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1、書中圖4.18是否錯了。 G2A輸入控制端
習 題
一、填空題
1. 常用的譯碼器電路有二-四譯碼器、二-十進制譯碼器和三-八譯碼器。
2. 由發(fā)光二極管構成的七段數(shù)碼管的兩種接法分別為共陽極接法和共陰極接法。
3. 在優(yōu)先編碼器中,是優(yōu)先級別高的編碼排斥優(yōu)先級別低的。
4. 消除組合邏輯電路競爭冒險的方法有引入選通脈沖、輸出接濾波電容和修改邏輯設計等。
5. 如果對鍵盤上108個符號進行二進制編碼,則至少要7位二進制數(shù)碼。
6. 一個二進制譯碼器由n個輸入端,它的輸出端最多有2n個。
二、分析與設計題
1. 寫出題圖4.1所示電路的輸出信號表達式,并說明其
2、功能。
題圖4.1
解: 實現(xiàn)同或功能
2. 分析題圖4.2所示電路的邏輯功能。
解: 實現(xiàn)異或功能
3. 分析題圖4.3所示電路的邏輯功能,并判斷能否化簡,若能,則化簡,并修改邏輯設計。
解:
能化簡,化簡結果為B異或C。
修改邏輯設計如圖
題圖4.2 題圖4.3
4. 用與非門設計一個4變量的多數(shù)表決電路。設輸出為Y,當輸入A、B、C、D有3個或3個以上為1時,輸出為1,其他情況輸出為
3、0。要求:列出真值表,寫出輸出邏輯表達式,畫出邏輯電路圖。
解:列真值表
A B C D
Y
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1
4、 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
寫出邏輯表達式
畫出邏輯電路圖如圖
5. 用與非門分別設計能
5、實現(xiàn)下列代碼轉(zhuǎn)換的組合電路:
(1)將8421BCD碼轉(zhuǎn)換為余3代碼。
解:輸入定義為DCBA,輸出為Y4Y3Y2Y1。列出真值表
輸 入
輸 出
D C B A
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0
6、 0 0
1 0 0 1
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 1 0 0
根據(jù)真值表,并化簡后列出表達式
根據(jù)表達式畫出電路圖為
7、 (2)將8421BCD碼轉(zhuǎn)換為格雷碼。
解:輸入定義為DCBA,輸出為Y4Y3Y2Y1。列出真值表
輸 入
輸 出
D C B A
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1
8、 0 0 1
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 1
0 0 1 0
0 1 1 0
0 1 1 1
0 1 0 1
0 1 0 0
1 1 0 0
1 1 0 1
根據(jù)真值表,并化簡后列出表達式
根據(jù)表達式畫出電路圖為
6. 設計一個3輸入的奇偶判別電路
9、,當輸入1的個數(shù)為偶數(shù)時,輸出為1,當輸入1的個數(shù)為奇數(shù)時,輸出為0。要求:列出真值表,寫出輸出邏輯表達式,畫出邏輯電路圖。
解:定義3個輸入分別為A、B、C,輸出為Y。根據(jù)題意列出真值表為
A B C
Y
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
1
0
0
1
0
1
1
0
寫出
10、輸出邏輯表達式為
7. 用門電路設計一個全減器。
解:先設定變量,其中Ai和Bi表示二進制數(shù)的第i位,Ci表示本位最終運算結果,即就是低位向本位借位或本位向高位借位之后的最終結果,Di-1表示低位是否向本位借位,Di表示本位是否向高位借位。全減器真值表如下:
輸 入
輸 出
0 0 0
0 0
11、 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1
12、 1
0 0
1 1
1 1
0 1
1 0
0 0
0 0
1 1
根據(jù)真值表得表達式如下
根據(jù)表達式得到電路圖如圖
8. 用
13、4位加法器74LS283設計一個將8421BCD碼轉(zhuǎn)換為余3代碼的電路。
解:因為對于同一個十進制數(shù),余3碼比相應的8421BCD碼多3,因此要實現(xiàn)8421 BCD碼到余3碼的轉(zhuǎn)換,只需從8421 BCD碼加上3(0011)即可。所以,在全加器74LS283的~接上8421BCD碼的四位代碼DCBA,~上接固定代碼0011,74LS283的輸出就是對應的余3代碼,其邏輯電路如圖所示。
9. 某車間有紅、黃兩個故障指示燈,用來指示3臺設備的工作情況。如果一臺設備出現(xiàn)故障,黃燈亮;如果兩臺設備出現(xiàn)故障,紅燈亮;如果3臺設備都出現(xiàn)故障,黃燈、紅燈同時亮。試用與非門設計一個電路實現(xiàn)
14、上述要求的邏輯電路。
解:三臺設備為輸入變量,分別用A、B、C表示,并規(guī)定設備故障為1,正常為0。故障指示燈紅燈為R,黃燈為Y ,并規(guī)定亮為1,不亮為0。
則根據(jù)題意,畫出邏輯真值表為
A ?。隆 。?
R Y
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
0 ?。?
0 ?。?
0 ?。?
1 0
0
15、 ?。?
1 ?。?
1 ?。?
1 1
根據(jù)真值表,寫出邏輯表達式為
用與非門設計電路為
10. 設計一個交通燈故障檢測電路。要求,紅燈、黃燈、綠燈只有一個亮時,輸出Y=0,無燈亮或有兩個以上燈亮時,輸出Y=1。要求列出邏輯真值表、寫出輸出表達式,并畫出邏輯電路圖。
解:取紅、黃、綠三個燈為輸入變量,分別用R、A、G表示,并規(guī)定燈亮時為1,不亮時為0。
根據(jù)題意列出邏輯真值表
R A G
Y
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1
16、 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
1
0
0
1
0
1
1
1
寫出輸出表達式
根據(jù)表達式畫出邏輯電路圖
11. 用8選1數(shù)據(jù)選擇器75LS151和必要的門電路實現(xiàn)下列邏輯函數(shù)。
(1)
(2)
(3)
(4)
解:數(shù)據(jù)選擇器74LS151的輸出為
(1)化為
將式子與選擇器式子對照可知,只要令數(shù)據(jù)選擇器74LS151的輸入C=A,B=B,A=C,D0=D1=D5 =0,D2=D3=D4= D6= D7=1,則其輸出
17、Y就是所求的邏輯函數(shù)Y。電路的接法如圖所示。
(2)化為
將式子與選擇器式子對照可知,只要令數(shù)據(jù)選擇器74LS151的輸入C=A,B=B,A=C,D7=1,D0=D1=D5=0,D2=D3=D,D6=D4=D’,則其輸出Y就是所求的邏輯函數(shù)Y。電路的接法如圖所示。
(3)化為
將式子與選擇器式子對照可知,只要令數(shù)據(jù)選擇器74LS151的輸入C=A,B=B,A=C,D2 =D4 =D5 =D6=1,D0=D1=D3= D7=0,則其輸出Y就是所求的邏輯函數(shù)Y。電路的接法如圖所示。
(4)化為
將式子與選擇器式子對照可知,只要令數(shù)據(jù)選擇器74LS151的輸入C
18、=A,B=B,A=C,D2=1,D1=D3=D7=0,D0=D6=D,D4=D5=D’,則其輸出Y就是所求的邏輯函數(shù)Y。電路的接法如圖所示。
12. 用3線-8線譯碼器74HC138和必要的門電路實現(xiàn)下列邏輯函數(shù)。
(1)
(2)
(3)
(4)
解:(1)
(2)
(3)
(4)
13. 試用兩個4位數(shù)值比較器74LS85組成3個二進制數(shù)A(a3a2a1a0)、B(b3b2b1b0)、C(c3c2c1c0)的比較電路。要求能夠判斷3個數(shù)是
19、否相等、A是否最大?A是否最小,并分別給出三個相等、A最大、A最小的輸出信號??梢愿郊颖匾拈T電路。
解:三個相等、A最大、A最小的輸出信號分別為G、L、M,高電平有效。組成的比較電路如圖所示。
14. 畫出用顯示譯碼器74LS47驅(qū)動發(fā)光二極管七段數(shù)碼管的電路連接圖,要求:一共有6個數(shù)碼管,小數(shù)點前有3位,小數(shù)點后有3位。
解:驅(qū)動電路連接圖如圖
15. 判斷下列各式是否存在競爭冒險?
(1)
(2)
(3)
解:(1)當B=C=1時,原式變成Y=A+A’,所以存在競爭冒險
(2)當B=C=1時,原式變成Y=A+A’, 所以存在競爭冒險
(3)當B=C=1時,原式變成Y=A’+A, 所以存在競爭冒險
16. 試編寫出用半加器構成全加器的VHDL語言程序。