數(shù)字電子技術(shù)第4章 組合邏輯電路習(xí)題解答

./習(xí)題4.1寫(xiě)出圖所示電路的邏輯表達(dá)式,并說(shuō)明電路實(shí)現(xiàn)哪種邏輯門(mén)的功能。習(xí)題4.1圖解：該電路實(shí)現(xiàn)異或門(mén)的功能4.2分析圖所示電路,寫(xiě)出輸出函數(shù)F。BBA=1=1=1F習(xí)題4.2圖解：4.3已知圖示電路及輸入A、B的波形,試畫(huà)出相應(yīng)的輸出波形F,不計(jì)門(mén)的延遲．FBFBAFAB習(xí)題4.3圖解：4.4由與非門(mén)構(gòu)成的某表決電路如圖所示。其中A、B、C、D表示4個(gè)人,L=1時(shí)表示決議通過(guò)。試分析電路,說(shuō)明決議通過(guò)的情況有幾種。分析A、B、C、D四個(gè)人中,誰(shuí)的權(quán)利最大。BBAC&&&&DL習(xí)題4.4圖解：〔1〔2ABCDLABCDL00000001001000110100010101100111000100111000100110101011110011011110111100010111<3>根據(jù)真值表可知,四個(gè)人當(dāng)中C的權(quán)利最大。4.5分析圖所示邏輯電路,已知S1﹑S0為功能控制輸入,A﹑B為輸入信號(hào),L為輸出,求電路所具有的功能。AABS1S0L=1=1&=1習(xí)題4.5圖解：〔1<2>S1S0L00011011A+BAB&&&&&&&&&FABC習(xí)題4.6圖解：〔1ABCF00000101001110010111011101111110<2>電路邏輯功能為："判輸入ABC是否相同"電路。4.7已知某組合電路的輸入A、B、C和輸出F的波形如下圖所示,試寫(xiě)出F的最簡(jiǎn)與或表達(dá)式。FFCBA習(xí)題4.7圖解：〔1根據(jù)波形圖得到真值表：ABCF00000101001110010111011110010010<2>由真值表得到邏輯表達(dá)式為4.8、設(shè),要求用最簡(jiǎn)單的方法,實(shí)現(xiàn)的電路最簡(jiǎn)單。1用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)。2用或非門(mén)實(shí)現(xiàn)。3>用與或非門(mén)實(shí)現(xiàn)。解：〔1將邏輯函數(shù)化成最簡(jiǎn)與或式并轉(zhuǎn)換成最簡(jiǎn)與非式。FFABABCD000111100001111001111001000010101根據(jù)最簡(jiǎn)與非式畫(huà)出用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)的最簡(jiǎn)邏輯電路：電路略。<2由上述卡偌圖還可得到最簡(jiǎn)或與表達(dá)式：即可用或非門(mén)實(shí)現(xiàn)。由上步可繼續(xù)做變換：根據(jù)最簡(jiǎn)與或非式畫(huà)出用與或非門(mén)實(shí)現(xiàn)的最簡(jiǎn)邏輯電路。〔圖略4.9、設(shè)計(jì)一個(gè)由三個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端組成的判奇電路,其邏輯功能為：當(dāng)奇數(shù)個(gè)輸入信號(hào)為高電平時(shí),輸出為高電平,否則為低電平。要求畫(huà)出真值表和電路圖。解：〔1根據(jù)題意,設(shè)輸入邏輯變量為A、B、C,輸出邏輯變量為F,列出真值表為：ABCF00000101001110010111011101101001〔2由真值表得到邏輯函數(shù)表達(dá)式為：<3>畫(huà)出邏輯電路圖BBA=1=1CF4.10、試設(shè)計(jì)一個(gè)8421BCD碼的檢碼電路。要求當(dāng)輸入量DCBA≤4,或≥8時(shí),電路輸出L為高電平,否則為低電平。用與非門(mén)設(shè)計(jì)該電路。解：〔1根據(jù)題意列出真值表為：D3D2D1D0LD3D2D1D0L00000001001000110100010101100111111110001000100110101011110011011110111111××××××〔2由真值表可得到輸出邏輯函數(shù)表達(dá)式為：<3>將輸出邏輯函數(shù)表達(dá)式化簡(jiǎn)并轉(zhuǎn)換為與非與非式為：<4>畫(huà)出邏輯電路圖&&&L4.11、一個(gè)組合邏輯電路有兩個(gè)功能選擇輸入信號(hào)C1、C0,A、B作為其兩個(gè)輸入變量,F為電路的輸出。當(dāng)C1C01．C1C0=00時(shí),2．C1C0=01時(shí),F=A⊕3．C1C0=10時(shí),4．C1C0=11時(shí),試用門(mén)電路設(shè)計(jì)符合上述要求的邏輯電路。解：〔1根據(jù)題意,列出真值表<2>由真值表列出邏輯函數(shù)表達(dá)式為：<3>根據(jù)邏輯函數(shù)表達(dá)式畫(huà)出邏輯電路圖。C1C0FC1C0F00000001001000110100010101100111001101101000100110101011110011011110111100010111&&&&&≥1F4.12、用紅、黃、綠三個(gè)指示燈表示三臺(tái)設(shè)備的工作情況：綠燈亮表示全部正常；紅燈亮表示有一臺(tái)不正常；黃燈亮表示兩臺(tái)不正常；紅、黃燈全亮表示三臺(tái)都不正常。列出控制電路真值表,并選用合適的集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。解：〔1根據(jù)題意,列出真值表由題意可知,令輸入為A、B、C表示三臺(tái)設(shè)備的工作情況,"1"表示正常,"0"表示不正常,令輸出為R,Y,G表示紅、黃、綠三個(gè)批示燈的狀態(tài),"1"表示亮,"0"表示滅。ABCRYG000001010011100101110111110010010100010100100001<2>由真值表列出邏輯函數(shù)表達(dá)式為：<3>根據(jù)邏輯函數(shù)表達(dá)式,選用譯碼器和與非門(mén)實(shí)現(xiàn),畫(huà)出邏輯電路圖。4.13、8-3線優(yōu)先編碼器74LS148在下列輸入情況下,確定芯片輸出端的狀態(tài)。6=0,3=0,其余為1；EI=0,6=0,其余為1；EI=0,6=0,7=0,其余為1；EI=0,0~7全為0；EI=0,0~7全為1。解：〔174LS148在輸入6=0,3=0,其余為1時(shí),輸出所有端均為1?！?74LS148在輸入EI=0,6=0,其余為1時(shí),輸出A2A1A0=001,CS=0,EO=1?！?74LS148在輸入EI=0,6=0,7=0,其余為1時(shí),輸出A2A1A0=000,CS=0,EO=1?！?74LS148在輸入EI=0,0~7全為0時(shí),輸出A2A1A0=000,CS=0,EO=1?！?74LS148在輸入EI=0,0~7全為1時(shí),輸出A2A1A0=111,CS=1,EO=0。4.14、試用8-3線優(yōu)先編碼器74LS148連成32-5線的優(yōu)先編碼器。解：4.15、4-16線譯碼器74LS154接成如習(xí)題4.15圖所示電路。圖中S0、S1為選通輸入端,芯片譯碼時(shí),S0、S1同時(shí)為0,芯片才被選通,實(shí)現(xiàn)譯碼操作。芯片輸出端為低電平有效。寫(xiě)出電路的輸出函數(shù)F1<A,B,C,D>和F2<A,B,C,D>的表達(dá)式,當(dāng)ABCD為何種取值時(shí),函數(shù)F1=F2=1；若要用74LS154芯片實(shí)現(xiàn)兩個(gè)二位二進(jìn)制數(shù)A1A0,B1B0的大小比較電路,即A＞B時(shí),F1=1；A＜B時(shí),F2=1。試畫(huà)出其接線圖。&&ABCDS1S0F1A3A2A1A0F2習(xí)題4.15圖解：〔1當(dāng)ABCD=0111或ABCD=1001或ABCD=1101時(shí),F1=F2=1?！?由題意得到真值表如下：A1A0B1BF1FA1A0B1BF1F000000010010001101000101011001110001010110000101100010011010101111001101111011111010000110101000畫(huà)出邏輯電路圖為：4、16用74LS138譯碼器構(gòu)成如習(xí)題4.16圖所示電路,寫(xiě)出輸出F的邏輯表達(dá)式,列出真值表并說(shuō)明電路功能。習(xí)題4.16圖解：<1>由題可得邏輯函數(shù)表達(dá)式為：〔2列出真值表如下：ABCF00000101001110010111011101101001電路的邏輯功能為：奇偶判別電路。4、17試用74LS138譯碼器和最少的與非門(mén)實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)12F2<A,B,C>=A⊙B⊙C解：〔1〔2F2<A,B,C>=A⊙B⊙C4.18、試用3線-8線譯碼器74LS138設(shè)計(jì)一個(gè)能對(duì)32個(gè)地址進(jìn)行譯碼的譯碼器。解：用3線-8線譯碼器74LS138設(shè)計(jì)一個(gè)能對(duì)32個(gè)地址進(jìn)行譯碼的譯碼器如圖所示。CCBAG1G2AG2BY0Y7～74LS138CBA0G1G2AG2BY0Y7～74LS138Y16～Y23Y24～Y31CBAG1G2AG2BY0Y7～74LS138-CBAG1G2AG2BY0Y7～74LS138A1A2A0A31Y0～Y7Y8～Y15A414.19、已知8421BCD可用7段譯碼器,驅(qū)動(dòng)日字LED管,顯示出十進(jìn)制數(shù)字。指出下列變換真值表中哪一行是正確的?！沧ⅲ哼壿?1”DCBAabcdefg*000000000000401000110011701110001111910010000100解：第二行4的顯示是正確的。4.20、已知某儀器面板有10只LED構(gòu)成的條式顯示器。它受8421BCD碼驅(qū)動(dòng),經(jīng)譯碼而點(diǎn)亮,如圖所示。當(dāng)輸入DCBA=0111時(shí),試說(shuō)明該條式顯示器點(diǎn)亮的情況。Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y974LS42ABCDA0A1LED×10270×10+5V0123456789習(xí)題4.20圖解：由圖可知,發(fā)光二極管0~7均為亮的,8、9為熄滅的。當(dāng)輸入DCBA=0101時(shí)發(fā)光二極管0~5均為亮的,6～9為熄滅的。依次類(lèi)推。4.21、74LS138芯片構(gòu)成的數(shù)據(jù)分配器電路和脈沖分配器電路如習(xí)題4.21圖所示。圖<a>電路中,數(shù)據(jù)從G1端輸入,分配器的輸出端得到的是什么信號(hào)。圖<b>電路中,G2A端加脈沖,芯片的輸出端應(yīng)得到什么信號(hào)。CBCBAY1Y0Y2Y3Y4Y5Y6Y7G1G2AG2B地址輸入1CBAY1Y0Y2Y3Y4Y5Y6Y7G1G2AG2B數(shù)據(jù)輸入地址輸入<b>習(xí)題4.21圖解：圖<a>電路中,數(shù)據(jù)從G1端輸入,分配器的輸出端得到的是G1信號(hào)的非。圖<b>電路中,G2A端加脈沖,芯片的輸出端應(yīng)得到的是G2A的分配信號(hào)。4.22、用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151構(gòu)成如習(xí)題4.22圖所示電路,〔1寫(xiě)出輸出F的邏輯表達(dá)式,〔2用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)該電路；〔3用譯碼器74LS138和與非門(mén)實(shí)現(xiàn)該電路。GGYWC74LS151BAD7D6D5D4D3D2D1D01FABCD習(xí)題4.22圖解：〔1由圖可知輸出F的邏輯函數(shù)表達(dá)式為：〔2電路略?！?當(dāng)D=1時(shí),當(dāng)D=0時(shí),用兩片譯碼器和與非門(mén)實(shí)現(xiàn)如下：方法2：用2片74LS138構(gòu)成1個(gè)4-16線譯碼器后實(shí)現(xiàn)4變量的邏輯函數(shù)F。4.23、試用74LS151數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)。12>。3>。GYGYWC74LS151BAD7D6D5D4D3D2D1D0F1ABC01〔2GGYWC74LS151BAD7D6D5D4D3D2D1D01F2ABCD10<3>11GYWC74LS151BAD7D6D5D4D3D2D1D01F3ABCD04.24、試用中規(guī)模器件設(shè)計(jì)一并行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)器,當(dāng)輸入4位二進(jìn)制碼中,有奇數(shù)個(gè)1時(shí),輸出F1為1；當(dāng)輸入的這4位二進(jìn)碼是8421BCD碼時(shí),F2為1,其余情況F1、F2均為0。解：〔1根據(jù)題意列出真值表如下：ABCDF1FABCDF1F000000010010001101000101011001110111110111010111100010011010101111001101111011111101001000101000〔2由真值表得到輸出邏輯函數(shù)表達(dá)式為：〔3用74LS154實(shí)現(xiàn)邏輯函獲數(shù)如圖所示。4.25、四位超前進(jìn)位全加器74LS283組成如習(xí)題4.26圖所示電路,分析電路,說(shuō)明在下述情況下電路輸出CO和S3S2S1S0的狀態(tài)。〔1K=0A3A2A1A0=0101B3B2B1B0=1001〔2K=0A3A2A1A0=0111B3B2B1B0=1101〔3K=1A3A2A1A0=1011B3B2B1B0=0110〔4K=1A3A2A1A0=0101B3B2B1B0=1110CCOS3S2S1S074LS283CIA3B3A2B2A1B1A=1=1=1=1A3B3A2B2A1B1習(xí)題4.25圖解：〔1當(dāng)K=0,A3A2A1A0=0101,B3B2B1B0=1001時(shí),輸出S3S2S1S0=1110,CO=0?！?當(dāng)K=0,A3A2A1A0=0111,B3B2B1B0=1101時(shí),輸出S3S2S1S0=0100,CO=1。〔3當(dāng)K=1,A3A2A1A0=1011,B3B2B1B0=0110時(shí),輸出S3S2S1S0=0101,CO=1。〔4當(dāng)K=1,A3A2A1A0=0101,B3B2B1B0=