习题3组合逻辑电路分析与设计数字电子技术含答案

1、组合逻辑电路分析与设计数字电子技术题 3.1 的逻辑功能。分析图题3.1所示电路，列出真值表，写出输出函数表达式，并说明电路解：由电路图得真值表如下所示:所以：Ap B 时，Y11Af B 时，Y31A B 时，丫21电路实现比较器的功能。A，B是输入；Yi, 丫2，丫3分别是AB时的输出。题 3.2Word文档解：电路的逻辑函数表达式为：Y S EN A S EN B（EN 1时）；Y输出高阻态（EN 0时）电路的逻辑功能是： 在使能条件EN=1且S=0时，输出A ;在使能条件EN=1且S=1 时，输出B ;使能条件EN=0时，输出高阻态。电路实现数据选择器的功能。题3.3图题3.3是一个密

2、码锁控制电路。 开锁条件是必须将开锁开关闭合，且要 拨对密码。如果以上两个条件都得到满足，开锁信号为1，报警信号为0，即锁打开而不报警。否则，开锁信号为0,报警信号为1。试分析该电路的密码是多少。解：Y S ABCD 丫2 S ABCD分析电路可知：电路的密码是 1001。题3.4 图题3.4所示电路由4位二进制比较器 7485和4位二选一数据选择器 74157组成。其中74157控制端A/B的控制作用为： A/B =0时，Y=A,否则，Y=B。试 分析图示电路的逻辑功能。解：当A B时，输出A ;当Af B时，输出B ;所以电路的功能是输出 A , B中 较小的数。题3.5某建筑物的自动电梯

3、系统有五个电梯，其中三个是主电梯（设为A、B、C）,两个备用电梯。当上下人员拥挤，主电梯全被占用时，才允许使用备用电梯。现需 设计一个监控主电梯的逻辑电路，当任何两个主电梯运行时，产生一个信号（Yi）,通知备用电梯准备运行；当三个主电梯都在运行时，则产生另一个信号（丫2）,使备用电梯主电源接通，处于可运行状态。请列出该电路的真值表，并写出Y1、Y2的逻辑表达式。解：分析题意得真值表如下：所以：丫 ABC ABC ABCY2 ABC题3.6用与非门设计一个多数表决电路。要求A B C三人中只要有半数以上同意，则决议就能通过，但 A还具有否决权，即只要 A不同意，即使多数人也不能通过。 要求列出真

4、值表，化简逻辑函数，并画出逻辑电路图。解：（1）分析题意得真值表如下:逻辑电路图如下图示:（2）函数的逻辑表达式：丫ABCABC ABC AC ABAC AB AC AB题3.7用与非门设计一交通灯故障检测电路。要求三色信号灯 R、丫、G中有且只Z=1。要求列出有一灯亮，输出z=o,无灯亮或同时有两灯或两灯以上亮均为故障，输出 真值表，写出最简表达式，画出逻辑图。解：（1）设灯亮为1，灯灭为0,分析题意得（3）逻辑电路图如下图示:真值表如下:RYG YG RY RG题3.8图题3.8表示一热水器的水位情况，虚线表示水位，A B、C电极被水浸没时会有信号输出。水面在 C B间时为正常状态，绿灯

5、G亮；水面在B、A间或在C以 上时为异常状态，黄灯 Y亮；水面在A以下时为危险状态，红灯 R亮。试用SSI器件实 现该逻辑功能的电路。解：（1）设对于水位A、B、C浸没状态为1,露出状态为0,分析题意得真值表如下:（2）化简后函数的逻辑表达式:GBCYAB C题3.9用3线-8线译码器芯片74LS138和必要的门电路实现下列逻辑函数:(1) Y(A,B,C)m(0,3,6)(2) Y A B C(3) Y(A,B,C) M (1,2,3,7)解: ( 1)Y(A, B,C) m(0,3,6)m0 m3 m6 口。口3讥二二一匚A3(2) Y A B C ABC ABC ABC ABCm(1,2

6、,4,7)(3) Y(A,B,C,D) m(0,3,4,6,8,9)(10,11,12,13,14,15)解：(1)Y(A, B,C) m(0,1,2,6,7)(2)Y AC ABC A BCm(1,2,5,7)m(0,3,4,6,8,9)(10,11,12,13,14,15)(3) Y(A,B,C,D)函数真值表如下：解：Y AB C A C BC函数真值表如下：BC。题3.11 试用4选一数据选择器实现逻辑函数Y AB C A Cm(0,2,3,4,7)电路图如下所示:- T题3.12 用1片74283实现将余3码转换为8421BCD码的电路。 解：8421BCD码相当于余3码减3,也即余

7、3码加-3的补码1101。题3.13 用学过的器件设计一个检测 8421BCD码并将其进行四舍五入的电路。设 四个输入变量为 A、B C、D,当输入伪码时 Y1为1,作为告警输出；当输入大于或等于 5时，Y2为1,作为四舍五入输出。解：列出函数的真值表：用译码器实现电路：题3.14 试用两片4位二进制数加法器 74283和必要的门电路组成一个实现两个1位十进制数的8421BCD码相加的加法器。（提示：根据8421BCD码的加法运算规律,当两数之和小于或等于 9时，相加的结果与按二进制数相加所得到的结果一样。而当两 数之和大于9时，则应在按二进制数相加的结果上加6校正。）解：二进制和8421码和

8、数如下图所示：题3.15 试用ROM实现8421BCD码到余3码的转换。要求画出存储矩阵的点阵 图。解：8421BCD码和余3码之间的关系用真值表表示如下：所以：Ym(5,6,7,8,9)Y2m(1,2,3,4,9)Y3m(0,3,4,7,8)Y4m(0,2,4,6,8)ROM阵列图如下所示：Sfs.r、J*1 JrIr yrr%f*L*L JrFrE* )JIr*JfIJ* 7题3.16画出与以下实体描述对应的元件符号(1)ENTITY buf3s IS-三态缓冲器实体PORT (x : IN STD_LOGIC ；-输入端ena： IN STD_LOGIC ；-输入端y： OUT STD_

9、LOGIC)；-输出端END ENTITY buf3s；(2)ENTITY mux41a IS-四选一数据选择器实体PORT (in0，in1，in2, in3 : INSTD_LOGIC ；-数据输入端sei: IN STD_LOGIC_VECTOR (1 DOWNTO 0);-地址输入 y： OUT STD_LOGIC)；-输出端END ENTITY mux41a；(2)解：（1）题3.17阅读例3.3.1，试编写一个实现变量A、B相异或的VHDL源程序。解: ENTITY orgate ISPORT（ a，b： IN BIT ； y: OUT BIT）；END ENTITY orgate ；ARCHITECTURE one OF orgate ISBEGINy=a XOR b ；END ARCHITECTUREone；