数电习题答案2.pdf

1 习题答案第一章数制和码制1 数字信号和模拟信号各有什么特点?答：模拟信号 量值的大小随时间变化是连续的数字信号 量值的大小随时间变化是离散的、突变的（存在一个最小数量单位）2 在数字系统中为什么要采用二进制?它有何优点?答：简单、状态数少，可以用二极管、三极管的开关状态来对应二进制的两个数3.二进制：0、1；四进制：0、1、2、3；八进制：0、1、2、3、4、5、6、7；十六进制：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F4.(30.25)10=(11110.01)2=(1E.4)163AB6)16=(0011101010110110)2=(35266)8136.27)10=(10001000.0100)2=(88.4)165.B E 6.ABCD 7.(432.B7)16=(010000110010.10110111)2=(2062.556)88.二进制数的1 和 0 代表一个事物的两种不同逻辑状态9.在二进制数的前面增加一位符号位符号位为0 表示正数；符号位为1 表示负数这种表示法称为原码10.正数的反码与原码相同，负数的反码即为它的正数原码连同符号位按位取反。

11.正数的补码与原码相同，负数的补码即为它的反码在最低位加1 形成12.在二进制数的前面增加一位符号位符号位为0 表示正数；符号位为1 表示负数正数的反码、补码与原码相同，负数的反码即为它的正数原码连同符号位按位取反负数的补码即为它的反码在最低位加1形成补码再补是原码13.A:(+1011)2的反码、补码与原码均相同：01011；B:(-1101)2的原码为11101，反码为 10010，补码为 10011.14.A:(111011)2 的符号位为1，该数为负数，反码为100100，补码为 100101.B:(001010)2 的符号位为0，该数为正，故反码、补码与原码均相同：001010.15.两个用补码表示的二进制数相加时，和的符号位是将两个加数的符号位和来自最高有效数字位的进位相加，舍弃产生的进位得到的结果就是和的符号3 的补码 000011，+15的补码 001111，和为 010010；+9 的补码 01001，-12 的补码 10100，和 11101.16.（100001000）BCD=（108）D=（6C）H=（01101100）B17.A 18.A 19.常见的十进制代码有8421 码，2421 码，5211 码，余3 码，余 3 循环码；前3 种码从左到右每一位的1 分别用码的权值表示；余3 码的权值为8、4、2、1；余 3 循环码相邻的两个代码之间仅有一位的状态不同。

20.计算机键盘上的按键是ASCII 码1000100 1011000 1011000 1011001.（参见教材P15 表 1.5.3）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 44 页 -2 习题答案第二章逻辑代数基础1.二值逻辑是指只有两种对立逻辑状态的逻辑关系如门的开、关等二值逻辑中的正逻辑指有1 表示高电平，开关闭合等有信号的状态，0 表示低电平，开关断开等无信号状态；负逻辑则正好与正逻辑相反2.见教材 P22-233.正逻辑与、或、非运算的真值表：负逻辑与、或、非运算的真值表：4.连续异或1985 个 1 的结果是1.5.D 6.奇数7.1 8.A 9.A 10.逻辑函数1*)CB(AF的对偶函数DF(A+BC)，反函数F(AB C)11.逻辑函数的表示方法有：真值表、逻辑函数式、逻辑电路图、时序图和卡诺图等五种形式12.用标准积之和表示，则F(A,B,C,D)=(ABC+ACD+ABD+BCD+ABCD )=m(7,11,13,14,15)用标准和之积表示，则F(A,B,C,D)=M(0,1,2,3,4,5,6,8,9,10,12)13.n 个变量分别有2 n 个最小项和最大项。

14.A C D 三项名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 44 页 -3 15.M(3,5,7,11,13,14,15)m(0,1,2,4,8,10,12)16.F负(A,B,C)=m（0，3，5，6)17.最简与或表达式为：BA；最简或与表达式:BA18.CBACBCAY的最小项之和表达式为：(1,3,5,7)1753mmmmmCBAABCCBABCAYCBAY的最大项之积表达式为：()()()(0,2,6)YABCABCABCMACBCABY的与非-与非表达式为：)()()(ACBCABYCBCBAY的或非-或非表达式为：CBACABCBACBCBAYBABCCBY或CABCCBY)()()()()()()()(BACBCBBACBCBBACBCBYY19.YABBA BABBABYABDAB CDAC DEAA()()YABCDABDAC DAD BCBCAD CCAD()()()()YA CA B CA C DC DA CB CC A DDA CBC ADA CA BA CC DAC DBACBACACCABACBACBACY)()()1YAB CABCAB CAB C20.卡诺图的几何相邻性包括的三种情况：相接相邻、相对相邻、相重相邻。

名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 44 页 -4 21.YA BACB CA BACYABA CBCC DABCDDCABADDCCABAYYA B CA BA DCBBCDACADBAdmDCBAL)11,10,9,3,2,1()15,14,13,0(),(DBDCDCmDCBAL)14,13,10,9,8,6,5,2,1,0(),(DAdmDCBAF)15,11,7,5,3,1()13,9,6,4,2,0(),(第三章门电路一、填空1.用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路称为门电路2.常用的门电路在逻辑功能上有与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等几种3.正逻辑是指以高电平表示逻辑1，低电平表示逻辑04.负逻辑是指以低平表示逻辑1，高电平表示逻辑05.反相器的输入特性是指从反相器输入端看进去的输入电压与输入电流的关系6.反相器的输出特性是指从反相器输出端看进去的输出电压与输出电流的关系7.两个 OD 与非门线与后，实际的逻辑关系是与或非8.噪声容限示意图如下图所示反相器输入为高电平时的噪声容限公式是VNH=VOH(min)-VIH(min)，低电平时的噪声容限公式是VNL=VIL(max)-VOL(max)。

9.TTL 门电路的输入端负载特性用公式表达为PICCBE11P()RvVvRR10.三态门的输出是高电平、低电平和 高阻态二、输入信号的高、低电平分别是5V 和 0V，R1为 3.3 k，R2为 10 k，RC为 1 k，VCC为 5V，VEE为-8V，三极管的 为 20，饱和压降与饱和导通时的内阻忽略计算输入高、低名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 44 页 -5 电平时对应的输出电平答案：IEEIBI1I1212B128(3.3)V13.33.3 10k2.5k13.3vVvvvRvRRR RRRR当 vI=VIL=0V 时，B08(03.3)V=-2V13.3v发射结反偏，三极管截止，iC=0,vO=VCC=5V当 vI=VIH=5V 时，B08(03.3)V=-2V13.3vBBEB3B1.80.7A=0.44mA2.510vViR深度饱和时三极管的基极电流为BS3C5A=0.25mA20 1 10CCVIR满足 iBIBS，故三极管处于深度饱和状态，vO0V三、分析图示电路的逻辑功能名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 44 页 -6 答案：详见教材P116 四、输入电压波形如图所示，试画出电路的输出电压波形。

答案：五、已知图中各门电路都是74 系列门电路，指出各门电路的输出是什么状态答案：Y1为高电平；Y2为低电平；Y3为低电平；Y4为低电平六、74 系列 TTL 与非门组成如图电路试求前级门GM能驱动多少个负载门？门GM输出高电平 VOH3.2V，低电平VOL0.4V，输出低电平时输出电流最大值IOLmax=16 mA，输出高电平时输出电流最大值IOHmax=-0.4mA，与非门的电流IIL-1.6mA，IIH0.04 mA名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 44 页 -7 答案：在满足 VOL0.4V 的条件下，求得可驱动的负载门数目为OL(max)1IL(max)16=101.6INI在满足 VOH3.2V 的条件下，求得可驱动的负载门数目为OH(max)2IH(max)0.4=520.04INpI因此 GM最多能驱动5 个同样的与非门七、上题中，若门均为74 系列 TTL 或非门，而其它条件不变，门的参数与上题相同，那么前级门 GM能驱动多少个负载门？答案：在满足 VOL0.4V 的条件下，求得可驱动的负载门数目为OL(max)1IL(max)16=52 1.62INI在满足 VOH3.2V 的条件下，求得可驱动的负载门数目为OH(max)2IH(max)0.4=520.04INpI因此 GM最多能驱动5 个同样的或非门。

八、计算图中上拉电阻RL的阻值范围前级输出门均为74LS 系列 OC 门，电源VCC=5V，输出高电平VOH3.2V，输出低电平VOL0.4V输出管截止时漏电流IOH0.1mA，低电平输出时允许的最大负载电流IOL(max)=8 mA，后级负载门为74 系列 TTL 与非门，输入电流名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 44 页 -8 IIL-0.4 mA，IIH0.02 mA答案：RL的最大允许值为C CO HL(m a x)O HI H53.2k=4.0 9 k30.170.0 2VVRnImIRL的最小允许值为C CO LL(m i n)O L(m a x)I L50.4k=0.6 8 k830.4VVRIm I故 RL的取值范围应为L0.68 k4.0 9 kR九、计算图中上拉电阻RL的阻值范围前级输出门均为74LS 系列 OC 门，电源VCC=5V，输出高电平VOH3.2V，输出低电平VOL 0.4V输出管截止时漏电流IOH0.1mA，低电平输出时允许的最大负载电流IOL(max)=8 mA，后级的 74 系列 TTL 或非门，输入电流IIL-0.4 mA，IIH 0.02 mA；后级的 74 系列 TTL 非门，输入电流IIL-0.4 mA，IIH0.02 mA。

答案：RL的最大允许值为C CO HL(m a x)O HI H53.2k=6 k20.150.0 2VVRnImIRL的最小允许值为C CO LL(m i n)O L(m a x)I L50.4k=0.7 7 k850.4VVRIm I名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 44 页 -9 故 RL的取值范围应为L0.77 k6 kR十、三个三态门的输出接到数据总线上，如图所示1）简述数据传输原理2）若门 G1发送数据，各三态门的使能端子应置何种电平？答案：（1）数据传输原理：工作过程中控制各个反相器的EN 端轮流等于1，而且任何时候仅有一个等于 1，便可轮流把传输到各个反相器输出端的信号送到总线上，而互不干扰2）若门 G1发送数据，各三态门的使能端子应置于EN1=1，EN2=EN3=0 第四章组合逻辑电路一、填空1.数字电路分成两大类，一类是组合逻辑电路，另一类是时序逻辑电路2.组合逻辑电路在逻辑功能上的共同特点是任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无关3.组合逻辑电路的分析是指由给定的逻辑电路，通过分析找出电路的逻辑功能来4.组合逻辑电路通常采用的设计方法分为进行逻辑抽象、写出逻辑函数式、选定器件类型、将逻辑函数化简或变换成适当的。