011、010、110、111、101、100【題1-9】將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼?！绢}1-10】試寫出3位和4位二進(jìn)制數(shù)的格雷碼。w.kh解：4位數(shù)格雷碼；0000、0001、0011、0010、0110、0111、0101、0100、1100、1101、1111、1010、1011、1001、1000、da課后解：（1）25=（00100101）BCD（2）34=（00110100）BCD（3）78=（01111000）BCD（4）152=（000101010010）BCD答案25；（2）34；（3）78；（4）152解：（1）01101100是正數(shù)，所以其反碼、補(bǔ)碼與原碼相同，為01101100（2）11001100反碼為10110011，補(bǔ)碼為10110100（3）11101110反碼為10010001，補(bǔ)碼為10010010（4）11110001反碼為10001110，補(bǔ)碼為10001111網(wǎng)w.co（3）5.8=（101.1100）2（4）101.71=（1100101.1011）2m【題2-1】試畫出圖題2-1（a）所示電路在輸入圖題2-1（b）波形時的輸出端B、C的波形。www.khda解：w.co.第2章習(xí)題與參考答案A.B、C【題2-2】試畫出圖題2-2（a）所示電路在輸入圖題2-2（b）波形時的輸出端X、Y的波形。解：da圖題2-2..課后答案ABkhXY...【題2-3】試畫出圖題2-3（a）所示電路在輸入圖題2-3（b）波形時的輸出端X、Y的波形。w.ww解：AB..Y.www.khXda..w.圖題2-3......網(wǎng)m圖題2-1形。www.khda解：w.coABXY..【題2-4】試畫出圖題2-4（a）所示電路在輸入圖題2-4（b）波形時的輸出端X、Y的波m.圖題2-4【題2-5】試設(shè)計一邏輯電路，其信號A可以控制信號B，使輸出Y根據(jù)需要為Y=B或Y=B。答案解：可采用異或門實現(xiàn)，Y=AB+AB，邏輯電路如下：.AB.【題2-6】某溫度與壓力檢測裝置在壓力信號A或溫度信號B中有一個出現(xiàn)高電平時，輸解：壓力信號、溫度信號與報警信號之間的關(guān)系為：Y=A+B，有如下邏輯圖。.課出低電平的報警信號，試用門電路實現(xiàn)該檢測裝置。kh.【題2-7】某印刷裁紙機(jī)，只有操作工人的左右手同時按下開關(guān)A與B時，才能進(jìn)行裁紙操作，試用邏輯門實現(xiàn)該控制。w..A.&.BY.【題2-8】某生產(chǎn)設(shè)備上有水壓信號A與重量信號B，當(dāng)兩信號同時為低電平時，檢測電ww路輸出高電平信號報警，試用邏輯門實現(xiàn)該報警裝置。.A.≥1.B【題2-9】如果如下乘積項的值為1，試寫出該乘積項中每個邏輯變量的取值。（1）AB；（2）ABC；（3）ABC；（4）ABCwww.khY.da解：水壓信號A、重量信號B與報警信號之間的關(guān)系為Y=A+B，邏輯圖如下：解：開關(guān)A、B與裁紙操作之間的關(guān)系為Y=A+B，邏輯圖如下：daAB≥1.后....網(wǎng)=1.Y.Y.www.khdaA00001111B00110011【題2-10】如果如下和項的值為0，試寫出該和項中每個邏輯變量的取值。（1）A+B；（2）A++；（3）+B+；（4）A+B+C解：（1）A=0，B=0w.co解：（1）A=1，B=1（2）A=1、B=1、C=0（3）A=0，B=1，C=0（4）A=1，B=0或C=1（2）A=0，B=1或C=1（3）A=1，B=0，C=1（4）A=0，B=1或C=0【題2-11】對于如下邏輯函數(shù)式中變量的所有取值，寫出對應(yīng)Y的值。解：（1）Y=ABC+AB=A（C+B）C0101010100001101（2）Y=(A+B)(A+)=A當(dāng)A取1時，輸出Y為1，其他情況Y=0?！绢}2-12】試證明如下邏輯函數(shù)等式。w.khdawww.6課后答案Y網(wǎng)（1）Y=ABC+；（2）Y=(A+B)(A+B)ww【題2-13】對如下邏輯函數(shù)式實行摩根定理變換。解：（1）Y1=A+B=AB（2）Y2=AB=A+B（3）Y3=AB（C+D）=AB+（C+D）=A+B+CDkh（1）Y1=A+B；（2）Y2=；（3）Y3=；（4）Y4=（C+）（A++CD）+daw.解：（1）左邊=AB+ABC=AB（1+C）=AB=右邊（2）左邊=AB（C+C）+AC=AB+AC=右邊（3）左邊=A（BC+BC）+AC=A（BC）+AC=右邊co（C+C）+AC=AB+AC；（1）AB+ABC=AB；（2）AB（3）A(BC+BC)+AC=A(BC)+ACmY4=（A+BC+CD）+BC=（ABC（C+D）+BC=ABC+ABCD+BC=ABC+BC=AB+BCwww.khda解：（1）Y1=A(A+B)=A（2）Y2=BC+BC=C解：【題2-14】試用代數(shù)法化簡如下邏輯函數(shù)式。（1）Y1=A(A+B)；（2）Y2=BC+BC；（3）Y3=A(A+AB)w.co后答案（4）（3）Y3=A(A+AB)=A（2）Y2=AB+ABC+A；（1）Y1=AB+ABC+ABCD+ABCDE；（3）Y3=AB+（A+B）C+AB（A+B）C+AB=AB+C（3）Y3=AB+【題2-16】試用代數(shù)法將如下邏輯函數(shù)式化簡成最簡與或式。（1）Y1=ABC+(A+B+C)+ABCD；（2）Y2=ABCD+ABCD+ABCD；（3）Y3=ABC(AB+C(BC+AC))w.（2）Y2=ABCD+ABCD+ABCD=AB+CD（3）Y3=ABC(AB+C(BC+AC))=ABC【題2-17】將如下邏輯函數(shù)式轉(zhuǎn)換成最小項之和形式。（4）Y4=AB(BC+BD)ww+CD)；（1）Y1=(A+)(C+B)；（2）Y2=(A+)C；（3）Y3=AB+CD(5，6，7）∑m（1，解：（1）Y1=(A+B)(C+B)=（2）Y2=(A+)C=7）∑m（5，解：（1）Y1=ABC+(A+B+C)+ABCD=ABkh課（2）Y2=AB+ABC+A=A+Cda（1）Y1=AB+ABC+ABCD+ABCDE=AB網(wǎng)【題2-15】試用代數(shù)法將如下邏輯函數(shù)式化簡成最簡與或式。mm（3）Y3=AB+CD(+CD)=o∑m（3，7，11，12，13，14，15）（4）Y4=AB(BC+BD)∑c.m（13，15）w【題2-18a】試用卡諾圖化簡如下邏輯函數(shù)式。（1）dY1=ABC+ABC+B；（2）Y2=A+ABC+AB；（3）Y3=++AB；（4）Y4=++C解：hk.（1）Y1=ABC+ABC+B..BCoA00011110011.111網(wǎng).c11..案..Y1=A+B（2）Y2=A+ABC+AB；答w后BCA00a011110課.d0.11111...Y2=A（3）Y3=++ABhkBCA000111100...11111...Y3=Aw（4）Y4=ABC+AC+C..BCA0001111011.a.11.111..Y4=hA+Cdk.www8mmoc.wwwwww解：（1）F(A,B,C,D)=w.co..【題2-19】試用卡諾圖化簡如下邏輯函數(shù)式?！苖(0,1,2,8,9,10,12,13,14,15)；CDAB0010111110100011110www.khda..m1111..1.（2）F(A,B,C,D)=AB∑m(2,4,5,6,7,11,12,14,15)；.CD000111101000111111111.10答案1..1課后.（3）F(A,B,C,D)=CDAB00011110kh111..w.da001101111011∑m(0,2,4,6,7,8,12,14,15)11【題2-20】試用卡諾圖化簡如下具有任意項的邏輯函數(shù)式。（1）F(A,B,C,D)=解：∑m(3,5,8,9,10,12)+∑d(0,1,2,13)；.wwCDAB00.00X01X111110X011111..101.1Y1=AB+BD+AC+CDwww.khX11Y1=AB+BD+BC網(wǎng)..Y2=AB+BD+ACD+ACD.Y3=CD+AD+BCmo（2）F(A,B,C,D)=∑c.m(4,5,6,13,14,15)+∑d(8,9,10,12)；.wCDAB000111a00d.01111.h.11X111k.XXX..Y2=BC+BD+AB（3）F(A,B,C,D)=∑m(0,2,9,11,13)+∑d(4,8,10,15).oCDAB0001110011.01X網(wǎng)c..11案1X..答X11.wXY3=AD+BD【題2-21】將如下邏輯函數(shù)式畫成真值表。后解：（1）Y1=AB+課aBC；Ad000hBCY100001001k100111000.10101101w1111（2）Y2=(A+B)C；ABCY00000010a01000111d1000h10111100k1111.www10mmoc.wwwwww（3）Ym3=(A+B)(+C)ABoY0cC000000.01000w1111a1001d1011h11001111k.【題2-22】將如下邏輯函數(shù)式畫成真值表。解：（1）F1=ABC+ABC+ABC；oABCY000000100101網(wǎng)c0110100案.0101111答00w11后11（2）F2=ABCD課+ABCD+ABaB0dCD+ABCDACDY0001001000000h0101001000k101011.011010111010000w100111010010110110001101011100a11110dhk.www11mmoc.wwwwww【題2-23】寫出圖題2-23mo所示邏輯電路的邏輯函數(shù)式。c.wa圖題2-23解：（1dh）Y=AB=A+Bk（2）Y=（A+B）C=AC+BC.【題2-24】畫出如下邏輯函數(shù)式的邏輯電路圖。（1）+；oA.BY1c.（2）AB+AB+ABC；.AB課.Y2..(C+D)；C（3）ABk.A1&.&Y3.B.C≥1D1w.（4）A+B(C+D(B+C))AB.Y4.CDahk.www12mmoc.wwwwwww.co【題2-25】寫出表題2-25的與或邏輯函數(shù)式。Y=ABC+ABC+ABC+ABCm表題2-25ABC000011110001101100011011Y01001101www.khda（1）F=ABC=ABC【題2-26】用與非門實現(xiàn)如下邏輯函數(shù)。答AB.C（2）F=AB+CD=AB+CD=ABCD（3）F=(A+B)(C+D)=AC+BC+AD+BD=AC+BC+AD+BD=ACBCADBDw.hA..da.后課ABCD.&.F.Dwwwww.khdaw.coBCmcom網(wǎng)F..F.（1）F=ABC=ABC=A+B+Cw.co.【題2-27】用或非門實現(xiàn)題2-26中的邏輯函數(shù)。mABC111..www.khda≥1F.（2）F=AB+CD=AB+CD=A+B+C+DA..111BCD.（3）F=(A+B)(C+D)=AC+BC+AD+BD=AC+BC+AD+BD=ACBCADBD=（A+C）（B+C）（A+D）（B+D）=（A+C）+（B+C）+（A+D）+（B+D）A..BCD課后答案網(wǎng).1≥11F..F.www.khda.【題3-1】試畫出74HC與74LS系列邏輯門電路的輸出邏輯電平與輸入邏輯電平示意圖。解：74HC系列（5V）：74LS系列：5VVCCVOH5VVCCw.coVIHVt第3章習(xí)題與參考答案4.44V3.5V2.5V答案1.5VVIL0.5V0VVOLGNDda圖題3-4后5VCMOSw.【題3-3】CMOS非門電路采用什么類型的MOS管？解：采用一個PMOS管和一個NMOS管。ww【題3-4】試確定圖題3-4所示的MOS管中，哪些是導(dǎo)通的？哪些是截止的？若是復(fù)邏輯：－5V、－8Vkh【題3-2】某邏輯門的輸入低電平信號范圍為?3～?12V，輸入高電平范圍為3～12V。若該邏輯門的輸入電壓值為?5V、?8V、+5V、+8V，對于正邏輯約定，這些電壓值各代表什么邏輯值？若是采用負(fù)邏輯約定，這些電壓值各代表什么邏輯值？解：－5V、－8V代表邏輯0；+5V、+8V代表邏輯1代表邏輯1；+5V、+8V代表邏輯0課.2.7V2.0VVOHVIH1.1VVt.網(wǎng)m0.8VVILVOL0.5V0V5VLSGND【題3-5】試分析圖題3-5所示MOS電路的邏輯功能，寫出Y端的邏輯函數(shù)式，并畫co解：（a）通；（b）通；（c）通；（d）通m出邏輯圖。.wadhk.o網(wǎng)圖題3-5c解：A案BCD.答000000wY0110后0a01000110課01001d0101001100h011101000110010k101001011011000.110101110011110wY=ACD+BCDadhk.www16mmoc.wwwwww0000000011111111www.khda11000011111100110011w.co0000110011000101010101010101111111101101110ABCDY=AB+C+D【題3-6】請查閱74HC04手冊，確定該器件在4.5V電源時的高電平與低電平噪聲容限?！绢}3-7】某門電路的輸出電流值為負(fù)數(shù)，請確定該電流是拉電流還是灌電流。w.【題3-8】請查閱74HC04手冊，確定該器件在拉電流4mA負(fù)載時，可否保持VOHmin>4V（VCC=4.5V）。ww（VCC=4.5V）。【題3-10】請查閱74HC04手冊，確定該器件在驅(qū)動74HC00時的高電平與低電平扇出系數(shù)。解：若輸出高電平為VCC-0.1V時，高電平扇出系數(shù)NH=IOHmax/IIH=0.02mA/1μA=20www.kh解：可以保持VOL<0.4V，因為VOLmax=0.26V。da【題3-9】請查閱74HC04手冊，確定該器件在灌電流4mA負(fù)載時，可否保持VOLmax<0.4Vw.解：可以保持VOH>4V，因為VOHmin=4.18Vcom解：流出芯片的電流為負(fù)數(shù)，因此為拉電流。kh解：查手冊74HC04，VCC=4.5V時：VIHmin=3.15V，VILmax=1.35V20μA負(fù)載電流時：VOHmin=4.4V，VOLmax=0.1VVNL=VILmax－VOLmax=1.35V－0.1V=1.25VVNH=VOHmin－VIHmin==4.4V－3.15V=1.25V4mA負(fù)載電流時：VOHmin=4.18V，VOLmax=0.26VVNL=VILmax－VOLmax=1.35V－0.26V=1.09VVNH=VOHmin－VIHmin==4.18V－3.15V=1.03Vda課后答案網(wǎng)mY1www.khda課w.【題3-12】請敘述CMOS數(shù)字電路輸入端不能懸空的原因。www.（7）典型傳播延遲時間；Vcc=2V時，tPHL=tPLH=75ns；Vcc=3V時，tPHL=tPLH=30ns；Vcc=4.5V時，tPHL=tPLH=15ns；Vcc=2V時，tPHL=tPLH=13ns；（8）扇出系數(shù)。如果保證輸出電流小于20μA時輸出高低電平，則由于輸入漏電流為±1μA，因此有扇出系數(shù)為20。wwkhdaw.co當(dāng)Vcc=2V時，0V~0.5V當(dāng)Vcc=3V時，0V~0.9V當(dāng)Vcc=4.5V時，0V~1.35V當(dāng)Vcc=6V時，0V~1.8V（6）該芯片的靜態(tài)電源電流；6V時：2μA/每封裝kh當(dāng)Vcc=2V時，1.5V~2V當(dāng)Vcc=3V時，2.1V~3V當(dāng)Vcc=4.5V時，3.15V~4.5V當(dāng)Vcc=6V時，4.2V~6V（5）輸入低電平電壓范圍；da后解：（1）電源電壓范圍2~6V（2）輸出高電平范圍：當(dāng)IOH≤20μA時：（Vcc－0.1V）~Vcc當(dāng)Vcc=3V、|IOH|≤2.4mA時：2.34V~3V當(dāng)Vcc=4.5V、|IOH|≤4mA時：3.84V~4.5V當(dāng)Vcc=6V、|IOH|≤5.2mA時：5.34V~6V（3）輸出低電平范圍：當(dāng)IOL≤20μA時：GND+0.1V當(dāng)Vcc=3V、|IOL|≤2.4mA時：0V~0.33V當(dāng)Vcc=4.5V、|IOL|≤4mA時：0V~0.33V當(dāng)Vcc=6V、|IOL|≤5.2mA時：0V~0.33V（4）輸入高電平電壓范圍答案若扇出低電平為0.1V時，低電平扇出系數(shù)NL=IOLmax/IIL=0.02mA/1μA=20【題3-11】查閱商業(yè)溫度范圍的74HC00芯片手冊，回答如下問題：（1）電源電壓范圍；（2）輸出高電平電壓范圍；（3）輸出低電平電壓范圍；（4）輸入高電平電壓范圍（5）輸入低電平電壓范圍；（6）該芯片的靜態(tài)電源電流；（7）典型傳播延遲時間；（8）扇出系數(shù)。網(wǎng)【題3-13】去耦電容的安裝位置與芯片電源引腳之間的距離有何關(guān)系？www.khda課解：去耦電容的作用是消除芯片動作對電源電流的影響，或是消除電源電壓波動對芯片的影響，因此越接近芯片的電源引腳越好。【題3-14】門電路有哪兩個重要時間參數(shù)？各有何意義？w.co后答案解：因為CMOS電路的輸入端具有非常高的輸入阻抗，容易受到干擾，一旦受到干擾后，會使輸出電平發(fā)生轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生功耗，因此輸入端不能懸空，應(yīng)該連接確定的邏輯電平。解：一個是輸出瞬變時間，門電路的輸出從一個狀態(tài)向另外一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換需要的過渡時間。另外一個是傳輸延遲時間，是輸入信號變化到輸出信號變化之間需要的時間?！绢}3-15】某CMOS開漏輸出門驅(qū)動發(fā)光二極管，若電源電壓為5V，發(fā)光二極管電流為5mA，發(fā)光管壓降為1.8V，試計算上拉電阻值。解：忽略開漏輸出門的管壓降，上拉電阻R≈（5-1.8）/5=0.64kΩ【題3-16】試判斷圖題3-16中哪個三極管是導(dǎo)通或是截止的。圖題3-16解：（a）導(dǎo)通；（b）截止；（c）導(dǎo)通；（d）截止【題3-17】請查閱74LS00手冊，確定該門的高電平與低電平噪聲容限。ww【題3-18】請回答TTL電路的灌電流能力強(qiáng)還是拉電流能力強(qiáng)？解：灌電流能力為8mA，拉電流能力為0.4mA，因此灌電流能力強(qiáng)?！绢}3-19】試計算74LS系列門驅(qū)動74LS系列門時的扇出系數(shù)。www.解：查手冊可知，IIH=20μA；IIL=－0.4mA因此有NH=IOHmax/IIHmax=400/20=20NL=IOLmax/IILmax=8/0.4=20khdaw.解：查手冊74LS00，VCC=5V時：VIHmin=2V，VILmax=0.8V-400μA拉電流時：VOHmin=2.7V；8mA灌電流時，VOLmax=0.5V低電平噪聲容限：VNL=VILmax－VOLmax=0.8V－0.5V=0.3V高電平噪聲容限：VNH=VOHmin－VIHmin==2.7V－2V=0.7V網(wǎng)m現(xiàn)什么情況？若是采用74HC系列電路驅(qū)動，有什么不同嗎？解：74LS下列電路的拉電流能力只有0.4mA，因此驅(qū)動發(fā)光二極管時，二極管亮度很小；而采用74HC系列電路時，有足夠的驅(qū)動能力使發(fā)光二極管發(fā)光?！绢}3-21】連接5V電壓的上拉電阻要保持15個74LS00輸入為高電平，上拉電阻的最www.khda（1）電源電壓范圍；大阻值是多少？若按照計算的最大阻值，高電平噪聲容限為多少？【題3-22】有源輸出（圖騰柱）與集電極開路（OC）輸出之間有什么區(qū)別？（2）輸出高電平電壓范圍；（3）輸出低電平電壓范圍；（4）輸入高電平電壓范圍；（5）輸入低電平電壓范圍；（6）該芯片的電源電流；w.wwwww.205.5V時：ICCL=4.4mA/每封裝（7）典型傳播延遲時間；tPHL=10ns；tPLH=9ns；kh解：（1）電源電壓范圍4.75~5.25V（2）輸出高電平范圍：當(dāng)|IOH|≤0.4mA時：2.7V~5V（3）輸出低電平范圍：當(dāng)IOL≤8mA時：0~0.5V（4）輸入高電平電壓范圍：2V~5V（5）輸入低電平電壓范圍；0~0.8V（6）該芯片的靜態(tài)電源電流；5.5V時：ICCH=1.6mA/每封裝daw.co（8）扇出系數(shù)。m（7）典型傳播延遲時間；kh課【題3-23】查閱商業(yè)溫度范圍的74LS00芯片手冊，回答如下問題：da后解：OC門輸出端只能輸出低電平和開路狀態(tài)，其輸出級需要上拉電阻才能輸出高電平，且上拉電源可以與芯片電源不同，因此常用于不同電源電壓芯片之間實現(xiàn)信號電平變換，OC門輸出端可以并聯(lián)實現(xiàn)線與；有源輸出可以輸出低電平與高電平，兩個有源輸出端連接在一起時，若是一個輸出端輸出高電平，另外一個輸出端輸出低電平時，可引起較大電流損壞輸出級。答案解：若使上拉高電平與74LS輸出高電平VOHmin相同，則有Rmax=（Vcc－VOHmin）/（15×IIHmax）=（5－2.7）/（15×20μA）=7.66kΩ選為7.5kΩ。對于所選7.5kΩ電阻，有上拉高電平=5－（7.5kΩ×（15×20μA））=2.75V，因此有噪聲容限為0.75V。網(wǎng)w.co【題3-20】當(dāng)74LS系列門電路采用拉電流方式驅(qū)動流過5mA電流的發(fā)光二極管時，出mwww.khda解：w.co后答案（8）扇出系數(shù)。高電平輸入電流IIH=20μA，輸出IOH為400μA，因此高電平扇出系數(shù)為20。低電平輸入電流IIL=0.4mA，輸出IOL為8mA，因此低電平輸出心事為20?！绢}3-24】試確定圖題3-24所示74LS門電路的輸出狀態(tài)（設(shè)電源VCC為5V）。圖題3-24Y1=高電平；Y2=開路；Y3=高電平；Y4=高阻；Y5=高電平；Y6=高電平Y(jié)7=高電平；Y8=高阻；Y9=高電平；Y10=高電平【題3-25】試確定圖題3-25所示74HC門電路的輸出狀態(tài)（設(shè)電源VCC為5V）。w.kh解：Y1=高電平；Y2=低電平；Y3=低電平da圖題3-25圖題3-26課【題3-26】試確定圖題3-26所示74LS門電路的輸出負(fù)載是灌電流還是拉電流，并確定ww（2）輸出高電平，因此是拉電流負(fù)載，保證輸出為2.7V時的最大電流值為0.4mA。www.解：（1）輸出低電平，因此是灌電流負(fù)載，保證輸出為0.5V時的最大電流值為8mA。khdaw.最大電流值。網(wǎng)m=0.25V，假設(shè)Y端連接10個TTL負(fù)載。試求電源電壓是5V情況下的最小上拉電阻值。www.khda假設(shè)電壓表內(nèi)阻為50k?）。（1）VI1懸空。w.co后答案【題3-27】寫出圖題3-27所示電路的邏輯函數(shù)式。若是每個門的IOL（max）=20mA，VOL（max）圖題3-27【題3-28】圖題3-28所示的74LS電路中，若是VI1為下列情況時，VI2為多少？（這里（3）VI1接高電平（3.6V）。（5）VI1經(jīng)過10k?電阻接地。khw.（1）具有推拉輸出（圖騰柱）的TTL電路。（2）TTL電路OC門。（3）TTL電路三態(tài)門。（4）具有互補(bǔ)輸出（非門）結(jié)構(gòu)的CMOS電路。（5）CMOS電路OD門。（6）CMOS電路三態(tài)門。課（4）VI1經(jīng)過68?電阻接地。da圖題3-28（2）VI1接低電平（0.3V）。網(wǎng)解：邏輯函數(shù)式：Y=AB?CD?EF若假設(shè)每個LSTTL低電平輸入電流為0.4mA，則有：Rmin=（Vcc-VOLmax）/（IOLmax－10×0.4）=（5V－0.25V）/（20mA-4mA）≈0.3kΩ解：設(shè)肖特基二極管壓降為0.25V，晶體管發(fā)射結(jié)壓降0.6V，則有（1）V12≈1V；（2）V12≈0.3V；（3）V12≈1V；（4）V12≈0V；（5）V12≈1V；wwwww.解：（2）（3）（5）（6）可以。khdaw.【題3-29】試說明如下各種門電路中哪些輸出端可以直接并聯(lián)使用？m【題4-1】寫出圖題4-1的輸出邏輯函數(shù)式。www.khda解：ABCD.w.co&第4章習(xí)題與參考答案圖題4-1解：（1）Y1=AB+AC+A=A+CAB+CD）=A+B+CD=A+BC+BD（2）Y2=AB+ACD+BDD=（答案.網(wǎng)ABCD【題4-2】使用與門、或門實現(xiàn)如下的邏輯函數(shù)式。（1）Y1=ABC+D（2）Y2=A（3）Y3=AB+C（CD+B）≥1Y1課ABC&【題4-3】使用與門、或門和非門，或者與門、或門和非門的組合實現(xiàn)如下的邏輯函數(shù)式。（1）Y1=AB+BC.（C+B）（2）Y2=AABCABCEF.Gda≥1.后Y3www【題4-4】試寫出圖題4-4所示電路的邏輯函數(shù)式，列出真值表，并分析該電路的邏輯功能。&Y2&≥1.m（EF+G）（3）Y3=ABC+BY2.www.khda解：Y1=AB+AC+BCw.co圖題4-4A00001B00110答案1011此電路是三人表決電路，只要有兩個人輸入1，輸出就是1。Y2=ABCD?ABCD?ABCD?ABCD=ABCD+ABCD+ABCD+ABCDkh00000000111111110000111100001111w.da1111ABC0011001100110011D0101010101010101Y20000001000101100課后ww該電路在4個輸入中有3個為1時，輸出Y2為1。【題4-5】邏輯電路與其輸入端的波形如圖題4-5所示，試畫出邏輯電路輸出端Y的波形。C01Y10011111網(wǎng)m解：Y=A+Bwww.khdaw.coAB.m圖題4-5..【題4-6】圖題4-6所示的邏輯電路中，與非門為74LS00，或非門是74LS02，非門是74LS04。試分析該電路的最大傳輸延遲時間。解：74LS00、74LS02和74LS04的最大tPHL和tPLH都是15ns，因為A信號經(jīng)過4級門達(dá)到輸出端X，因此最大傳輸延遲時間為4×15ns=60ns?！绢}4-7】圖題4-7所示的是家用報警器裝置，該裝置具有6個開關(guān)，各開關(guān)動作如下：后答案圖題4-6.wwwww.人工報警開關(guān)M，該開關(guān)閉合時，報警信號ALARM=1，開始報警。報警使能開關(guān)EN，該開關(guān)閉合時，窗戶、門和車庫信號才能使ALARM=1。復(fù)位開關(guān)RST，該開關(guān)斷開時，取消報警。窗戶開關(guān)W，該開關(guān)平常處于閉合狀態(tài)，一旦斷開，使ALARM=1，開始報警。門開關(guān)D，該開關(guān)平常處于閉合狀態(tài)，一旦斷開，使ALARM=1，開始報警。車庫開關(guān)G，該開關(guān)平常處于閉合狀態(tài)，一旦斷開，使ALARM=1，開始報警。（1）試寫出圖示電路的邏輯函數(shù)式。Y網(wǎng)ALARM..（3）確定開關(guān)與74HC04之間、74HCT32與9013晶體管之間的接口電路是否可以正確動作。（4）試計算該電路的最大靜態(tài)功耗，若用5V電壓、800mA·h的電池供電，可以工作多長時間。各芯片靜態(tài)電源電流如下：www.khda課wwwww.74HC04的靜態(tài)電流為2μA。若是4個門都輸出高電平，每個驅(qū)動74LS08的高電平輸入電流為20μA，共80μA。ICC04=2μA+4×20μA=82μA。74HCT32的靜態(tài)電流為20μμA；每個引腳附加電源電流0.5mA，則附加電源電流6×0.5mA=3.02mA；報警時，74HCT32在輸出高電平時，驅(qū)動三極管的基極電流為1.5mA。不報警時的電流：ICC32=20μA+6×0.5mA=3.02mA報警時的電流：ICC32=20μA+6×0.5mA+1.5mA=4.52mA74LS08的平均靜態(tài)電流ICC08=（ICCH+ICCL）/2=（4.8mA+8.8mA）/2=6.8mA。報警動作時流過上下拉電阻的最大電流IR=6×（5V/1kΩ）=6mA。khdaw.（1）圖示電路的邏輯函數(shù)式為：ALARM=M+ENRST（W+D+G）（2）三種邏輯電路之間的噪聲容限74HC04驅(qū)動74LS08，高電平噪聲容限為4.9V－2V=2.9V；低電平噪聲容限0.8V－0.26V=0.54V。74HCT的輸入信號兼容TTL，因此LS08電路可以驅(qū)動HCT32電路，因此噪聲容限計算如下：高電平噪聲容限=2.4V-2V=0.4V；低電平噪聲容限為0.8V-0.5V=0.3V。（3）輸入開關(guān)與邏輯電路之間、邏輯電路與9013晶體管之間是否正常動作輸入開關(guān)信號RST、D、G、W的與74HC04連接，由于HC系列電路的輸入電阻很大，只需要1μA電流，因此開關(guān)信號的高電平近似為5V，低電平近似為0，因此高電平噪聲容限為1.5V，低電平噪聲容限為1.5V；輸入開關(guān)信號EN與74LS08連接，74LS08低電平輸入電流為0.4mA，因下拉電阻為1kΩ，因此輸入低電平VIL為0.4V，因此低電平噪聲容限為0.8V－0.4V=0.4V，高電平噪聲容限為5V-2V=3V。輸入開關(guān)信號M與74HCT32連接，由于74HCT32的輸入電流為1μA，因此開關(guān)輸入信號的高電平接近于5V，低電平接近于0V，因此高電平噪聲容限為5V－2V=3V，低電平噪聲容限為0.8－1=0.8V；HCT32的高電平驅(qū)動能力在4mA時，可保證輸出高電平為4V，因此有9013三極管的基極電流為IB=（VOHmax-VBE）/R6=（4V-0.7V）/2.2kΩ=1.5mA。若9013的電流放大倍數(shù)為180倍，因此有臨界飽和集電極電流IC=1.5mA×180=270mA，也就是IC小于270mA時，9013處于飽和區(qū)，大于270mA時9013處于放大區(qū)。若蜂鳴器SPK的工作電流為20mA，因此9013可以可靠飽和導(dǎo)通。（4）試計算該電路的最大靜態(tài)功耗，若用5V電壓、800mA·h的電池供電，可以工作多長時間。各芯片靜態(tài)電源電流如下：w.khda后答案四2輸入或門74HCT32的靜態(tài)電源電流ICC=20μA，每個引腳附加電源電流ΔICC=0.5mA；六非門74HC04的電源電流ICC=2μA；四2輸入與門74LS08的電源電流ICCH=4.8mA，ICCL=8.8mA。解：網(wǎng)w.co（2）該報警裝置采用了HC、LS和HCT系列的門電路，試計算電路接口之間的噪聲容限。mwww.khda解：按鍵按下信號EN，并輸出高電平有效的編碼A3～A0。案【題4-8】試用74LS147、74LS04和74LS21組成一個0～9按鍵編碼器，要求輸出任一D00001C0001XB001XXA01XXXw【題4-9】試用門電路設(shè)計4線-2線優(yōu)先編碼器，輸入、輸出信號都是高電平有效，要解：wwA100011A000101GS011EO1www.kh11da00w.求任一按鍵按下時，GS為1，否則GS=0；還要求沒有按鍵按下時，EO信號為1，否則為0。網(wǎng)不報警動作時，3個上下拉電阻的電流IR=3×（5V/1kΩ）=3mA。報警動作時的蜂鳴器工作電流ISPK=20mA。蜂鳴器不報警動作時的電源電流ICC為：ICC=ICC04+ICC32+ICC08+IR=0.082mA+3.02mA+6.8mA+3mA≈12.9mA若是采用若用5V電壓、800mA·h的電池供電，可以工作時間t=800/15.9≈61.5h。蜂鳴器動作時的電源電流ICC為：ICC=ICC04+ICC32+ICC08+IR+ISPK=0.082mA+4.52mA+6.8mA+6mA+20mA≈37.4mA若是蜂鳴器一直報警，5V電壓、800mA·h的電池只能工作約800/37.4≈20h。若要增加運行時間，需要全部使用HC系列芯片，同時將上下拉電阻阻值增加到400kΩ，則蜂鳴器不動作時的電源電流為：ICC=ICC04+ICC32+ICC08+IR=6μA+8μA+14μA+12.5μA×3=0.066mA這里所用的HC電路的靜態(tài)電流都是2μA，每用一個引腳增加1μA。3個上下拉電阻的電流為12.5μA×3=37.5μA。因此800mA·h的電池供電，可以工作時間t=800/0.066≈12121h，約為505天。ENA0A1.A2A3A1=D+DC=D+CA0=DCB+D=D+CBGS=D+C+B+AEO=DCBAwww.khda邏輯電路如下圖所示。.w.co得到：答課解：F（，B，C）=AB+BC+AC=1A5，6，7）=3?5?6?7∑m（3，=ABC+AB+A+=1F（2A，B，C）=daF（2A，B，C）=后【題4-10】用3線-8線譯碼器74LS138和與非門實現(xiàn)如下多輸出函數(shù)。F（，B，C）=AB+BC+AC1A5，7）∑m（2，5，7）=m2?m5?m7∑m（2，F(xiàn)2w.ww【題4-11】試用3線-8線譯碼器74LS138和門電路實現(xiàn)一位二進(jìn)制全減器（輸入為被減數(shù)、減數(shù)與來自低位的借位；輸出為差和向高位的借位）。要求用按鍵輸入減數(shù)、被減數(shù)和進(jìn)位，發(fā)光二極管顯示減法結(jié)果。wommA1A0GS.EOF1.w.co被減數(shù)M00001111減數(shù)N00110011解：m借位B01010101差SUB01101001借位C01110001www.khdaSUB=MNB+MNB+MNB+MNB=m1+m2+m4+m7=m1m2m4m7C=MNB+MNB+MNB+MNB=m1+m2+m3+m7=m1m2m3m7k【題4-12】試用74LS147、74LS46、74LS04與共陽數(shù)碼管等元件設(shè)計一個0～9按鍵輸www.k解：m入，數(shù)碼管顯示按鍵數(shù)字值的電路。com..解：若是輸入信號為A、B，選擇信號為S，輸出信號為Y，則有：用門電路實現(xiàn)如下：www.khdaw.co..【題4-13】試用門電路設(shè)計一個2選1數(shù)據(jù)選擇器。mSABY=SA+SBY.【題4-14】試用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151實現(xiàn)如下函數(shù)。F（）=AB+BC1C，B，AF（）=ABD+ABC2D，C，B，AF（）=ACD+ABCD+BC+BCD3D，C，B，AF（）=4D，C，B，A解：=CBA+CBA+CBA+CBA=6+m3.F1=（D，C，B，A）=BA+CBkw.F（2D，C，B，A）=DB+=DCBA+DCBA+DCBA+DCBA=DCB（A）+DCB（A）+DCB（A）=m（7A）+m（5A）+m（1A）1后課F（）=ACD+ABCD+BC+BCD3D，C，B，Awww.wwF2..（0，2，35，7，）∑mF1.網(wǎng)=DCBA+DCBA+DCBA+DCBA+DCBA+DCBA+DCBA+DCBA+DCBA=DCB（A）+DCB（A）+DCB（A）+DCB（A+A）+DCB（A+A）+DCB（A+A）=m（5A）+m（4A）+m（6A）+m（71）+m（31）+m（11）www.khda=DCB（A）+DCB（A+A）+DCB（A）+DCB（A）=m（0A）+m（11）+m（2A）+m（3A）案=DCBA+DCBA+DCBA+DCBA+DCBA課網(wǎng)F（）=4D，C，B，A（0，，2，357，）∑mw.【題4-15】試用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151實現(xiàn)一個代碼轉(zhuǎn)換電路，輸入為3位二進(jìn)制解：代碼，輸出為3位格雷碼。A00001111ww0011001101010101000011110011110001100110X=m4+m5+m6+m7www.khdaw.BCXYZF3...coF（3D，C，B，A）=DA+DC+CB+mF4..Z=m1+m2+m5+m6oY=m2+m3+m4+m5mwww.k.【題4-16】試用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151實現(xiàn)4個開關(guān)控制一個燈的邏輯電路，要求解：設(shè)D、C、B、A為四個開關(guān)，開關(guān)斷開輸出1，閉合輸出0；Y表示燈，1表示亮。改變?nèi)魏我粋€開關(guān)的狀態(tài)都能控制燈的狀態(tài)（由滅到亮，或反之）。D0000000C0000111答案B0011010kh111001010111101111011.da010100011010101010101110010101課后Y=m（0A）+m（1A）+m（2A）+m（3A）+m（4A）+m（5A）+m（6A）+m（7A）...w.cZYX.網(wǎng)A0101Y0110的關(guān)系。www.khda解：由圖得到：解：根據(jù)題意，有如下函數(shù)式：w.coS100110110【題4-17】試分析圖題4-17所示電路在S1、S0信號控制下，其輸入A、B與輸出Y之間圖題4-17S0Y不出現(xiàn)，因此可以化簡譯碼器邏輯函數(shù)。.khDCB010010111X課Y=DCB（A0）+DCB（A1）+DCB（A2）+DCB（A3）+DCB（A4）+DCB（A5）就是用3-6譯碼器、與門和或門組成6-1選擇器，由于為不完全譯碼器，任意項m6和m7da10XD01CB10XD01CB11XY2.101XD011Y500001Y401Y3CB0001DCB01Y00001111XY100010101DCB【題4-18】試采用門電路設(shè)計一個6線-1線數(shù)據(jù)選擇器。要求電路最簡單。后答案w..XX.wwXXY0=DCBY1=DCBY4=DBY2=CBY5=DBwww.khY3=CBABA+B網(wǎng)mAA⊕B111X10X1110因此有下圖：o.mwww.khda【題4-19】試寫出圖題4-19所示加法器的輸出。解：COS2S1S0=1100【題4-20】對于圖題4-20所示波形作為輸入的74LS85電路，試畫出其輸出端的波形。khda圖題4-20課后答案w.A2A3B0.wwB1B2B3da.www.kh.A>BA=BA<Bw..coA0A1mwomY.圖題4-19.【題4-21】對于圖題4-21所示波形作為輸入的電路，試畫出其輸出端的波形。..w.co解：mA0A1..www.khdaA2A3..圖題4-21【題4-22】試設(shè)計一個BCD代碼轉(zhuǎn)換成格雷碼的代碼轉(zhuǎn)換器。解：根據(jù)題意做真值表如下：D0000000011C0000111100B0011001100A0101010101W0000000011X0000111111Y0011110000答案da.后課用卡諾圖化簡：kh0111X101.BADC0001111000w.X1XXXX11X10XXXXX.ww0111X1011X11X.11XXXX0111X101X1XXZ1XXwww.khdaw.WBADC0001111000YBADC000111100011解：Y.網(wǎng)Z0110011001BADC0001111000110111W=DX=D+C因此有如下電路：coY=CB+CBmZ=DBA+BA+CBWDCBAXY.www.khd.【題4-23】試設(shè)計一個檢測電路，當(dāng)4位二進(jìn)制數(shù)為0、2、4、6、8、10、12、14時，解：檢測電路輸出為1。D00C00答案B0011kh11111111w.da11111111111101010101101011011.課后1wwDC00.BA001111Y.0111101111.011110www.得到：Y=A因此有電路如下：Z網(wǎng)A01Y10mw.co..A1.Y.【題4-24】某公司3條裝配線各需要100kW電力，采用兩臺發(fā)電動機(jī)供電，一臺100kW，另外一臺是200kW，3條裝配線不同時開工，試設(shè)計一個發(fā)電動機(jī)控制器，可以按照需求啟動發(fā)電動機(jī)以達(dá)到節(jié)電的目的。解：設(shè)C、B、A代表三條裝配線，G100代表100kW發(fā)電機(jī)，G200代表200kW發(fā)電機(jī)。000011110011001101010101CBAG10001G20000www.khda答案.BA0C.0001111011G100=C+A+CBA+=C（+BA）+（A+B）=C（BA+BA）+C（BA+BA）=C⊕B⊕CG200=BA+CA+CB有邏輯圖如下：hCBA.w.daG100.課后111G200.ww單片機(jī)輸出地址為A7～A0，試求出設(shè)備S1與S2的地址碼。www.khda【題4-25】某單片機(jī)控制外部設(shè)備的電路如圖題4-25所示，圖中S1、S2是受控外部設(shè)備，1111111..網(wǎng)BA01C00011111011G2001.G100m解：S1地址為：w.co100100110000圖題4-25A7A6A5A4A30XX0A2A1A0000011www.khdaS2地址為：A7A6A5A4A30XX0【題4-26】試用4線-16線譯碼器74154、16選1數(shù)據(jù)選擇器74150以及非門7404設(shè)片的功能）。解：直接設(shè)計如下：網(wǎng)計一個用6根線傳輸16線信號的電路（需要查閱74154和74150數(shù)據(jù)手冊，了解這兩個芯www【題4-27】試設(shè)計一個BCD輸入的4位數(shù)碼管掃描顯示電路，輸入信號為4位BCD碼A2A1A0100100.輸出信號.擇器74LS153與三極管）。.o與4位低電平有效的掃描信號（使用共陽數(shù)碼管、BCD-7段譯碼器74LS247、雙4選1數(shù)據(jù)選mw【題4-28】某醫(yī)院有4間病房，各個房間按患者病情嚴(yán)重程度不同分類，1號房間患者病情最重，4號房間病情最輕。試用74LS148設(shè)計一個患者呼叫裝置，該裝置按患者的病情嚴(yán)顯示病情重患者的呼叫。要求采用數(shù)碼管顯示房間號，并用蜂鳴器提示。解：直接設(shè)計，邏輯電路如下。a后重程度呼叫大夫（按下按鈕相當(dāng)于呼叫），就是若兩個或兩個以上的患者同時呼叫大夫，則只答案wwwww.khdaww...www.khda[題5-1]畫出圖題5-1所示的SR鎖存器輸出端Q、Q端的波形，輸入端S與R的波形如圖所示。（設(shè)Q初始狀態(tài)為0）.w.coSR.第5章習(xí)題與參考答案圖題5-1解：S.R答案.QQ.課形如圖所示。（設(shè)Q初始狀態(tài)為0）S.后[題5-2]畫出圖題5-2所示的SR鎖存器輸出端Q、Q端的波形，輸入端S與R的波da.khRS.圖題5-2解：w..QQ.....wwR與CLK的波形如圖所示。（設(shè)Q初始狀態(tài)為0）..CLK.SCLKSRwww.R圖題5-3khSQC1R..da.[題5-3]畫出圖題5-3所示的電平觸發(fā)SR觸發(fā)器輸出端Q、Q端的波形，輸入端S、Q.w.coRSmSQRRQ...網(wǎng)..SSQ.R.R.Q.w.coCLKSR..解：m.QQwww.khda.CLK.D圖題5-4解：CLKD.答案.QQ課[題5-5]畫出圖題5-5所示的邊沿觸發(fā)D觸發(fā)器輸出端Q端的波形，輸入端D與CLK的波形如圖所示。（設(shè)Q初始狀態(tài)為0）.（1）..da.后khD（2）CLK..CLKw.Q...圖題5-5解：..ww（1）..CLKDQ（2）.CLK..DQD.[題5-4]畫出圖題5-4所示的電平觸發(fā)D觸發(fā)器輸出Q端的波形，輸入端D與CLK的波形如圖所示。（設(shè)Q初始狀態(tài)為0）DDQCLKC1.Q...網(wǎng)...D1DC1Q.CLKQ....DCLK1DC1Q.[題5-6]畫出圖題5-6所示的邊沿D觸發(fā)器輸出Q端的波形，CLK的波形如圖所示。（設(shè)Q初始狀態(tài)為0）.w.co1m1DQ1.HYPE