3組合邏輯電路習(xí)題解答

1、有些題答案錯(cuò)了自我檢測題1組合邏輯電路任何時(shí)刻的輸出信號，與該時(shí)刻的輸入信號有關(guān)，與以前的輸入信號 無關(guān) 。2. 在組合邏輯電路中， 當(dāng)輸入信號改變狀態(tài)時(shí)，輸出端可能出現(xiàn)瞬間干擾窄脈沖的現(xiàn) 象稱為競爭冒險(xiǎn)。3. 8線一3線優(yōu)先編碼器74LS148的優(yōu)先編碼順序是 匚、I6、辱、I0，輸出為 Y2Y0。輸入輸出均為低電平有效。當(dāng)輸入G76基To為11010101時(shí)，輸出Y2YY0為010 。4. 3線一8線譯碼器74HC138處于譯碼狀態(tài)時(shí)，當(dāng)輸入A2A1Ao=OO1時(shí)，輸出Y7 Y0 = 11111101 。5 實(shí)現(xiàn)將公共數(shù)據(jù)上的數(shù)字信號按要求分配到不同電路中去的電路叫數(shù)據(jù)分配器6 根據(jù)需要選

2、擇一路信號送到公共數(shù)據(jù)線上的電路叫數(shù)據(jù)選擇器。7一位數(shù)值比較器，輸入信號為兩個(gè)要比較的一位二進(jìn)制數(shù)，用A、B表示，輸出信號為比較結(jié)果：YaB、Ya= B和Yab的邏輯表達(dá)式為 AB。&能完成兩個(gè)一位二進(jìn)制數(shù)相加，并考慮到低位進(jìn)位的器件稱為全加器9 多位加法器采用超前進(jìn)位的目的是簡化電路結(jié)構(gòu)。2,X 10組合邏輯電路中的冒險(xiǎn)是由于 引起的。A .電路未到達(dá)最簡B .電路有多個(gè)輸出C .電路中的時(shí)延D .邏輯門類型不同11.用取樣法消除兩級 與非門電路中可能出現(xiàn)的冒險(xiǎn)，以下說法哪一種是正確并優(yōu)先 考慮的？A .在輸出級加正取樣脈沖B .在輸入級加正取樣脈沖C .在輸出級加負(fù)取樣脈沖D.在輸入級加負(fù)

3、取樣脈沖12.當(dāng)二輸入 與非門輸入為 變化時(shí)，輸出可能有競爭冒險(xiǎn)。A . 01t 10B . OOt 10C. 1O 11D . 11t 0113譯碼器74HC138的使能端E1E2E3取值為時(shí)，處于允許譯碼狀態(tài)。A . 011B. 100C. 101D. 01014 .數(shù)據(jù)分配器和 有著相同的根本電路結(jié)構(gòu)形式。A.加法器B .編碼器C.數(shù)據(jù)選擇器D .譯碼器15 .在二進(jìn)制譯碼器中，假設(shè)輸入有A . 2B . 4C . 84位代碼，那么輸出有D . 16個(gè)信號16 .比較兩位二進(jìn)制數(shù)A=A 1A0和B=B1Bo，當(dāng)A B時(shí)輸出F=1，貝U F表達(dá)式是oA . F A1B1B . F A Ao

4、B1BoD . FA( B1 Ao Bo17 .集成4位數(shù)值比較器74LS85級聯(lián)輸入Iab分別接001，當(dāng)輸入二個(gè) 相等的4位數(shù)據(jù)時(shí)，輸出Fab分別為C . 100C . FA1B1A1EB1A0 BoB. 001A . 01018 .實(shí)現(xiàn)兩個(gè)四位二進(jìn)制數(shù)相乘的組合電路，應(yīng)有B . 9C . 10設(shè)計(jì)一個(gè)四位二進(jìn)制碼的奇偶位發(fā)生器A .819 .D . 011個(gè)輸出函數(shù)。D . 11假定采用偶檢驗(yàn)碼個(gè)異或B. 3門。A .BC的電路為在圖T3.20中，能實(shí)現(xiàn)函數(shù) FAB20 .cAoYoA1Y1A2丫2丫3丫4E1丫5E2丫6E3丫7o74LS138YoCC 一B A IY71 040 cD

5、 .都不是1.分析圖P3.1所示組合邏輯電路的功能，要求寫出與-或邏輯表達(dá)式，列出其真值表,并說明電路的邏輯功能。圖 P3.1解：CO=AB+BC+ACS ABC A B CCO ABC A B CAB BC ACABC A B CABBCACABC AAB BC AC BABBC AC C AB BC ACABC ABBCC BAC AC CABB AABC ABC ABC ABC真值表ABCSCOABCSCO0000010010001101010101010110010110111111電路功能：一位全加器，A、B為兩個(gè)加數(shù)，C為來自低位的進(jìn)位似乎錯(cuò)了 ，S是相加的和，CO是進(jìn)位。2邏輯電

6、路如圖 P3.2所示，試分析其邏輯功能。解:P11邏輯表達(dá)式ABC，P2 B片 BABC， P3A片 AABC， P4C片 CABCFP2P3P4B ABC A ABC C ABCB ABCA ABCC ABCABC (AB C)(A BC)( A B C)A BCABC ABC ABCABC AB C2真值表ABCFABCF0 0 001 0 010 0 111 0 110 1 011 1 010 1 111 1 10ABC圖 P3.23功能F=1。1從真值表看出，ABC=OOO或ABC=111時(shí)，F(xiàn)=0,而A、B、C取值不完全相同時(shí)， 故這種電路稱為“不一致電路。3試用與非門設(shè)計(jì)一組合邏輯

7、電路，其輸入為3位二進(jìn)制數(shù)，當(dāng)輸入中有奇數(shù)個(gè)時(shí)輸出為1，否那么輸出為0。解：1真值表ABCFABCF0 0 001 0 010 0 111 0 100 1 011 1 000 1 101 1 112F ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC無法用卡諾圖化簡3邏輯圖4. 4位無符號二進(jìn)制數(shù) A A3A2A1A0，請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)組合邏輯電路實(shí)現(xiàn)：當(dāng)OW A V 8或12W A V 15時(shí)，F(xiàn)輸出1,否那么，F(xiàn)輸出0。解：1真值表：A3A2A1A0FA3A2A1A0F000011000000011100100010110100001111011001001110010101111

8、011011011110101111111102表達(dá)式FA3A2 A1A2 AoA3A1A2AoF4如果要求用 與非門實(shí)現(xiàn)，那么:A3A2 A0A2 A1 A0A2 A1 A0A3 A2 A1 A0邏輯圖:5 約翰和簡妮夫婦有兩個(gè)孩子喬和蘇，全家外出吃飯一般要么去漢堡店，要么去 炸雞店。每次出去吃飯前，全家要表決以決定去哪家餐廳。表決的規(guī)那么是如果約翰和簡 妮都同意，或多數(shù)同意吃炸雞，那么他們?nèi)フu店，否那么就去漢堡店。試設(shè)計(jì)一組合邏輯 電路實(shí)現(xiàn)上述表決電路。解：1邏輯定義：A、B、C、D分別代表約翰、簡妮、喬和蘇。F=1表示去炸雞店,F=0表示去漢堡店。2真值表ABCDFABCDF00000

9、1000000010100100010010100001101011101000110010101011011011001110101111111113用卡諾圖化簡4邏輯圖00000000n0111)00001111000 01 11 10FF=AB+ACD+BCD6試設(shè)計(jì)一個(gè)全減器組合邏輯電路。全減器是可以計(jì)算三個(gè)數(shù)X、Y、BI的差，即D=X-Y-CI。當(dāng)XV Y+BI時(shí)，借位輸出 BO置位。解：設(shè)被減數(shù)為X,減數(shù)為Y,從低位來的借位為 BI,那么1位全減器的真值表如圖a所示，其中D為全減差，BO為向高位發(fā)出的借位輸出。1真值表XYBIDBOXYBIDBO000001 0 010001111

10、 0 100010111 1 000011011 1 111D Y BIZ 00011110BI00 011110000CD00(11J10010 00由卡諾圖得D X Y BIBO YBI X BI XY 電路圖XYBIDBO7 設(shè)計(jì)組合邏輯電路，將 4位無符號二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成格雷碼。 解：1列出4位二進(jìn)制碼t 4位格雷碼的轉(zhuǎn)換真值表，如表所示。輸入輸岀輸入輸岀B3B2B1B0G3G2G1G0B3B2B1B0G3G2G1G000000000100011000001000110011101001000111010111100110010101111100100011011001010010101

11、111101101101100101111010010111010011111000簡后，得B2，G 2 B3G3 B3，Bi，BiGoGi B2如以下圖。GB1B0b3bX 000111100000可0101011101011000J03由邏輯表達(dá)式得電路實(shí)現(xiàn),B3B2B0B0G2GoGo&請用最少器件設(shè)計(jì)一個(gè)健身房照明燈的控制電路，該健身房有東門、南門、西門， 在各個(gè)門旁裝有一個(gè)開關(guān)，每個(gè)開關(guān)都能獨(dú)立控制燈的亮暗，控制電路具有以下功能：1某一門開關(guān)接通，燈即亮，開關(guān)斷，燈暗；2當(dāng)某一門開關(guān)接通，燈亮，接著接通另一門開關(guān)，那么燈暗；3當(dāng)三個(gè)門開關(guān)都接通時(shí)，燈亮。解：設(shè)東門開關(guān)為 A，南門開關(guān)

12、為B，西門開關(guān)為C。開關(guān)閉合為1，開關(guān)斷開為0。 燈為Z,等暗為0,燈亮為1。根據(jù)題意列真值表如下：ABCZABCZ0 0 001 0 010 0 111 0 100 1 011 1 000 1 101 1 112畫出卡諾圖如以下圖。BA3根據(jù)邏輯函數(shù)表達(dá)式，可畫出邏輯電路圖如以下圖。9 設(shè)計(jì)一個(gè)能被2或3整除的邏輯電路，其中被除數(shù) 規(guī)定能整除時(shí)，輸出L為高電平，否那么，輸出L為低電平。A、B、C、D 是 8421BCD 編碼。要求用最少的 與非門實(shí)現(xiàn)。設(shè)0能被任何數(shù)整除解：1真值表ABCDLABCDL00001100010001010011001011010X001111011X010011

13、100X010101101X011011110X011101111X00014100010pj01100111廠XXXX101XABCD2用卡諾圖化簡L A BC D A BC D A BCD3邏輯圖10.如圖P3.10所示為一工業(yè)用水容器示意圖，圖中虛線表示水位，A、B、C電極被水浸沒時(shí)會有高電平信號輸出， 試用與非門構(gòu)成的電路來實(shí)現(xiàn)下述控制作用： 水面在A、B 間，為正常狀態(tài)，亮綠燈 G;水面在B、C間或在A以上為異常狀態(tài)，點(diǎn)亮黃燈 Y;面在C以下為危險(xiǎn)狀態(tài)，點(diǎn)亮紅燈 R。要求寫出設(shè)計(jì)過程。ABCY BC A BC ARCGYR解：1真值表ABCGYRABCGYR0 0 00 0 11 0

14、 0XXX0 0 10 1 01 0 1XXX0 1 0XXX1 1 0XXX0 1 11 0 01 1 10 1 02卡諾圖化簡3邏輯圖11 試用卡諾圖法判斷邏輯函數(shù)式Y(jié)A, B, C, D=Em0, 1, 4, 5, 12, 13, 14, 15是否存在邏輯險(xiǎn)象，假設(shè)有，那么采用增加冗余項(xiàng)的方法消除，并用與非門構(gòu)成相應(yīng)的電路。解：卡諾圖如圖a所示。最簡邏輯函數(shù)式為:Y AC AB此函數(shù)存在邏輯險(xiǎn)象。只要如以下圖增加冗余項(xiàng)BC即可，邏輯式變?yōu)?y AC ab bc Ac ab bC用與非門構(gòu)成的相應(yīng)電路如圖(b)所示。aABCL2b12. Y(A,B,C,D)m(0,3,7,8,9,10,1

15、1,12,13)d(1,2,14),求 Y 的無競爭冒險(xiǎn)的最簡與-或式。解：卡諾圖如以下圖:Y AC B D ACD ABC上式中ABc為冗余項(xiàng)，以消除競爭冒險(xiǎn)。13. 某一組合電路如圖 P3.13所示，輸入變量A, B, D的取值不可能發(fā)生0, 1, 0的輸入組合。分析它的競爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象，如存在，那么用最簡單的電路改動來消除之。圖 P3.13解：解法1:從邏輯圖得到以下表達(dá)式:F ABC BC D AC根據(jù)表達(dá)式得到卡諾圖:01111000011110KP001000_W010000但由于從卡諾圖可見，包圍圈有兩處相切，因此存在競爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象?？梢酝ㄟ^相切點(diǎn)位置增加一個(gè)乘積項(xiàng)，得 F ABC B

16、CD AC ACD ABD進(jìn)一步分析，當(dāng) ACD = 000時(shí)，F(xiàn) B B，由于輸入變量A，B，D的取值不可能發(fā)生0, 1, 0的輸入組合，因此，當(dāng)ACD=000時(shí)，B必然為0,不會產(chǎn)生競爭冒險(xiǎn)。因此，ACD這一項(xiàng)不需要增加，只需要增加ABD。電路圖為:F解法二：如果邏輯表達(dá)式在某種取值下，出現(xiàn)F A A、 F B B、 F C C、FDD，就有可能出現(xiàn)競爭冒險(xiǎn)。根據(jù)邏輯表達(dá)式F ABC BC D AC， F A A和F D D不會出現(xiàn)。當(dāng)A=C=D=0，出現(xiàn)F B B，但由于輸入變量A，B，D的取值不可能發(fā)生0， 1，0的輸入組合，因此，當(dāng)ACD=000時(shí)，B必然為0,因此也不會產(chǎn)生競爭冒險(xiǎn)

17、。只有當(dāng)A=B=1，D=0，出現(xiàn)F C C，存在競爭冒險(xiǎn)問題，加冗余項(xiàng)ABD可消除競爭冒險(xiǎn)。14. 電路如圖P3.14所示，圖中均為2線一4線譯碼器。1欲分別使譯碼器 處于工作狀態(tài)，對應(yīng)的C、D應(yīng)輸入何種狀態(tài)填表P3.12-1;2試分析當(dāng)譯碼器工作時(shí)，請對應(yīng)A、B的狀態(tài)寫出Y0 Y3的狀態(tài)填表P3.12-2;3說明圖P3.14的邏輯功能。表 P3.14-1表 P3.14-2CDA B圖 P3.14處于工作狀態(tài)的譯碼器C、D應(yīng)輸入的狀態(tài)CD00011011解:AB丫10丫1000111011011101101111110邏輯功能：由74LS139構(gòu)成的4線一16線譯碼器15. 圖P3.15所示電

18、路是由3線-8線譯碼器74HC138及門電路構(gòu)成的地址譯碼電路。 試列出此譯碼電路每個(gè)輸出對應(yīng)的地址，要求輸入地址A7A6A5A4A3A2A1A0用十六進(jìn)制表示。A0 A 0Y0A1A1Y1AA 2Y2Y3E1Y4&E2Y5Y6CE3Y7圖 P3.15AA4A5AA解：由圖可見，74HC138的功能擴(kuò)展輸入端必須滿足E1= 1、E2 E3 0才能正常譯碼，因此 E1 = A3= 1; E2 A4A5 ,即 A4= 1 , A5= 1 ; E3A7 0 ,即 A6= 0, A7= 0。所以，該地址譯碼器的譯碼地址范圍為A7A6A5A4A3A2A1A0 = OO111A2AiAo= 0011100

19、000111111，用十六進(jìn)制表示即為 38H3FH。輸入、輸出真值表如表1所示。表1地址譯碼器的真值表LC A0Y0BA1Y1AA2丫2丫3丫41E1丫50cE2丫60cE3丫7圖 P3.16解：由圖a寫出邏輯函數(shù)并化簡，得L 丫0丫2丫4丫6 Y0 丫2 匕 丫6ABC AbC ABC ABC C17 試用一片3線-8線譯碼器74HC138和最少的門電路設(shè)計(jì)一個(gè)奇偶校驗(yàn)器，要求當(dāng)輸入變量ABCD中有偶數(shù)個(gè)1時(shí)輸出為1，否那么為0。 ABCD為0000時(shí)視作偶數(shù)個(gè)1。解：F ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABC D ABCDABC D ABCDABCD ABCD

20、 ABCDABCD ABCD ABCDABC ABC) D(ABC ABC ABC ABC D (ABC ABC(ABCABC ABC ABC D (ABC ABC ABC ABC) D(ABCABC ABC ABC) D(ABC ABC ABC ABC) D連接圖CA oYoBA1Y1A A 2丫2丫3丫41 E1丫50 cE2丫60 cE3丫774LS138D18 .用一個(gè)8線-3線優(yōu)先編碼器 74HC148和一個(gè)3線-8線譯碼器74HC138實(shí)現(xiàn)3位 格雷碼f 3位二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。解：根據(jù)下表可得到連線圖：G2G1G0y1B2B1B0000m0T7000001m1001011m3f0100

21、10m2f011110m6f100111m7f101101m5f110100m4f111G0A0Y0G1A1Y1G2A2Y2Y3丫4+5VHE1Y5E2丫6rE3Y774LS138IoIiI2I3I4I5I6I7EOGSYo74LS14丫2BoBiB2ElZ的最簡與-或表達(dá)式。解：Z AB ABCAB ABC B AC AC19 根據(jù)圖P3.19所示4選1數(shù)據(jù)選擇器，寫出輸出P3.20所示，試寫出輸出BACD CD20 由4選1數(shù)據(jù)選擇器和門電路構(gòu)成的組合邏輯電路如圖 E的最簡邏輯函數(shù)表達(dá)式。解: E A BCD ABCD ABCD ABC D AC CDAoA174LS153 (1/2)E

22、D0 D1D2 D3圖 P3.19圖 P3.20P3.21所示，請畫出在圖 P3.21所21 由4選1數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成的組合邏輯電路如圖 示輸入信號作用下，L的輸出波形。L1C CAIIIIIII:i1I(B11SII11 IRIIP!:1?1ic-C|1! !I aa I iieIaIr pIpIpLniIib圖 P3.21解：4選1數(shù)據(jù)選擇器的邏輯表達(dá)式為:YAiA0D0AiA0D1AiAoD2A1A0D3將 A1=A, Ao=B, Do=1 , D1=C, D2 C , D3 = C 代入得Y AB ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC根據(jù)表達(dá)式可畫出波形圖:22

23、. 用8選1數(shù)據(jù)選擇器74LS151構(gòu)成的邏輯電路如圖 P3.22所示，請寫出輸出74LS151L的邏輯函數(shù)表達(dá)式，并將它化成最簡 與-或表達(dá)式。01o B) 丫 ( A=B)Y(Av B)W7A3V7B3W6A2V6B2、,W5Y(a b)V5Bi丫(A=B)W 4AoV4BoY (A V B)I (A B)1 ( A = B)I (AV B )WiiViiWiovioW9V9W8V83 3 2 2 1 ABABAI ( A B)I ( A = B)I ( AV B)丫 (A B)丫(A=B)丫 (A V B)1 ( A B)I ( A=B)I ( A V B)W VW=VWv V33用一片

24、4位數(shù)值比較器74HC85和適量的門電路實(shí)現(xiàn)兩個(gè) 5位數(shù)值的比較。 解：高4位加到比較器數(shù)值輸入端，最低位產(chǎn)生級聯(lián)輸入。WoVoI(A B)I(Av B)I(A=B)ooooioioioioiooiiooiI ( a b )Wo Vo , I ( av b)Wo Vo , (A=B)I(AVB) A=B=WoO VoWW2W3W4ViV2V3V4AoAiA2A3Bo丫 (A B )Bi 丫(A=B )B2B3丫 (AVB)W VW=VWV VWoVoI (A B)34 用兩個(gè)四位加法器 74283和適量門電路設(shè)計(jì)三個(gè) 4位二進(jìn)制數(shù)相加電路。解：三個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)相加， 其和應(yīng)為6位。根本電路如以

25、下圖。 兩個(gè)加法器產(chǎn)生的進(jìn)位 通過一定的邏輯生成和的高兩位。COiCO2sS4oooooioiiooiiiioS4 COi CO2 , S5 COi CO2Xo 一AoXi 一AiX2A2SoX3A3SiYoBoS2Yi BiS3Y2 B2丫3B3ConCIoCoiZo ZiZ2 Z3 一J7A oAiA2A 3BBiB2B3CIo50515253Co505152S3C02CoiCO2S5S435. A、B為4位無符號二進(jìn)制數(shù)BM 0，用一個(gè)74LS283、非門和一個(gè)其它類型門電路實(shí)現(xiàn)：當(dāng)A= B-i丨模i6時(shí)，輸出Y=i，否那么為0。解： B-i模 i6 即為 B-i A=B-i 時(shí) Y=i，否那么 Y=0，即 B-i-A=B+A+i-i=B+A 為 0 時(shí)，Y=i。AoAiA2A3Y36. A、B為四位二進(jìn)制數(shù)，試用一片74283實(shí)現(xiàn)Y=4A+B。解：Y=4A+B=A3A2AiAooo+B3B2BiBo37.用一片74283和盡量少的門電路設(shè)計(jì)余3碼到242i