數(shù)字電子技術(shù)(成立版)課后作業(yè)1-5章.

1、數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)作業(yè)作業(yè)教材:數(shù)字電子技術(shù)（第2版） 張建華 E-mail : wxh_武小紅手機(jī):蘇大學(xué)電氣學(xué)院電子信息系習(xí)題目錄習(xí)題目錄第一章第一章 數(shù)字電路基礎(chǔ)數(shù)字電路基礎(chǔ)P34 1-2 將下列十進(jìn)制數(shù)29.625,127.0625,378.875分別裝換成二進(jìn)制數(shù)。29.625D=11101.101B127.0625D=1111111.0001B378.875D=101111010.111B 1-3 將下列二進(jìn)制數(shù)101101.11010111,101011.101101分別轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。101101.11010111B=45.839844D1010

2、11.101101B=43.703125D1-4 將下列二進(jìn)制數(shù)100110.100111,101011101.1100111分別轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制。100110.100111B=26.9CH101011101.11000111B =15D.C7H 1-3 將下列二進(jìn)制數(shù)101101.11010111,101011.101101分別轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。101101.11010111B=45.839844D101011.101101B=43.703125D1-8 某邏輯電路有A、B、C共三個(gè)輸入端，一個(gè)輸出端，當(dāng)輸入信號中有奇數(shù)個(gè)時(shí)，輸出為，否則輸出為，試列出此邏輯函數(shù)的真值表，寫出邏輯表達(dá)式，并畫出用

3、兩個(gè)異或門實(shí)現(xiàn)的邏輯電路圖。解：本題考查邏輯函數(shù)建立的方法與真值表表示方法。真值表見下頁ABCF0000001010011100101110111真值表卡諾圖01010010ABCCBABACABBAF)()( A=1BC=11FCBABACABBAF)()(第一步：設(shè)置自變量和因變量。 第三步：根據(jù)題義及上述規(guī)定列出函數(shù)的真值表。第二步：狀態(tài)賦值：對于自變量A、B、C：同意為邏輯“1”，不同意為邏輯“0”；對于因變量F：事情通過為邏輯“1”，沒通過為邏輯“0”。解：本題考查邏輯函數(shù)建立的方法與真值表表示方法。第四步 ： 用卡諾圖化簡得到邏輯表達(dá)式。第五步 ： 由邏輯表達(dá)式畫出邏輯電路圖。1-

4、 設(shè)計(jì)三人表決電路，當(dāng)輸入A,B,C有半數(shù)以上同意時(shí)，表決才通過，但A有否決權(quán),如A不同意B，C同意決議也不能通過。ABCF00000010010001101000101111011111真值表FABCABCABC00000111ABCFA BA CA B A C& &11& & ABCF& & & ABCF& &FABACFABAC1-12 用卡諾圖化簡下列邏輯函數(shù)：（4）F4= m(1,3,4,5,8,9,13,15)（2）F2= m(4,5,6,7,8,9,10,11,12,13)（6）F6= m(0,2,4, 7,

5、8,9, 12,13,14,15)解（2）ABCD1111111111F2=ABABACABACCADABCD11111111CABD（4）4FABDABCABDABCABCD11111111116FCD AB AC BCD ABDCABD（6）1-14 化簡下列具有無關(guān)項(xiàng)的邏輯函數(shù)（1）)15，14，13，12，11，6，4()9，7 ，5 ，3 ，1(1MFABCD11111CABDDBF)6 ，5 ，4()7 ，3 ，2 ，1 ，0(2MF（2）ABCD11111CABDAF)15，11，10，9 ，8 ，6 ，5()14，13，12，7 ，4 ，3 ，2(3MF（3）ABCD11111

6、11CABDCBF1-14 （1）理想二極管電路如圖1-41a所示，試確定圖中的及的大小。10V5KVD2VD2VD110V10KDCAB+-（）假設(shè)二極管VD1 不導(dǎo)通， VD2導(dǎo)通。則： VD2= =)105()10(10341-(-10)=4/3 101 =3/10V1 （）VD1VD2UI1UI2R3KU0 解： 二極管VD1和VD2構(gòu)成門電路。 當(dāng)UI1和UI2的電位分別為0V和5V時(shí)。 UI1截止， UI2導(dǎo)通。 U0= UI10.3=4.7V1-16在放大電路中測得BJT A管和B管的各電極對電位參考點(diǎn)的直流電壓如下，試確定他們的X、Y、Z各位哪個(gè)電極，A管和B管是NPN還是PN

7、P型？ 他們是硅管還是鍺？A管： UX=12V, UY=11.7V, UZ=6VB管： UX=-5.2V, UY=-1V, UZ=-5.5V三極管放大作用： NPN: UCUBUE PNP： UCUBUYUZ UX-Uy=0.7V 所以 Uy為b極，Ux為e極。 A管為PNP型硅管對于B管： UYUXUZ UX-UZ=0.3 所以UX為b極，UZ為e極。 B為NPN型鍺管第二章第二章 集成邏輯門電路集成邏輯門電路2-7如圖2-47所示邏輯門電路，圖中G1是TTL三態(tài)樹出與非門，G2是CT74系列TTL與非門，電壓表的量程為5V，內(nèi)阻為100K。試問，在下列4種情況下電壓表的讀數(shù)以及G2的輸出電

8、壓U0各為多少？（1）UA=0.3V，開關(guān)S打開 ；（2）UA=0.3，開關(guān)S閉合；（3）UA=3.6V，開關(guān)S打開 ；（4）UA=3.6V，開關(guān)S閉合。&ENG2G1u0s3.6VUAv+_&(1) UA=0.3V,當(dāng)S打開，由于 =0,故TTL三態(tài)門處于非工作狀態(tài)，而A、B處于高電平，則U01=0.3V；D2為與非門，此時(shí)D2的兩輸入端懸空，相當(dāng)于接高電平，故U02=0.3V。EN（2） UA=0.3V，S閉合，U01=0.3V,此時(shí)D2兩輸入端接低電平，輸出為高電平，即U02=0.3V。（3）UA=3.6V，當(dāng)S打開， =1，則D1處于高阻狀態(tài)，故U01=0V,U02=0

9、.3V.EN(4)UA=3.6V，開關(guān)S閉合后U01=1.4V，U02=0.3V。2-8 由TTL三態(tài)門（內(nèi)部電路見圖2-21）和TTL OC門（內(nèi)部電路見圖2-16）組成的邏輯電路如圖2-48所示，如用內(nèi)阻為20K/ V的萬用表測量圖中A、B、C 3點(diǎn)的電壓，萬用表讀數(shù)各是多少？ 1EN&A1BC+VCC1KRL&R100解：A點(diǎn)電壓0.3VB點(diǎn)電壓1.4V100ROFF，可以認(rèn)為接入低電平；三態(tài)門為高阻狀態(tài)，這時(shí)B點(diǎn)的電壓由OC門的D端電壓決定，C點(diǎn)VC=VCC=5V。 2-9 由TTL與非門、或非門和三態(tài)門組成的電路如圖2-53a所示，圖b是各輸入端的輸入波形，試畫出輸出

10、 F1F2的波形圖& &111ENAADF2F1DAENEN=0, F1= =A DAD F2= =ADADF1EN=1 , F1 =A; F2 = 0 F22-14 圖2-53a、b給出了兩個(gè)邏輯門電路，針對下列兩種情況，分別討論圖2-53a、b的輸出電壓各是多少伏？（1）兩個(gè)邏輯門電路均為CMOS電路，設(shè)其電源電壓VDD=6V；（2）兩個(gè)邏輯門電路均為CT74通用系列TTL電路，設(shè)其電源電壓VCC=5V，TTL門開門電阻RON=2.0K，關(guān)門電阻ROFF=0.91K 。& &F1BARI100 & &10KRIF21(a)(b)解：（1）當(dāng)兩

11、邏輯門電路均為CMOS電路時(shí)，接地端始終為低電平。則： F1=1 F2=1。（2）當(dāng)兩邏輯門電路均為CT74 TTL電路時(shí)， 100RON 接地端相當(dāng)于接高電平， 則： F2=0 第三章第三章 組合邏輯電路組合邏輯電路3-2 分別列寫圖3-47所示各電路的輸出邏輯函數(shù)表達(dá)式，列出真值表，指出各自的邏輯功能。 & 1AB1 11 1 FABABABAB邏輯表達(dá)式：邏輯功能：AB為同或邏輯關(guān)系A(chǔ)BF001010100111真值表FbP104 3-8 某市全體高中畢業(yè)班學(xué)生統(tǒng)考，要求（1）語文：及格得5 分、不及格得0分；（2）數(shù)學(xué)：及格得4分、不及格得0分；（3）外語：及格得3分、不及格得

12、0分；（4）政治：及格得2分、不及格得0分。若總分得9分以上就可以畢業(yè)。試設(shè)計(jì)一判斷能否畢業(yè)的最簡單邏輯電路，要求全用CMOS與非門實(shí)現(xiàn)，畫出最簡邏輯圖。邏輯變量：語文A , 數(shù)學(xué)B，外語C，政治D及格為邏輯 “1” ;不及格為邏輯 “0” A B C DF 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 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 10000000100011111真值表0000001011110010ABCD卡諾圖F

13、=AB+ACD+BCDFABACDBCD& & & & &ABCDF 邏輯電路圖FA B A C D B C D3-11 使用兩片 3線-8線二進(jìn)制譯碼器 CT74LS138 連接成 4線-16 線二進(jìn)制譯碼器，連線時(shí)不附加任何的門電路，畫出連線圖（提示：先設(shè)輸入 4位二進(jìn)制數(shù)碼為A、B、C、D， 4線-16線二進(jìn)制譯碼器輸出信號為 , , ,再列出 4線-16線譯碼器的真值表，然后找出接線規(guī)律）。0Y15Y1YA3A2A1A00000011111111111111000110111111111111110010110111111111111100111

14、1101111111111110100111101111111111101011111101111111111011011111101111111110111111111101111111110001111111101111111100111111111101111111010111111111101111110111111111111101111110011111111111101111101111111111111101111101111111111111101111111111111111111100Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15Y 74LS13

15、8A2 A1A0 SABSCS0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y 74LS138A2 A1A0 SABSCS8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15YA2A1A01A303-16 設(shè)計(jì)一個(gè)步進(jìn)電動機(jī)故障報(bào)警的邏輯電路，正常工作時(shí)電動機(jī)由3個(gè)輸入信號A、B、C控制：A=1時(shí)電動機(jī)正轉(zhuǎn)，B=1時(shí)電動機(jī)反轉(zhuǎn)，C=1時(shí)電動機(jī)停轉(zhuǎn)，其他均為故障狀況，要求報(bào)警信號L=1。具體設(shè)計(jì)要求如下：（1）只用一個(gè)TTL與或非門實(shí)現(xiàn)，畫出邏輯電路圖，允許輸入端有反變量出現(xiàn)。（2）用3線-8線二進(jìn)制譯碼器 CT74LS138 實(shí)現(xiàn)，畫出連線圖（要求采用兩種設(shè)計(jì)方案，即附加不同邏輯門電路分別實(shí)現(xiàn)之）。（3）試為（1）邏輯

16、電路設(shè)計(jì)發(fā)光二極管（LED）報(bào)警電路，畫出電路圖。設(shè)LED正向?qū)妷簽?V，工作電流為16mA，TTL與或非門輸出高電壓UOH=3.6V，確定限流電阻R之阻值。(1) 列出真值表：ABCL00010010010001111000101111011111CBACBACBAL& & & &11A BCACBL(2) 74LS138A2 A1A0 SABSCS0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y1ABC& &L(3)& & & &11A BCACBRUOHLUR=UOH-2 =3.6-2=1.6vR=1.6/(16mA)=

17、1003-17 設(shè)真值表 3-18 所給出的邏輯函數(shù)為F，要求：（1）列寫出輸出邏輯表達(dá)式，全用 3輸入端的 TTL 與非門實(shí)現(xiàn)，畫出邏輯圖，允許輸入端有反變量出現(xiàn)。（2）改用雙4選1數(shù)據(jù)選擇器 CT74LS153 實(shí)現(xiàn)，畫出連線圖，連線時(shí)可附加適當(dāng)?shù)拈T電路。ABCF00000010010101111000101111011110表表 3-18 3-18 題題3-173-17的真值表的真值表(1)CABCBABCACBAFCBACBBACBACBBA& & & & &ABCABCF(2)CABCBABCACBAF3210ABDDBABDADBA則: D0

18、=0; D1=1; D2=C; D3=CCT74LS153G0130BA001CCEN0123F23-20 試用一片 3線-8線 譯碼器 CT74LS138和必要的門電路同時(shí)實(shí)現(xiàn)以下多輸出的邏輯函數(shù)F1、F2和F3，畫出連線圖，連線時(shí)可附加適當(dāng)?shù)拈T電路。 ACF1BCCBACBAF2CABCBF3ACF17575)(YYYYCBAABCCBBA74317431)(YYYYYYYYBCAABCCBACBABCAACBACBABCCBACBAF2CABCBF3640640)(YYYYYYCABCBACBACABCBAA 74LS1381 24 SABSCS0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7YCBA&a

19、mp; & & &F1F2F313-21 試用一片 8選1數(shù)據(jù)選擇器 CT74LS151實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)： F（A,B,C,D）=m（1，5，6，7，9，11，12，13，14），畫出連線圖，連線時(shí)可附加必要的門電路。F（A,B,C,D）=m（1，5，6，7，9，11，12，13，14）DCBABCDADBCADCBADCBAFDABCDCABDCABCDBADCBABCADCBADCBA)1(DABCCABCDBA)1(則： D0=D; D1=0; D2=D; D3=1; D4=D; D5=D; D6=1; D7=DEN012MUXG70012345670CBAENCT7

20、4LS15DD011FF第第4章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器4-4 在圖 4-30中，圖a是電路圖，圖b是輸入信號A、B、C的波形圖，試畫出其輸出端Q及 的波形圖。設(shè)觸發(fā)器初始狀態(tài)Q初為0。QQ& & &QABCABCQQQ不定不定4-8 邊沿 JK觸發(fā)器及其輸入端CP、J、K的波形如圖 4-34 所示，設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0，試畫出Q及 的波形圖。已知時(shí)鐘脈沖的頻率fcp=3kHz，求觸發(fā)器輸出信號的頻率fq =?Q1J1kC1JCPKCPJKQQfq =0.5fcp=1.5kHzQQ4-12 在圖 4-38a所示的T觸發(fā)器電路中，已知CP和輸入端T的波形圖如圖 4-38

21、 所示，初始狀態(tài)為0，試畫出Q和 的波形圖。QS1J1KRC111TCPQQCPTQn4-14 如圖4-39a所示電路，設(shè)初始狀態(tài)Q1初=Q2初=0,CP、A端的輸波形圖如圖4-39b所示，試畫出Q1和Q2的波形圖。解：圖中兩個(gè)觸發(fā)器，其中F1： CP1=A J1=K1=1所以 ： Q1n+1=Q1n且 Rd1=Q2nF2： CP2=CP, K2=1,J2=Q1n所以： Q2n+1=Q1nQ2n4-15 如圖4-40a所示電路，設(shè)初始狀態(tài)Q1初=Q2初=1，其輸入端D, 以及CP的波形圖如圖4-40b所示，試分別畫出Q1和Q2的波形圖。DdRdR圖中Rd信號對兩個(gè)觸發(fā)器都有清零功能，兩個(gè)觸發(fā)器

22、雖然公用一個(gè)時(shí)鐘信號，但應(yīng)該注意：F1位D觸發(fā)器，F(xiàn)2為JK觸發(fā)器。它們的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)發(fā)生在時(shí)鐘信號的不同時(shí)刻（F1對應(yīng)上升沿到來,F2對應(yīng)下降沿到來）。所以：F1：D為已知，則Q1n+1=D （CP上升沿） F2: K=1，J=Q1，則Q2n+1=Q1Q2n (CP下降沿)注意： （1）作此題時(shí)應(yīng)該注意避免輸入端的取值發(fā)生錯(cuò)誤，例如第二個(gè)時(shí)鐘信號上升沿與輸入D信號的跳變發(fā)生在同一時(shí)刻，這時(shí)輸入值應(yīng)取1。類似情況，還有第三個(gè)時(shí)鐘信號的上跳與D信號的跳變也發(fā)生在同一時(shí)刻，此時(shí)輸入值應(yīng)取0。這是因?yàn)镈觸發(fā)器需要建立時(shí)間，否則會由于輸入值取值錯(cuò)誤，而導(dǎo)致畫出錯(cuò)誤波形。 （2）考慮F2為主從JK觸發(fā)器時(shí)，

23、由于在第三個(gè)CP的上升沿到來的同時(shí)，Q1也發(fā)生跳變（J端），則對于F2，還應(yīng)考慮“一次變化問題”。第章時(shí)序邏輯電路5-6 試分析圖 5-73 所示電路的邏輯功能。 設(shè)全部觸發(fā)器均為 TTL邊沿 JK觸發(fā)器。& & & & 1J C11K 1J C11K 1J C11KCPF0F1F2G1Q1Q21Q0Q2Q(2)將驅(qū)動方程代入特性方程，得到狀態(tài)方程：F0： F1:F2：nnQQJ210nQJ12nnQQJ201111210KKKCPCPCPCPCPCP210nnnnnnnnnnnnOQQQQQQQQQQQQ22112120112101(1)寫出各觸發(fā)器的時(shí)鐘方程

24、、驅(qū)動方程：CP()CP()CP()(3)列狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表：000100001110010001011000100010101010110000111000nQ2nQ1nQ010nQ11nQ12nQ(4)畫出狀態(tài)裝換圖：011000100101111010110001(5)由上可知此電路為同步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器，具有自啟動能力。5-8 分析圖 5-74 所示電路的邏輯功能。& &Q10Q1DC11DC11DC1=1& &Q0F0F1F2CPG2Q1Q2Q(1)列寫個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘方程、驅(qū)動方程：:2:1:0FFF102101200QQDQQDQQD CPCPCPCPCPCP210(2)列寫狀態(tài)方程： D觸發(fā)器的特性方程為：DQn12001n0011n11021n21QQDQQQDQQQDQ(3)列狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表：000001001010010011011100100000101010110010111100nQ2nQ1nQ010nQ11nQ12nQ011000100101111010110001(4)畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：(5)此電路為同步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，可以自啟動。5-15 分析圖 5-78a、b所示電路，分別列