數(shù)字電子技術(shù)課后習(xí)題答案ppt課件.ppt

數(shù)字電子技術(shù)作業(yè) 第一章數(shù)字邏輯基礎(chǔ) 第二章邏輯門(mén)電路 第三章組合邏輯電路 第五章時(shí)序邏輯電路 第七章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第六章脈沖波形的產(chǎn)生與整形 第八章可編程邏輯器件 第九章數(shù) 模和模 數(shù)轉(zhuǎn)換器 1 1 12寫(xiě)出下圖所示各邏輯圖的輸出函數(shù)表達(dá)式 列出它們的真值表 F1 F2 F3 F4 解 2 3 1 14化簡(jiǎn)下列邏輯函數(shù) 并畫(huà)出實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)的邏輯圖 1 用與非門(mén)實(shí)現(xiàn)Y1 解 不是唯一 4 1 17寫(xiě)出下圖所示各函數(shù)的最簡(jiǎn)與或表達(dá)式 5 2 16寫(xiě)出下圖所示TTL門(mén)電路輸出信號(hào)的邏輯表達(dá)式 6 2 21由COMS傳輸門(mén)構(gòu)成的電路如下圖 a 所示 A B為信息輸入 C為控制輸入 其波形如下圖 b 所示 設(shè)VDD 5V USS 0V UTP UTN 3V 要求按比例畫(huà)出輸出信號(hào)Y波形 7 3 2已知邏輯電路如圖P3 2所示 分析電路的功能 8 解 邏輯表達(dá)式電路實(shí)現(xiàn) 意見(jiàn)一致 功能 真值表 9 3 6試設(shè)計(jì)一個(gè)8421BCD碼的驗(yàn)碼電路 要求輸入量DCBA 2 或 7時(shí) 電路輸出Y為高電平 否則輸出為低電平 用與非門(mén)和反相器設(shè)計(jì)電路 寫(xiě)出Y的表達(dá)式 解 輸出Y的卡諾圖如下 10 11 3 9某實(shí)驗(yàn)室有紅 黃兩個(gè)故障燈 用來(lái)表示三臺(tái)設(shè)備的工作情況 當(dāng)只有一臺(tái)設(shè)備有故障時(shí) 黃燈亮 若有兩臺(tái)設(shè)備同時(shí)產(chǎn)生故障時(shí) 紅燈亮 而當(dāng)三臺(tái)設(shè)備都產(chǎn)生故障時(shí) 紅燈 黃燈同時(shí)亮 試設(shè)計(jì)一個(gè)控制指示燈的邏輯電路 用適當(dāng)?shù)倪壿嬮T(mén)實(shí)現(xiàn) 解 A B C表示三臺(tái)設(shè)備 邏輯 1 表示有故障 紅燈 R 黃燈 Y 邏輯 1 表示燈亮 真值表如下 12 13 14 3 13某醫(yī)院有一 二 三 四號(hào)病室4間 每室設(shè)有呼叫按鈕 同時(shí)在護(hù)士值班室內(nèi)對(duì)應(yīng)的裝有一號(hào) 二號(hào) 三號(hào) 四號(hào)4個(gè)指示燈 現(xiàn)要求當(dāng)一號(hào)病室的按鈕按下時(shí) 無(wú)論其它病室的按鈕是否按下 只有一號(hào)燈亮 當(dāng)一號(hào)病室的按鈕沒(méi)有按下而二號(hào)病室的按鈕按下時(shí) 無(wú)論三 四號(hào)病室的按鈕是否按下 只有二號(hào)燈亮 當(dāng)一 二號(hào)病室的按鈕都未按下而三號(hào)病室的按鈕按下時(shí) 無(wú)論四號(hào)病室的按鈕是否按下 只有三號(hào)燈亮 只有在一 二 三號(hào)病室的按鈕均未按下四號(hào)病室的按鈕時(shí) 四號(hào)燈才亮 試用優(yōu)先編碼器74148和門(mén)電路設(shè)計(jì)滿足上述控制要求的邏輯電路 給出控制四個(gè)指示燈狀態(tài)的高 低電平信號(hào) 15 74148優(yōu)先編碼器引腳圖和邏輯符號(hào) a 引腳圖 b 邏輯符號(hào) 16 74148優(yōu)先編碼器真值表 17 解 先用74148編碼 再用門(mén)電路譯碼既可實(shí)現(xiàn)功能 用74148的高4位時(shí) 一號(hào)病床接最高位 低電平為按下開(kāi)關(guān) 相應(yīng)的編碼輸出為 18 低電平表示燈亮 19 電路如圖所示 20 3 14試用與非門(mén)設(shè)計(jì)一個(gè)譯碼器 譯出對(duì)應(yīng)ABCD 0010 1010 1110狀態(tài)的3個(gè)信號(hào) 解 21 22 3 18試用74138譯碼器和適當(dāng)?shù)拈T(mén)電路實(shí)現(xiàn)下列邏輯函數(shù) 1 解 23 3 21用8選1數(shù)據(jù)選擇器74151設(shè)計(jì)一個(gè)組合邏輯電路 該電路有3三個(gè)輸入邏輯變量A B C和一個(gè)工作狀態(tài)控制變量M 當(dāng)M 0時(shí)電路實(shí)現(xiàn) 意見(jiàn)一致 功能 A B C狀態(tài)一致時(shí)輸出為1 否則輸出為0 而M 1時(shí)電路實(shí)現(xiàn) 多數(shù)表決 功能 即輸出與A B C中多數(shù)的狀態(tài)一致 24 解 邏輯表達(dá)式如下 25 26 3 27已知描述某電路的邏輯函數(shù)表達(dá)式為 判斷該邏輯電路是否存在競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn) 解 函數(shù)的卡諾圖如圖 由于存在項(xiàng) 不存在相切的圈 故無(wú)冒險(xiǎn) 27 4 1在用或非門(mén)組成的基本RS觸發(fā)器中 已知輸入SD RD的波形圖如下 試畫(huà)出輸出Q 對(duì)應(yīng)的波形圖 設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為Q 0 28 解 波形圖如下圖 29 4 2在用與非門(mén)組成的基本RS觸發(fā)器中 已知輸入 的波形圖如下 試畫(huà)出輸出Q 對(duì)應(yīng)的波形圖 設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為Q 0 30 解 波形圖如下圖 不定 31 4 6主從JK觸發(fā)器 已知CP J K的波形如下所示 試畫(huà)出Q對(duì)應(yīng)的波形圖 觸發(fā)器的初始狀態(tài)為Q 0 32 解 CP為1時(shí)輸入端2次變化 33 4 7維持 阻塞邊沿D觸發(fā)器中 已知的波形如下所示 試畫(huà)出輸出Q對(duì)應(yīng)的波形圖 設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為Q 0 34 解 異步置1 35 4 12邏輯電路如下所示 已知CP和X的波形 試畫(huà)出Q1和Q2的波形 設(shè)各觸發(fā)器的初始狀態(tài)均為0 36 解 37 4 14下圖是用CMOS邊沿觸發(fā)器和或非門(mén)組成的脈沖分頻電路 試畫(huà)出在一系列CP脈沖作用下Q1Q2和Z端對(duì)應(yīng)的輸出波形 設(shè)各觸發(fā)器的初始狀態(tài)均為0 38 解 觸發(fā)器門(mén)延遲時(shí)間 39 5 1試分析下圖所示的時(shí)序電路 寫(xiě)出電路的驅(qū)動(dòng)方程 狀態(tài)方程和輸出方程 畫(huà)出電路的狀態(tài)表 狀態(tài)圖和時(shí)序圖 說(shuō)明電路能否自啟動(dòng) 設(shè)各觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0 40 解 驅(qū)動(dòng)方程為 輸出方程為 狀態(tài)方程為 狀態(tài)表為 狀態(tài)圖為 41 時(shí)序圖為 42 5 2分析下圖所示時(shí)序電路的邏輯功能 寫(xiě)出電路的驅(qū)動(dòng)方程 狀態(tài)方程和輸出方程 畫(huà)出電路的狀態(tài)表 狀態(tài)圖和時(shí)序圖 說(shuō)明電路能否自啟動(dòng) 設(shè)各觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0 43 解 驅(qū)動(dòng)方程為 輸出方程為 狀態(tài)方程為 狀態(tài)表為 狀態(tài)圖為 44 時(shí)序圖為 上升沿觸發(fā) 45 5 4分析下圖所示的時(shí)序電路 寫(xiě)出電路的時(shí)鐘方程 驅(qū)動(dòng)方程 狀態(tài)方程和輸出方程 畫(huà)出電路的狀態(tài)表 狀態(tài)圖和時(shí)序圖 說(shuō)明電路能否自啟動(dòng) 設(shè)各觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0 46 5 8電路如下所示 試分析它是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器 畫(huà)出它的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 47 解 驅(qū)動(dòng)方程為 狀態(tài)方程為 狀態(tài)表為 48 狀態(tài)圖為 三進(jìn)制計(jì)數(shù)器 三位環(huán)形計(jì)數(shù)器 49 5 11試分析下圖所示電路 畫(huà)出它的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 說(shuō)明它是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器 50 解 74163為同步清零二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 當(dāng)Q4Q3Q2Q1 1010時(shí)下一個(gè)時(shí)鐘清零 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下圖 0000 0001 0010 0011 0100 0101 1010 1001 1000 0111 0110電路為11進(jìn)制計(jì)數(shù)器 51 5 12試分別用異步清零法和同步預(yù)置數(shù)法將集成計(jì)數(shù)器74161連接成九進(jìn)制計(jì)數(shù)器 解 52 5 15試分析下圖所示的計(jì)數(shù)器在M 1和M 0時(shí)各為幾進(jìn)制 53 解 74160為異步清零同步置數(shù)的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 利用同步置數(shù)端進(jìn)行反饋置數(shù) 當(dāng)M 1時(shí) 預(yù)置數(shù)為0100計(jì)數(shù)器狀態(tài)為0100 1001循環(huán) 為6進(jìn)制計(jì)數(shù)器 當(dāng)M 0時(shí) 預(yù)置數(shù)為0010計(jì)數(shù)器狀態(tài)為0010 1001循環(huán) 為8進(jìn)制計(jì)數(shù)器 54 5 18試分析下圖所示電路說(shuō)明它是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器 采用了何種進(jìn)位方式 解 為100進(jìn)制計(jì)數(shù)器 同步級(jí)聯(lián)方式 55 5 21試用兩片74194構(gòu)成8位雙向移位寄存器 56 5 23試用下降沿觸發(fā)的邊沿JK觸發(fā)器和門(mén)電路設(shè)計(jì)一個(gè)同步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 并檢查能否自啟動(dòng) 解 1 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖為Q2nQ1nQ0n 57 2 卡諾圖為由卡諾圖得電路的狀態(tài)方程與輸出方程為得 58 邏輯圖為檢查自啟動(dòng)101 010110 010111 000電路可以自啟動(dòng) 59 5 25設(shè)計(jì)一個(gè)串行數(shù)據(jù)檢測(cè)器 X為輸入 Z為輸出 當(dāng)檢測(cè)到X 自左向右 連續(xù)輸入101時(shí)Z 1 否則Z 0 X輸入的1不能首尾重復(fù)使用 如X Z 解 1 原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖設(shè)輸入1以前狀態(tài)為S0 輸入1后狀態(tài)為S1 輸入10后狀態(tài)為S2 輸入101后狀態(tài)為S3 60 2 化簡(jiǎn)狀態(tài) S0與S3等價(jià)3 狀態(tài)編碼 取S0 00 S1 01S2 10 4 狀態(tài)表 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 X Q1nQ0n 61 5 卡諾圖 狀態(tài)方程 62 6 選J K觸發(fā)器7 電路圖 檢查電路能自啟動(dòng) 63 6 3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入 輸出波形如下所示 已知VCC 5V 給定的電容C 0 47 F 試畫(huà)出用555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路圖 并確定電阻R的取值應(yīng)為多少 64 解 65 6 5555定時(shí)器接成占空比可調(diào)的多諧振蕩器 已知 1 求uO振蕩頻率 2 若將電路中的控制電壓端 5 腳改接uIC參考電壓 當(dāng)uIC分別取4V 2 6V 2V 1 2V時(shí) 輸出uO的頻率f各應(yīng)為多少 3 根據(jù)上述的計(jì)算結(jié)果 該電路具備何種功能 66 解 1 67 2 當(dāng)uIC取4V時(shí) 比較點(diǎn)電壓uTH 4V uTL 2V 68 當(dāng)uIC取2 6V時(shí) 比較點(diǎn)電壓uTH 2 6V uTL 1 3V 69 當(dāng)uIC取2V時(shí) 比較點(diǎn)電壓uTH 2V uTL 1V 70 當(dāng)uIC取1 2V時(shí) 比較點(diǎn)電壓uTH 1 2V uTL 0 6 3 根據(jù)上述的計(jì)算結(jié)果 可知該電路在控制端加電壓時(shí) 加的電壓越高 振蕩頻率越低 加的電壓越低 振蕩頻率越高 因此電路具備電壓控制頻率的功能 亦稱(chēng)壓控振蕩器 71 7 2一個(gè)容量為512 8位的RAM 該RAM有多少個(gè)基本存儲(chǔ)單元 每次訪問(wèn)幾個(gè)基本存儲(chǔ)單元 有幾根地址線 幾根數(shù)據(jù)線 答 有4K個(gè)基本存儲(chǔ)單元 4096 每次訪問(wèn)8個(gè)基本存儲(chǔ)單元 有9根地址線 8根數(shù)據(jù)線 72 7 7寫(xiě)出圖p7所示電路中不同地址輸入時(shí)ROM中的信息內(nèi)容 解 73 不同地址輸入時(shí)ROM中的信息內(nèi)容 74 7 8一個(gè)EPROM所存儲(chǔ)的信息如圖p7 8所示 試畫(huà)出其簡(jiǎn)化陣列圖并列寫(xiě)輸出數(shù)據(jù)表達(dá)式 解 簡(jiǎn)化陣列圖如圖所示 75 8 5分析圖p8 5的邏輯電路 寫(xiě)出輸出邏輯表達(dá)式 解 電路為PAL邏輯器件 輸出表達(dá)式如下 76 9 2在圖9 2 5所示的權(quán)電流倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D A轉(zhuǎn)換器中 已知UREF 6V R1 48k 當(dāng)輸入d3d2d1d0 1100時(shí) uO 1 5V 試確定RF的值 解 77 9 5為了把一個(gè)8位的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào) 能否選用AD7520 10位D A轉(zhuǎn)換器 如可以 電路如何連接 解 可以選用AD7520 10位D A轉(zhuǎn)換器 將d9d8 0即可 此時(shí)輸出的電壓將會(huì)較小 78 9 8如果將圖9 3 4 a 逐次逼近型A D轉(zhuǎn)換器的輸出擴(kuò)展到10位 取時(shí)鐘頻率為1MHz 試計(jì)算完成一次轉(zhuǎn)換操作所需要的時(shí)間是多少 如果要求一次轉(zhuǎn)換操作的時(shí)間小于120 s 問(wèn)時(shí)鐘頻率應(yīng)選多大 解 轉(zhuǎn)換一