数字电子技术习题答案.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2 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）B。

17. 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. 3 （参见教材 P15表 1.5.3 ）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 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 2n 个最小项和最大项14. A C D三项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) 5 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 B CBCAD CCAD()()()()YACABCACDCDA CBCC ADDA CBC ADACABACCDACDBACBACACCABACBACBACY)()(()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6 重相邻。

21. YA BACB CA BACYABA CBCC DABCDDCABADDCCABAYYAB CA BA DCBDBCDACADBAdmDCBAL)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(),,,(7 习题答案第三章门电路一、 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0 4. 负逻辑是指以低平表示逻辑1，高电平表示逻辑0 5. 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)。

8 9. TTL门 电 路 的 输 入 端 负 载 特 性 用 公 式 表 达 为P ICCBE1 1P()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 kΩ，R2为 10 kΩ，RC为 1 kΩ，VCC为 5V，VEE为-8V，三极管的 β 为 20，饱和压降与饱和导通时的内阻忽略计算输入高、低电平时对应的输出电平答案：9 IEEI BI1I 1212 B 128(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=-2V13.3vBBE B3 B1.80.7A=0.44mA2.5 10vViR深度饱和时三极管的基极电流为BS3 C5A=0.25mA20 1 10CCVIR满足iB>IBS，故三极管处于深度饱和状态，vO≈0V三、分析图示电路的逻辑功能10 答案：详见教材 P116 11 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12 负载门？门 GM输出高电平VOH≥3.2V，低电平VOL≤0.4V，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，IIH≤0.04 mA答案：在满足VOL≤0.4V 的条件下，求得可驱动的负载门数目为OL(max) 1IL(max)16=101.6IN I在满足VOH≥3.2V 的条件下，求得可驱动的负载门数目为OH(max)2 IH(max)0.4=520.04I NpI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？13 答案：在满足VOL≤0.4V 的条件下，求得可驱动的负载门数目为OL(max) 1IL(max)16=52 1.62IN I在满足VOH≥3.2V 的条件下，求得可驱动的负载门数目为OH(max)2 IH(max)0.4=520.04I NpI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VOH≥3.2V，输出低电平VOL≤0.4V输出管截止时漏电流IOH≤0.1mA，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IIL≤-0.4mA，IIH≤0.02 mA14 答案：RL的最大允许值为CCOH L(max) OHIH53.2k=4.09k3 0.170.02VVRnImIRL的最小允许值为CCOL L(min) OL(max)IL50.4k=0.68k83 0.4VVRImI故RL的取值范围应为L0.68k4.09kR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VOH≥3.2V，输出低电平VOL≤0.4V输出管截止时漏电流IOH≤0.1mA，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≤-0.4mA，IIH≤0.02 mA ；后级的 74 系列 TTL非门，输入电流IIL≤-0.4mA，IIH≤0.02 mA。

15 答案：RL的最大允许值为CCOH L(max) OHIH53.2k=6k20.150.02VVRnImIRL的最小允许值为CCOL L(min) OL(max)IL50.4k=0.77k85 0.4VVRImI故RL的取值范围应为L0.77k6kR16 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=017 习题答案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形式和由化简或变换后的。