《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教材第四章答案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教材第四章答案（12頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、習(xí)題4 4－1 分析圖P4－1所示的各組合電路，寫出輸出函數(shù)表達(dá)式，列出真值表，說明電路的邏輯功能。 解：圖（a）：；； 真值表如下表所示： A B 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 其功能為一位比較器。A>B時(shí)，；A=B時(shí)，；A

2、 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 功能：一位全加器，為本位和，為本位向高位的進(jìn)位。 圖（d）：；； A B 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 功能：為一位比較器，AB時(shí)，＝1 4－2 分析圖P4－2所示的組合電路，寫出輸出函數(shù)表達(dá)式，列出真值表，

3、指出該電路完成的邏輯功能。 解：該電路的輸出邏輯函數(shù)表達(dá)式為： 因此該電路是一個(gè)四選一數(shù)據(jù)選擇器，其真值表如下表所示： 0 0 0 1 1 0 1 1 4－3 圖P4－3是一個(gè)受M控制的代碼轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)M＝1時(shí)，完成4為二進(jìn)制碼至格雷碼的轉(zhuǎn)換；當(dāng)M＝0時(shí)，完成4為格雷碼至二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。試分別寫出,,,的邏輯函數(shù)的表達(dá)式，并列出真值表，說明該電路的工作原理。 解：該電路的輸入為，輸出為。真值表如下： M=1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0

4、 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 M=0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1

5、 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 由此可得： 完成二進(jìn)制至格雷碼的轉(zhuǎn)換。 完成格雷碼至二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。 4－4 圖P4－4是一個(gè)多功能邏輯運(yùn)算電路，圖中,,,為控制輸入端。試列表說明電路在,,,的各種取值組合下F與A,B的邏輯關(guān)系。 解：，功能如下表所示， 0 0 0 0 A 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0

6、 AB 1 1 0 0 0 0 1 0 1 B 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 兩個(gè)變量有四個(gè)最小項(xiàng)，最多可構(gòu)造種不同的組合，因此該電路是一個(gè)能產(chǎn)生十六種函數(shù)的多功能邏輯運(yùn)算器電路。 4－5 已知某組合電路的輸出波形如圖P4－5所示，試用最少的或非門實(shí)現(xiàn)之。 解： 電路圖如下： 4－6 用邏輯門設(shè)計(jì)一個(gè)受光，聲和觸摸控制的電燈開關(guān)邏輯電路，分別用A,B,C表示光，聲和觸摸信號(hào)，用F表示電燈。燈亮的條件是：無論有無光，聲信號(hào)，只要有人觸摸開關(guān)，燈就亮；當(dāng)無人

7、觸摸開關(guān)時(shí)，只有當(dāng)無關(guān)，有聲音時(shí)燈才亮。試列出真值表，寫出輸出函數(shù)表達(dá)式，并畫出最簡邏輯電路圖。 解：根據(jù)題意，列出真值表如下： A B C F 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 由真值表可以作出卡諾圖，如下圖： C AB 00 10 11 10 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 由卡諾圖得到它的邏輯表達(dá)式為： 由此的到邏輯電路為： 4－7 用邏輯門設(shè)計(jì)一個(gè)多輸出邏輯電路，輸入為

8、8421BCD碼，輸出為3個(gè)檢測信號(hào)。要求： （1） 當(dāng)檢測到輸入數(shù)字能被4整除時(shí)，＝1。 （2） 當(dāng)檢測到輸入數(shù)字大于或等于3時(shí)，＝1。 （3） 當(dāng)檢測到輸入數(shù)字小于7時(shí)，＝1。 解： 4－8 用邏輯門設(shè)計(jì)一個(gè)兩位二進(jìn)制數(shù)的乘法器。 解：二進(jìn)制乘法：設(shè)兩個(gè)2位二進(jìn)制數(shù)的乘法運(yùn)算結(jié)果為： 電路圖如下圖所示： C0 S3 S2 S1 S0 1 1 1 1 A3 A2 A1 A0 B1 A1 B3 B2 B1 B0 “1” S3 S2 S1 S0 CO

9、 74LS83(1) CI A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0 B0 A0 SO CO ∑1 CI B A SO CO ∑0 CI B A & & & & P3 P2 P1 P0 4－9 設(shè)計(jì)一個(gè)全加（減）器，其輸入為A,B,C和X(當(dāng)X＝0時(shí)，實(shí)現(xiàn)加法運(yùn)算；當(dāng)X＝1時(shí)，實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算)，輸出為S(表示和或差)，P（表示進(jìn)位或借位）。列出真值表，試用3個(gè)異或門和3

10、個(gè)與非門實(shí)現(xiàn)該電路，畫出邏輯電路圖。 解：根據(jù)全加器和全減器的原理，我們可以作出如下的真值表： X A B C S P 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0

11、 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 由真值表可以畫出卡諾圖，由卡諾圖得出邏輯表達(dá)式，并畫出邏輯電路圖： 4－10 設(shè)計(jì)一個(gè)交通燈故障檢測電路，要求紅，黃，綠三個(gè)燈僅有一個(gè)燈亮?xí)r，輸出F＝0；若無燈亮或有兩個(gè)以上的燈亮，則均為故障，輸出F＝1。試用最少的非門和與非門實(shí)現(xiàn)該電路。要求列出真值表，化簡邏輯函數(shù)，并指出所有74系列器件的型號(hào)。 解：根據(jù)題意，我們可以列出真值表如下： 紅（A） 黃(B) 綠(C) F 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1

12、 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 對(duì)上述的真值表可以作出卡諾圖，由卡諾圖我們可以得出以下的邏輯函數(shù)： 邏輯電路圖如下所示： 4－11試用兩片8線－3線優(yōu)先編碼器74LS148組成16線－4線優(yōu)先編碼器，畫出邏輯電路圖，說明其邏輯功能。 解：邏輯電路圖如下： 邏輯功能：是一個(gè)16－4編碼器。 4－12 （1）圖P4－12為3個(gè)單譯碼邏輯門譯碼器，指出每個(gè)譯碼器的輸出有效電平以及相應(yīng)的輸出二進(jìn)制碼，寫出譯碼器的輸出函數(shù)表達(dá)式。 （2）試畫出與下列表達(dá)式對(duì)應(yīng)的單譯碼器邏輯電路圖。 ①②③ 解：對(duì)于（a）圖來說。 (b)

13、 (c) 對(duì)于（1）邏輯電路圖為： （2）邏輯電路圖如下圖： （3）邏輯電路圖如下圖： 4－13 試用一片3－8譯碼器和少量邏輯門設(shè)計(jì)下列多地址輸入的譯碼電路。 （1） 有8根地址輸入線~,要求當(dāng)?shù)刂反a為A8H,A9H,…,AFH時(shí)，譯碼器輸出為~分別被譯中，且地電平有效。 （2） 有10根地址輸入線～，要求當(dāng)?shù)刂反a為2E0H,2E1H,…,2E7H時(shí)，譯碼器輸出~分別被譯中，且地電平有效。 解：（1）當(dāng),即從000～111變化時(shí)分別被譯中，電路如下圖所示： （2）當(dāng)，即從000～111變化時(shí)，分別被譯中。電路如下圖所示： 4－14 試用一片3－8譯碼器74LS138和少量

14、的邏輯門實(shí)現(xiàn)下列多輸出函數(shù)： （1） (2) (3) 解： 電路圖如下圖所示： 4－15 某組合電路的輸入X和輸出Y均為三位二進(jìn)制數(shù)。當(dāng)X<2時(shí)，Y=1；當(dāng)時(shí)，Y=X+2；當(dāng)X>5時(shí)，Y=0。試用一片3－8譯碼器和少量邏輯門實(shí)現(xiàn)該電路。 解：由題意列出真值表如下： X Y 000 001 001 001 010 100 011 101 100 110 101 111 110 000 111 000 電路圖如下圖所示：輸入X＝ABC，輸出為Y。 4－16 由3－8譯碼器74LS138和邏輯門構(gòu)成的組合 邏輯電路圖P4－16所示。 （

15、1） 試分別寫出，的最簡與或表達(dá)式。 （2） 試說明當(dāng)輸入變量A,B,C,D為何種取值時(shí)，＝＝1。 解：（1）當(dāng)D=1時(shí)， 當(dāng)D=0時(shí)， 將，分別填入四變量的卡諾圖后可得： (2)當(dāng)ABCD=0000或0110時(shí)，＝＝1 4－17 已知邏輯函數(shù)，試用一片3－8譯碼器74LS138和少量邏輯門實(shí)現(xiàn)該電路。 解：由題意的， 電路圖如下圖所示： 4－18 某2－4譯碼器的邏輯符號(hào)和功能表如圖P4－18所示。試用盡量少的譯碼器和或門實(shí)現(xiàn)下列函數(shù)（允許反變量輸入）： （1） （2） 解：根據(jù)題意，輸入分別為X,Y,W,Z。 對(duì)于（1）來說，我們可以作出如下的邏輯電路圖： （2

16、）由題，我們可以得出如下的邏輯電路圖： 4－19 由3－8譯碼器構(gòu)成的脈沖分配器電路圖如圖P4－19所示。 （1） 若CP脈沖信號(hào)加在端，試畫出~的波形； （2） 若CP脈沖信號(hào)加在端，試畫出~的波形。 解：（1）CP=1時(shí)，；CP=0時(shí)按的變化分別譯碼。波形如下圖所示： （2）CP=1時(shí)按的變化分別譯碼；CP=0時(shí)，。波形圖如下圖所示： 4－20 試用三片3－8譯碼器組成5－24譯碼器。 解：5－24譯碼器如下圖所示，圖中：為地址輸入，為譯碼輸出。 當(dāng)時(shí)，左邊第一片譯碼器工作， 時(shí)，中間一片譯碼器工作； 時(shí)，右邊一片譯碼器工作； 時(shí)，三片譯碼器全部禁止。 4－21 用

17、一片BCD碼十進(jìn)制譯碼器和附加門實(shí)現(xiàn)8421BCD碼至余3碼的轉(zhuǎn)換電路。 解： 電路圖如下圖所示： 4－22 試用一片4－16譯碼器組成一個(gè)5421BCD碼十進(jìn)制數(shù)譯碼器。 解：根據(jù)四位二進(jìn)制碼和5421BCD碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可得如下圖所示的電路： 4－23 試用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151實(shí)現(xiàn)下列邏輯函數(shù)（允許反變量輸入，但不能附加門電路）： （1） (2) （3） (4) (5) 解： (1) (2) (3) (4) (5) 4－24 試用16選1數(shù)據(jù)選擇器和一個(gè)異或門實(shí)現(xiàn)一個(gè)八用邏輯電路。其功能要求如表P4－1所示。 F 000

18、0 001 A+B 010 011 100 1 101 110 AB 111 解：根據(jù)真值表得出：，即F為五變量函數(shù)。若令，則有，即＝0時(shí)，＝1時(shí)，因此可先用16選1MUX來實(shí)現(xiàn)Y，再加一個(gè)異或門實(shí)現(xiàn)F。所以。 電路圖如下： 4－25 由74LS153雙4選1數(shù)據(jù)選擇器組成的電路如圖P4-25所示。 （1） 分析該電路，寫出F的最小項(xiàng)表達(dá)式 （2） 改用8選1 實(shí)現(xiàn)函數(shù)F，試畫出邏輯電路。 解：(1) (2) 4－26 用4選1數(shù)據(jù)選擇器和3－8譯碼器組成20選1數(shù)據(jù)選擇器和32選1數(shù)據(jù)選擇器。 解：20選1MUX電路如下圖所示。構(gòu)成3

19、2選1MUX需要用8個(gè)4選1MUX，其中20選1的電路圖如下圖所示。 4－27 試說明圖所示的16位數(shù)值比較器的工作原理。 （1） 若輸入數(shù)據(jù)~=B536H,~=B5A3H，其輸出,,各為何值？ （2） 試用3片4位數(shù)值比較器以并聯(lián)擴(kuò)展方式連接成12位數(shù)值比較器，畫出邏輯電路圖，說明其工作原理。 解：（1）輸出值＝1，＝0，＝0。 （2）邏輯電路圖如下圖所示： 工作原理：（1）（2）（3）片的數(shù)值比較器同時(shí)進(jìn)行比較，然后把比較的結(jié)果送入第四片比較器中比較，然后就可以得到12位的數(shù)值的比較結(jié)果了。 4－28 試用一片4位數(shù)值比較器74LS85和一片4位二進(jìn)制加法器74LS283設(shè)計(jì)

20、一個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)到8421BCD碼的轉(zhuǎn)換電路。 解：根據(jù)題意，我們可以列出真值表如下所示： 十進(jìn)制 二進(jìn)制碼 8421BCD碼 N ABCD 0 0000 0000 1 0001 0001 2 0010 0010 3 0011 0011 4 0100 0100 5 0101 0101 6 0110 0110 7 0111 0111 8 1000 1000 9 1001 1001 10 1010 1010 11 1011 1011 12 1100 1100 13 1101 1101 14 11

21、10 1110 15 1111 1111 由真值表可得到如下的電路圖： 4－29 試用一片4位數(shù)值比較器74LS85和一片4位二進(jìn)制加法器74LS283設(shè)計(jì)一個(gè)8421BCD碼到5421BCD碼的轉(zhuǎn)換電路。 解：由題意畫出真值表如下所示： 十進(jìn)制 8421BCD碼 5421BCD碼 N ABCD 0 0000 0000 1 0001 0001 2 0010 0010 3 0011 0011 4 0100 0100 5 0101 1000 6 0110 1001 7 0111 1010 8 1000 1011 9

22、 1001 1100 10 1010 1101 11 1011 1110 12 1100 1111 13 1101 ×××× 14 1110 ×××× 15 1111 ×××× 即在輸入小于4的時(shí)候，8421BCD和5421BCD是相同的，當(dāng)輸入大于4時(shí)，5421BCD等于8421BCD碼的數(shù)加上0011，就可以得到相應(yīng)的8421BCD碼到5421BCD碼的轉(zhuǎn)化。 邏輯電路圖如下： 4－30 設(shè)X,Y分別為4位二進(jìn)制數(shù)，試用4位二進(jìn)制全加器74LS283實(shí)現(xiàn)一個(gè)的運(yùn)算電路。 解：因X+Y最大為,則可用一片四位加法器實(shí)現(xiàn)，2（X+Y）可用（X+Y）之值左移一位求得，故用一片四位加法器實(shí)現(xiàn)X+Y之后末尾補(bǔ)0即可得到2（X+Y），邏輯電路圖如下圖所示： 4－31 判斷下列函數(shù)是否存在冒險(xiǎn)現(xiàn)象。若有，消除之。 （1） （2） （3） 解：（1）用K圖法判斷。 ： ： ： （2）用增加冗余項(xiàng)的辦法消除冒險(xiǎn)現(xiàn)象。