數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課后習(xí)題及答案

1、-PAGE . z.第1章 習(xí)題與參考答案【題1-1】 將以下十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)。125；243；356；478解：125=110012=318=1916 243=1010112=538=2B16 356=1110002=708=3816 410011102、1168、4E16【題1-2】將以下二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。110110001；210101010；311110001；410001000解：110110001=177 210101010=170 311110001=241 410001000=136【題1-3】將以下十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。1FF；23FF；

2、3AB；413FF解：1FF16=255 23FF16=1023 3AB16=171 413FF16=5119【題1-4】將以下十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。111；29C；3B1；4AF解：11116=00010001229C16=1001110023B116=1011 000124AF16=101011112【題1-5】將以下二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。11110.01；21010.11；31100.101；41001.0101解：11110.012=14.25 21010.112=10.75 31001.01012=9.3125【題1-6】將以下十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。120.7；210.2；3

3、5.8；4101.71解：120.7=10100.10112 210.2=1010.00112 35.8=101.11002 4101.71=1100101.10112【題1-7】寫(xiě)出以下二進(jìn)制數(shù)的反碼與補(bǔ)碼最高位為符號(hào)位。101101100；211001100；311101110；411110001解：101101100是正數(shù)，所以其反碼、補(bǔ)碼與原碼一樣，為01101100211001100反碼為10110011，補(bǔ)碼為10110100311101110反碼為10010001，補(bǔ)碼為10010010411110001反碼為10001110，補(bǔ)碼為10001111【題1-8】將以下自然二進(jìn)制碼

4、轉(zhuǎn)換成格雷碼。000；001；010；011；100；101；110；111解：格雷碼：000、001、011、010、110、111、101、100【題1-9】將以下十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼。25；234；378；4152 解：125=0010 0101BCD234=0011 0100BCD378=0111 1000BCD4152=0001 0101 0010BCD【題1-10】試寫(xiě)出3位和4位二進(jìn)制數(shù)的格雷碼。解：4位數(shù)格雷碼；0000、0001、0011、0010、0110、0111、0101、0100、1100、1101、1111、1010、1011、1001、1000、第2章習(xí)題與參考

5、答案【題2-1】 試畫(huà)出圖題2-1a所示電路在輸入圖題2-1b波形時(shí)的輸出端B、C的波形。圖題2-1解：【題2-2】 試畫(huà)出圖題2-2a所示電路在輸入圖題2-2b波形時(shí)的輸出端*、Y的波形。圖題2-2解：【題2-3】 試畫(huà)出圖題2-3a所示電路在輸入圖題2-3b波形時(shí)的輸出端*、Y的波形。圖題2-3解： 【題2-4】 試畫(huà)出圖題2-4a所示電路在輸入圖題2-4b波形時(shí)的輸出端*、Y的波形。圖題2-4解：【題2-5】 試設(shè)計(jì)一邏輯電路，其信號(hào)A可以控制信號(hào)B，使輸出Y根據(jù)需要為Y=B或Y=。解：可采用異或門實(shí)現(xiàn)，邏輯電路如下：【題2-6】 *溫度與壓力檢測(cè)裝置在壓力信號(hào)A或溫度信號(hào)B中有一個(gè)出現(xiàn)

6、高電平時(shí)，輸出低電平的報(bào)警信號(hào)，試用門電路實(shí)現(xiàn)該檢測(cè)裝置。 解：壓力信號(hào)、溫度信號(hào)與報(bào)警信號(hào)之間的關(guān)系為：，有如下邏輯圖。【題2-7】 *印刷裁紙機(jī)，只有操作工人的左右手同時(shí)按下開(kāi)關(guān)A與B時(shí)，才能進(jìn)展裁紙操作，試用邏輯門實(shí)現(xiàn)該控制。解：開(kāi)關(guān)A、B與裁紙操作之間的關(guān)系為，邏輯圖如下：【題2-8】 *生產(chǎn)設(shè)備上有水壓信號(hào)A與重量信號(hào)B，當(dāng)兩信號(hào)同時(shí)為低電平時(shí)，檢測(cè)電路輸出高電平信號(hào)報(bào)警，試用邏輯門實(shí)現(xiàn)該報(bào)警裝置。解：水壓信號(hào)A、重量信號(hào)B與報(bào)警信號(hào)之間的關(guān)系為，邏輯圖如下：【題2-9】 如果如下乘積項(xiàng)的值為1，試寫(xiě)出該乘積項(xiàng)中每個(gè)邏輯變量的取值。1AB；2；3；4 解：1A=1，B=1 2A=1、

7、B=1、C=0 3A=0，B=1，C=0 4A=1，B=0或C=1【題2-10】如果如下和項(xiàng)的值為0，試寫(xiě)出該和項(xiàng)中每個(gè)邏輯變量的取值。1；2；3；4解：1A=0，B=0 2A=0，B=1或C=1 3A=1，B=0，C=1 4A=0，B=1或C=0【題2-11】對(duì)于如下邏輯函數(shù)式中變量的所有取值，寫(xiě)出對(duì)應(yīng)Y的值。1；2 解：1ABCY000000100100011010011011110011112 當(dāng)A取1時(shí)，輸出Y為1，其他情況Y=0。【題2-12】試證明如下邏輯函數(shù)等式。1；2；3解：1左邊右邊 2左邊=右邊 3左邊=【題2-13】對(duì)如下邏輯函數(shù)式實(shí)行摩根定理變換。1；2；3；4解：1

8、2 3 4【題2-14】 試用代數(shù)法化簡(jiǎn)如下邏輯函數(shù)式。1；2；3解：1=A2=C3=A【題2-15】 試用代數(shù)法將如下邏輯函數(shù)式化簡(jiǎn)成最簡(jiǎn)與或式。1；2；3解：12=3=【題2-16】 試用代數(shù)法將如下邏輯函數(shù)式化簡(jiǎn)成最簡(jiǎn)與或式。1；2；3解：1=2=3=ABC【題2-17】 將如下邏輯函數(shù)式轉(zhuǎn)換成最小項(xiàng)之和形式。1；2；3；4解：1=2=3=4【題2-18】 試用卡諾圖化簡(jiǎn)如下邏輯函數(shù)式。1；2；3；4解：12；34【題2-19】 試用卡諾圖化簡(jiǎn)如下邏輯函數(shù)式。解：1；2；3【題2-20】 試用卡諾圖化簡(jiǎn)如下具有任意項(xiàng)的邏輯函數(shù)式。解：1；2；3【題2-21】 將如下邏輯函數(shù)式畫(huà)成真值表。

9、解：1；ABCY1000000100100011110001010110111112；ABCY000000100100011110001011110011113ABCY00000010010001111001101111001111【題2-22】 將如下邏輯函數(shù)式畫(huà)成真值表。解：1；ABCY000000100101011010001011110011112ABCDY00001000100010000110010000101101101011101000010011101001011011000110101110011110【題2-23】 寫(xiě)出圖題2-23所示邏輯電路的邏輯函數(shù)式。圖題2-23解

10、：1 2【題2-24】 畫(huà)出如下邏輯函數(shù)式的邏輯電路圖。1； 2；3；4表題2-25 A B CY0 0 000 0 110 1 000 1 101 0 011 0 111 1 001 1 11【題2-25】 寫(xiě)出表題2-25的與或邏輯函數(shù)式?！绢}2-26】 用與非門實(shí)現(xiàn)如下邏輯函數(shù)。1=2=3=【題2-27】 用或非門實(shí)現(xiàn)題2-26中的邏輯函數(shù)。1=2=3=第3章習(xí)題與參考答案【題3-1】試畫(huà)出74HC與74LS系列邏輯門電路的輸出邏輯電平與輸入邏輯電平示意圖。解：74HC系列5V： 74LS系列：【題3-2】 *邏輯門的輸入低電平信號(hào)圍為312V，輸入高電平圍為312V。假設(shè)該邏輯門的輸入

11、電壓值為5V、8V、+5V、+8V，對(duì)于正邏輯約定，這些電壓值各代表什么邏輯值？假設(shè)是采用負(fù)邏輯約定，這些電壓值各代表什么邏輯值？解：5V、8V 代表邏輯0；+5V、+8V 代表邏輯1假設(shè)是復(fù)邏輯：5V、8V 代表邏輯1；+5V、+8V 代表邏輯0【題3-3】 CMOS非門電路采用什么類型的MOS管？解：采用一個(gè)PMOS管和一個(gè)NMOS管?！绢}3-4】 試確定圖題3-4所示的MOS管中，哪些是導(dǎo)通的？哪些是截止的？圖題3-4解：a通；b通；c通；d通【題3-5】 試分析圖題3-5所示MOS電路的邏輯功能，寫(xiě)出Y端的邏輯函數(shù)式，并畫(huà)出邏輯圖。圖題3-5解：ABCDY000010001000100

12、00110010010101001100011101000110010101001011011000110101110011110ABCDY00001000110010100111010010101101101011101000110011101011011011001110111110111110【題3-6】 請(qǐng)查閱74HC04手冊(cè)，確定該器件在4.5V電源時(shí)的高電平與低電平噪聲容限。解：查手冊(cè)74HC04，VCC=4.5V時(shí)：VIHmin=3.15V，VILma*=1.35V20A負(fù)載電流時(shí)：VOHmin=4.4V，VOLma*=0.1VVNL= VILma*VOLma*=1.35V0.1

13、V=1.25VVNH= VOHminVIHmin=4.4V3.15V=1.25V4mA負(fù)載電流時(shí)：VOHmin=4.18V，VOLma*=0.26VVNL= VILma*VOLma*=1.35V0.26V=1.09VVNH= VOHminVIHmin=4.18V3.15V=1.03V【題3-7】 *門電路的輸出電流值為負(fù)數(shù)，請(qǐng)確定該電流是拉電流還是灌電流。解：流出芯片的電流為負(fù)數(shù)，因此為拉電流?！绢}3-8】 請(qǐng)查閱74HC04手冊(cè)，確定該器件在拉電流4mA負(fù)載時(shí)，可否保持VOHmin 4VVCC=4.5V。解：可以保持VOH4V，因?yàn)閂OHmin=4.18V【題3-9】 請(qǐng)查閱74HC04手冊(cè)

14、，確定該器件在灌電流4mA負(fù)載時(shí)，可否保持VOLma* 0.4VVCC=4.5V。解：可以保持VOL1/2n ，有2n100 可知n應(yīng)該大于等于7，因此D/A轉(zhuǎn)換器的位數(shù)至少7位?！绢}11-10】 解釋什么是D/A轉(zhuǎn)換器的偏移誤差？偏移誤差可消除嗎？ 解：偏移誤差是D/A轉(zhuǎn)換器輸入數(shù)字為0時(shí)，輸出電壓不為0，輸出電壓的大小就是偏移誤差，偏移誤差可以用在輸出電壓上疊加電壓的方法消除。【題11-11】 如果D/A轉(zhuǎn)換器的參考電源發(fā)生了變化，將引起哪種誤差？解：引起增益誤差?！绢}11-12】 如果D/A轉(zhuǎn)換器0832的輸入數(shù)字為AF16，參考電壓為5V，其輸出電流IOUT1是多少？ 解：【題11-1

15、3】 在學(xué)過(guò)的幾種A/D轉(zhuǎn)換器中，哪種轉(zhuǎn)換速度快？哪種轉(zhuǎn)換位數(shù)多？解：并聯(lián)A/D轉(zhuǎn)換速度最快，位數(shù)最多?！绢}11-14】 逐次比擬式A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間與轉(zhuǎn)換位數(shù)之間有什么關(guān)系？解：轉(zhuǎn)換時(shí)間取決于轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換位數(shù)，假設(shè)位數(shù)為n，轉(zhuǎn)換時(shí)鐘周期為TC，則最小轉(zhuǎn)換時(shí)間是nTC?！绢}11-15】 *10位A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓為4.096V，該轉(zhuǎn)換器能區(qū)分的輸入模擬信號(hào)最小變化量為多少？分辨率是多少？ 解：最小變化量是4mV，分辨率是1/1024=0.097%【題11-16】 A/D轉(zhuǎn)換器的采樣頻率與輸入信號(hào)頻率之間應(yīng)該滿足什么關(guān)系？ 解：按照采樣定理，采樣頻率至少是輸入信號(hào)最高有效頻率的2倍?！绢}11

16、-17】 采樣/保持電路的作用是什么？ 解：采樣保持電路可以在A/D轉(zhuǎn)換期間保持輸入A/D轉(zhuǎn)換器的電壓穩(wěn)定，減小轉(zhuǎn)換誤差?！绢}11-18】 如何采用一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)多路模擬量轉(zhuǎn)換？解：可以采用多路轉(zhuǎn)換器，就是采用模擬開(kāi)關(guān)選擇A/D轉(zhuǎn)換器的輸入信號(hào)?！绢}11-19】 A/D轉(zhuǎn)換器0809的輸入電壓與輸出數(shù)字之間，具有什么關(guān)系？ 解：【題11-20】 試用D/A轉(zhuǎn)換器0832與計(jì)數(shù)器74LS161組成10個(gè)臺(tái)階的階梯電壓發(fā)生器，要求畫(huà)出完整原理圖。從0V不斷升高，每次升高一個(gè)臺(tái)階，在最高電壓處返回0V后，再重復(fù)升高過(guò)程的電壓波形就是階梯電壓解：根據(jù)題意有原理圖如下。*【題11-21】 試用A/

17、D轉(zhuǎn)換器0804組成一個(gè)8位A/D轉(zhuǎn)換電路，輸入模擬電壓圍為05V，采用2個(gè)十六進(jìn)制顯示的共陽(yáng)數(shù)碼管顯示轉(zhuǎn)換結(jié)果，用CPLD器件MA*7128S實(shí)現(xiàn)、并用Verilog HDL描述十六進(jìn)制-7段譯碼器。要求畫(huà)出完整電路圖與十六進(jìn)制-7段譯碼器的Verilog HDL描述。第12章 習(xí)題與參考答案【題12-1】 *數(shù)字電路輸入端低電平有效，試設(shè)計(jì)一個(gè)按鍵電路給該數(shù)字電路輸入端提供信號(hào)。解：【題12-2】 試設(shè)計(jì)一個(gè)輸出低電平有效消除抖動(dòng)的按鍵電路。解：【題12-3】 試設(shè)計(jì)一個(gè)開(kāi)關(guān)量光耦隔離電路，當(dāng)*開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，向數(shù)字電路輸出高電平有效的信號(hào)數(shù)字電路側(cè)電源為+5V，開(kāi)關(guān)量側(cè)電源為+12V。【題1

18、2-4】 現(xiàn)有74LS160需要外接發(fā)光二極管顯示其輸出端的電平，要求輸出高電平使發(fā)光二極管亮，試設(shè)計(jì)該電路電源為+5V。解：【題12-5】 試設(shè)計(jì)一個(gè)采用74HC595的8位共陽(yáng)數(shù)碼管顯示電路，由于室顯示，不需要很亮，可以采用74HC595直接驅(qū)動(dòng)電源為+5V。解：采用74HC595掃描驅(qū)動(dòng)。電路圖如下：【題12-6】 *繼電器工作電壓12V，工作電流50mA，假設(shè)采用74LS00門電路輸出的有效高電平控制，試設(shè)計(jì)該繼電器驅(qū)動(dòng)電路。解：基極限流電阻RB=VOH-0.7/0.4mA=4.3k，選5.1k。這里取VOH=2.4V，VBE=0.7V驗(yàn)證：IB=VOH-0.7/5.1 k=0.33mA，IC=IB=3.33180=59mA由于集電極電流IC大于繼電器工作電流，所以可以使三極管飽和?！绢}12-7】 *繼電器工作電壓6V，工作電流50mA，假設(shè)采用74HC04門電路輸出的有效高電平控制，試設(shè)計(jì)光耦隔離電路驅(qū)動(dòng)該繼電器電源為+6V。解：TLP521二極管的電流為IF=VOH-1V/330=4V-1V/330