數(shù)字電路制作與調(diào)試項目化教程郭慧課后參考答案

緒論——習(xí)題1一、選擇題1.D2.B3.B4.C5.A6.D二、填空題1.100111，47，272.離散，連續(xù)3.22，16-14.111000.1，01010110.0101，38.8，10001001.10005.四，一6.有權(quán)，無權(quán)7.72.548.111.0019.112.31，4A.64三、問答題1.答：數(shù)字信號是離散時間信號，而離散時間信號不一定是數(shù)字信號，如對連續(xù)信號在時間上進(jìn)行采樣，成為時間上離散、幅度上連續(xù)的信號，就不是數(shù)字信號。2.答：數(shù)字信號的特點幅度取值是離散的，模擬信號的特點幅度取值是連續(xù)的。3.答：相比模擬系統(tǒng)，數(shù)字系統(tǒng)的優(yōu)點主要有：數(shù)字電路具有以下顯著的優(yōu)點：（1）數(shù)字電路的基本工作信號是用1和0表示的二進(jìn)制的數(shù)字信號，反映在電路上就是高電平和低電平，運(yùn)算簡單。（2）結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計技術(shù)成熟、容易制造，便于集成及系列化生產(chǎn)，通用性強(qiáng)，價格便宜。（3）數(shù)字電路能對輸入的數(shù)字信號進(jìn)行各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算、邏輯判斷，具有“邏輯思維”能力。（4）可編程數(shù)字系統(tǒng)，使用更靈活。（5）速度快，抗干性強(qiáng)，可靠性高。4.答：（1）技術(shù)實現(xiàn)容易。二進(jìn)制信息只0和1兩種信號，反映在電路上就是高電平和低電平，在電路上很容易有電子器件的開關(guān)特性實現(xiàn)。（2）運(yùn)算規(guī)則簡單。二進(jìn)制的數(shù)值運(yùn)算規(guī)則簡單，在實現(xiàn)上，可以簡化電路結(jié)構(gòu)、提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度。（3）與邏輯運(yùn)算混合。數(shù)字電路中采用0和1可以表示高低電平的方式和邏輯運(yùn)算的數(shù)學(xué)方法——布爾代數(shù)，采用0和1表示不同的邏輯狀態(tài)不謀而合，一方面可以將布爾代數(shù)廣泛應(yīng)用于開關(guān)電路和數(shù)字電路的設(shè)計中，設(shè)計方法簡單；另一方面，可以由數(shù)字電路實現(xiàn)邏輯運(yùn)算，而采用其它進(jìn)制是很難實現(xiàn)的。5.答：十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制時，整數(shù)部分和小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換方法是不一樣的，要分別轉(zhuǎn)換。整數(shù)部分：把整數(shù)部分除以2，取余數(shù)，將得到的商再除以2，第二次取出余數(shù)。之后反復(fù)地將得到的商除以2，求得余數(shù)，直到商等于0為止。小數(shù)部分：將原十進(jìn)制數(shù)純小數(shù)乘以要轉(zhuǎn)換出的數(shù)制的基數(shù)，取其積的整數(shù)部分作系數(shù)，剩余的純小數(shù)部分再乘基數(shù)，先得到的整數(shù)作轉(zhuǎn)換數(shù)的高位，后得到的作低位，直至其純小數(shù)部分為0或到一定精度為止。項目1邏輯測試筆電路的制作與調(diào)試——習(xí)題2一、填空題1.或2.03.正4.與運(yùn)算，或運(yùn)算，非運(yùn)算5.相同6.奇7.接地8.接電源9.上拉電阻10.漏極開路，三態(tài)11.上拉電阻，線與12.高電平，低電平，高組，總線復(fù)用13.OC二、選擇題1.A2.B3.D4.A5.B6.A7.D8.A9.B項目2水位顯示控制電路的制作與調(diào)試——習(xí)題3一、選擇題1.A2.C3.D4.A5.C6.B7.C8.B9.D10.D11.C二、選擇題1.(A+B)(B+C)，(A+B)(B+C)2.2n3.Y=m1+m2+m3+m5+m7，Y=M0?M44.AB?ABC三、化簡題1.（1）解：F（2）解：F=（3）解：Y=A+B（4）解：Y2.（1）解：F（2）解：Y（3）解：F（4）解：Y（5）解：Y表1表1邏輯真值表ABCY00000010010001111000101111011111四、分析與設(shè)計題1.解：1）寫出輸出邏輯函數(shù)式。Y=2）列邏輯函數(shù)真值表，如表1所示。3）分析邏輯功能。該電路為判奇電路，當(dāng)三個輸入變量A、B、C中有奇數(shù)個1時，輸出F為1，否則輸出F為0。表2邏輯真值表表2邏輯真值表ABCY00000010010001101001101111011110Y=2）列邏輯函數(shù)真值表，如表2所示。3.解：1）分析設(shè)計要求，建立真值表。兩臺電動機(jī)A和B為輸入變量，且規(guī)定發(fā)生故障用1表示，否則用0表示。綠燈F1、黃燈F2、紅燈F3為輸出變量，且規(guī)定需燈亮?xí)r為1，否則為0。由可列出真值表如圖3所示。ABF1ABF1F2F300100010101001011001表3真值表F1=AB3）畫邏輯圖，如圖1所示。圖1邏輯圖4.解：1）分析設(shè)計要求，建立真值表。課程A、B、C、D為的輸入變量，且規(guī)定及格用1表示，否則用0表示。輸出變量用Y表示，且規(guī)定結(jié)業(yè)用為1，否則為0。由此可列出真值表如圖4所示。ABABCDY11011001111011111111表4真值表Y=4）畫邏輯圖，如圖2所示。圖2邏輯圖項目3八路搶答器電路的制作與調(diào)試——習(xí)題4一、填空題1.72.101111113.16，44.二——十進(jìn)制譯碼器，95.26.n，2n7.3，88.低電平，高電平9.半加器10.地11.0，1二、選擇題1.C2.C3.A4.C5.A6.C7.B8.A9.n10.C11.A12.D13.C14.A15.B三、分析題1.解：1）Y=A2A1A0D02）表1邏輯真值表ABCZ1表1邏輯真值表ABCZ1Z200000001110101101101100101010011000111112.解：（1）表達(dá)式ZZ2（2）真值表（3）邏輯功能為：全減器四、設(shè)計題1.解：1）設(shè)輸入變量為ABC2）根據(jù)題意，列真值表。ABCFABCF000010000010101101001101011111112）寫出邏輯表達(dá)式。F=3）分別用中規(guī)模集成電路74LS138畫出邏輯電路圖。2.略。3.解：（1）F的最小項表達(dá)式：F=AC+B=用74LS138構(gòu)成的邏輯電路圖如圖所示。（2）略。（3）略。項目4數(shù)字電子鐘電路的制作與調(diào)試——習(xí)題5一、填空題1.時序電路具有記憶功能，組合電路則沒有；同步時序邏輯電路中的所有觸發(fā)器受同一時鐘脈沖控制而異步時序邏輯電路中的所有觸發(fā)器受多個時鐘脈沖控制2.RS3.Qn+1=Qn4.35.86.Qn+1=JQn二、選擇題1.B2.A3.B4.B5.B6.A7.D8.D9.B三、畫圖題1.解：Qn+1=D=Qn2.解：Qn+1=J四、分析題1.解：（1）驅(qū)動方程J1=K1（2）狀態(tài)方程Q1n+1（3）輸出方程Y=Q（4）狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖具有自啟動功能2.解：1）輸入（激勵）方程、輸出方程 J1=D2 Z=Q2）次態(tài)（狀態(tài)）方程Q2Q33）狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表Q3nQ2nQ1nQ3n+1Q2n+1Q1n+1Z000001000101000101010011110010000001010110110100111111114）狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖5）電路功能，并說明能否自啟動電路實現(xiàn)模7計數(shù)功能，Z為進(jìn)位輸出。沒有自啟動功能。3.解：(a)∵D3D2D1D0=1010，LD=Q∴狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如下：故電路構(gòu)成四進(jìn)制計數(shù)器。(a)∵D3D2D1D0=1000，LD=1，∴狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如下：項目5紅外感應(yīng)開關(guān)控制電路的制作與調(diào)試——習(xí)題6一、填空題1.用脈沖產(chǎn)生電路直接產(chǎn)生；對已有的信號進(jìn)行整形產(chǎn)生。2.13.不需要4.R、C的充放電。5.需要6.外接R、C7.觸發(fā)脈沖的寬度小于暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時間8.不相同9.1V10.矩形波11.高12.0，113.uI>二、分析與設(shè)計題1.解:由T=1.1RC確定R、C的值:若C=100uF，計算R=10kΩ。如下圖。2.解:(1)555定時器接成為“多諧振蕩器電路”。(2)正常情況下，a、b兩端被一細(xì)銅絲接通，555定時器的4腳為低電平使其輸出端3腳復(fù)位，無聲音;當(dāng)小偷闖入室內(nèi)將銅絲碰斷后，則4腳為高電平，多諧振蕩器正常工作，輸出端3腳產(chǎn)生連續(xù)的方波信號，此時揚(yáng)聲器即發(fā)出報警聲。(3)通過改變輸出信號的振蕩周期即改變電阻、電容的值即可改變音調(diào)。3.解:使C1=C2=C=0.1uF,其它計算如下：tw1=1.1R1C=2usR1=2/(1.1×0.1)=18.2Ωtw2=1.1R2C=1.5usR2=1.5/(1.1×0.1)=13.6Ω用兩級555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路如下圖。4.解：①如圖所示電路是由555定時器組成的多諧振蕩器，其振蕩頻率由R1、R2和C的值決定。電容兩端引出兩個探測電極插入液體內(nèi)。液位正常時，探測電極被液體短路，振蕩器不振蕩，揚(yáng)聲器不發(fā)聲。當(dāng)液面下降到探測電極以下時，探測電極開路，電源通過R1、R2給C充電，當(dāng)升至?xí)r，振蕩器開始振蕩，振蕩器發(fā)聲報警。②揚(yáng)聲器的發(fā)聲頻率，即為多諧振蕩器的頻率。HZ5.解:組成及原理:略。由單穩(wěn)態(tài)公式tp=RC1n3=1.1RC得:R=tp/(1.1C)=10/(1.1×0.01×10-6)=909MΩ6.解：多諧振蕩器輸出uo波形的高電平時間對應(yīng)電容C的充電時間,低電平時間對應(yīng)電容C的放電時間T2。當(dāng)電位器RP滑動臂移至上端時，從電源到地的充電回路是R1、RP、R、C，放電回路是RP、R2;當(dāng)電位器Rw滑動臂移至下端時,充電回路不變，