《数字电路》作业参考答案
数字电路数字电路第 1 页 共 10 页 数字电路数字电路作业参考答案作业参考答案一填空题一填空题 53.375D 35.6H 65.5H 饱和、截止与 或 非辑表达式 真值表 逻辑图0 1 高阻集电极开路门OC 门，三态门TSL 门MOS，NMOS时序逻辑 逻辑门 触发器具有多个输入端 具有多个输出端10 )()()()(CBCABACBBABA，11电源 VCC正极，地12接地，接电源 VDD 正极13代表某种信息的电平信号，二进制代码，二进制代码，控制信号148，2825615反馈清零法，反馈置数法162n N，M 2n171，6188421BCD 计数器，5421BCD 计数器192，3，2n (n=0,1,)20保持、量化和编码，时间上连续变化，时间上离散的，max2 ffs21并联，串联22同一时刻的输入端的状态，同一时刻的输入端的状态，电路原来的状态23随时间连续变化的模拟电压，随时间离散变化的数字24EPROM，E2PROM， FLASH MEMORY25SRAM , DRAM二综合题二综合题1 ABBAY12Y数字电路数字电路第 2 页 共 10 页 2将 L1 的接地输入端设为Vcc，将 Y2 的Vcc 改为接地34. 由 Qn+1=D 和 Qn+1=n +n得QJKQD=n +nQJKQ数字电路数字电路第 3 页 共 10 页 567 ， 1FAB2FABe8, 1 111nnnQSRQABQ22222nnnnnQJQKQAQBQ9对 D 触发器有 ，对 RS 触发器有 1nQD1 11nnQSRQ令 ，化为与非表达式 ，由表达式得 D 触发器到 RS 触发器得转换电路，如nDSRQnDS RQg下图所示。数字电路数字电路第 4 页 共 10 页 10 11LAB BC D EABBCDEgg g12解：对于 TTL 门来说，高电平的标准电压值为：VOH=2.4V，VIH=2V。题中（2） 、 （3） ，由于输入电压分别为 2V 和 3.6V，属高电平，故为逻辑 1。对于（1） ，当输入悬空时，以基本的 TTL 门电路为例，T1 的E0，集电结正偏，T2、T3 饱和导通，可见输入端悬空等效逻辑 1。对于（4） ，输入端接 10k电阻接地，则电源电压 VCC5V，分配在 Rb14k、T1 的 be 结（VBE=0.7V）和 10k电阻上，可以算出V10k>VIH=2V，故亦属逻辑 1。13()()()()LA BCABCABCA BB CCBC AAABCABCABCABCABC三用代数法化简下列逻辑函数三用代数法化简下列逻辑函数1CBACBCBACBCBACBACBACBAL)(),(2BCACABCBAACBCBBAACABCBAABABBCACBADDABBCAABDCBADABBCADCBAL)()()()()()()(),(四用卡诺图化简下列逻辑函数四用卡诺图化简下列逻辑函数数字电路数字电路第 5 页 共 10 页 1 2BDDBDCBAF),(ACADBADCBAF),(3 画出 F 的 K 图(见题图)。 画 K 圈。按照最小项合并规律，将可以合并的最小项分别圈起来。 根据化简原则，应选择最少的 K 圈和尽可能大的 K 圈覆盖所有的 1 格。首先选择只有一种圈法的 BC，剩下四个 1 格(m1、m3、m10、m11)用两个 K 圈 覆盖。可见一共只要用三个 K 圈即可覆盖全部 1 格。CBADBA、 写出最简式。 五五 1 四选一数据选择器，其中 E 为使能端，低电平有效。 30iiiDmF2 三变量多数表决器ACBCABF六六 一片 74138 有 3 个地址输入端，可译出 8 个地址，所以要组成 16 个地址的译码系统需要 2 片 74138 对 4 个地址输入端进行译码输出。列真值表如下，逻辑图如题解图所示。CBADBACBF数字电路数字电路第 6 页 共 10 页 七七 (1） 10JnQJ21nQJ10nQK20nQK01nQK12（2）nnnnnnnnnnnnnnnnnQQQQQQQQQQQQQQQQQ121211 210121 1200201 0（3） 八八解 74161 有 16 种计数状态，可以选前 10 个状态，也可以选后 10 个状态，还可以选中间任意连续的 10个状态。选前 10 个状态，则后 6 个状态无效，当计数 N=0，计数器输出为QDQCQBQA=1001，经过与非门反馈给同步预置端， 使 LD=0。再来一个时钟 CP，计数器将 DCBA=0000 的数预置进计数器，电路如图 8.1(a)所示。如选后 10 个状态，首先对计数器置数“6”(0110)，以此为初态进行计数，当计数 N=9，计数器输出为1111，且进位位 OC=1，将 OC 反相反馈给 LD 端，使 LD=0， 在下一个 CP 到来时，将计数器再次预置为0110，完成一个循环， 电路如图 8.1(b)所示。我们也可选中间 10 个状态，前 3 个状态与后 3 个状态均无效，即采用余 3 代码，电路如图 8.1 (c)所示。 题图 8.1 74LS161 采用反馈预置法组成十进制计数器 (a) 前 10 个状态； (b) 后 10 个状态； (c) 中间 10 个状态 QAQBQCQD74LS161CrLDCPPT1 1NDCBA1QAQBQCQD74LS161CrLDCPPT1 1NDCBA10110QAQBQCQD74LS161CrLDCPPT1 1NDCBA11100(a)(b)(c)&&&数字电路数字电路第 7 页 共 10 页 九九 C)BACAF(02171270127()()oBB ACA BCBCABCABCABCABCmmmmm m m mY Y Y Yg ggg g g十十解：（1）基本 RS 触发器的动作特点是：在输入信号 S 和 R 的全部作用时间内，都能直接改变 Q 和 Q状态。（2）同步 RS 触发器的动作特点是：在 CP1 的全部作用时间内，都能引起触发器 Q 和 状态的改变。Q（3）主从触发器的动作特点是：触发器的翻转分两步动作，第一步，在 CP=1(或 CP=0)期间主触发器接受输入端的信号被置成相应的状态，从触发器不动（保持） ；第二步，CP 的下降沿（或上升沿）到来时从触发器按照主触发器的状态翻转。因为主触发器本身是一个同步 RS 触发器，所以在 CP=1 的全部时间里输入信号都将对主触发器起控制作用。（4）边沿触发器的翻转特点是：触发器的状态仅取决于 CP 信号的上升沿或下降沿到达时输入断的逻辑状态，而在这以前或以后，输入信号的变化对触发器的状态没有影响。十一十一解：方法一，反馈清零法。利用 74LS290 在 R9(1)·R9(2)0、R0(1)·R0(2)1 的条件下能够实现异步清零的功能，构成六进制计数器，其电路如题图（a）所示。计数状态为自然二进制数 00000110。设电路初态为 0000，在第 6 个计数脉冲作用后，电路状态变为 0110，这是有 R0(1)·R0(2)1，于是立即使 QDQCQBQA变为 0000，因此 0110 这个状态出现的时间极短。数字电路数字电路第 8 页 共 10 页 方法二，反馈置数法（置 1001） 。利用 74LS290 在 R9(1)·R9(2)1 的条件下能够实现直接置 9（1001）的功能，构成六进制计数器，其电路如题图（b）所示。设电路初态为 1001，在第 1 个计数脉冲作用后，电路状态变为 0000，在第 5 个计数脉冲作用后，电路状态变为 0101，这是有 R9(1)·R9(2)1，于是立即使 QDQCQBQA变为 1001，因此 0100这个状态出现的时间极短。十二十二解： 首先选择地址输入，令 A1A0=AB，则多余输入变量为 C，余函数 Di=f(c)。 确定余函数 Di。 用代数法将 F 的表达式变换为与 Y 相应的形式： 将 F 与 Y 对照，令 YF 可得： 连接电路图如下：CABCBACBABACBABCACCBACBABCACBACBAFDAADAADAADAAY1)(3012011010010, 13210DCDCDD数字电路数字电路第 9 页 共 10 页 02460246mmmmmmmm十十三三 解：写出各输出的最小项表达式，再转换成与非与非形式:可用一片 74138 加三个与非门就可实现该组合逻辑电路，如第五题解图所示。十四十四解：该电路为同步时序电路。从电路图可得：第六题每一级的激励方程如下：图ABCCBACBACBAL74217421mmmmmmmmCABCBABCAF653653mmmmmmCABCBACBACBAG3121YGYY74138A005Y2AG GY71YY2Y4A6A2BABC100FGL&&&1JC1Q11KQ2CP¡°1¡±Q11JC11K1JC11KQ3Q3C¡°1¡±Q2数字电路数字电路第 10 页 共 10 页 0 0 1 00 1 0 00 1 1 01 0 0 00 0 0 10 1 0 00 1 0 00 0 0 00 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1CCC其次态方程为： 根据次态方程可得出状态迁移表如下所示：由状态表得状态迁移图，如下图所示。 该电路的波形图如下图所示。 nQ3nQ2nQ11 3nQ1 2nQ1 1nQ100011000001010110111101/0/0/0/0 /0/0/0/1CPQ1Q2Q3
