数字电子技术基础课后习题及答案

1、-PAGE . z.第1章 习题与参考答案【题1-1】 将以下十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数。125；243；356；478解：125=110012=318=1916 243=1010112=538=2B16 356=1110002=708=3816 410011102、1168、4E16【题1-2】将以下二进制数转换为十进制数。110110001；210101010；311110001；410001000解：110110001=177 210101010=170 311110001=241 410001000=136【题1-3】将以下十六进制数转换为十进制数。1FF；23FF；

2、3AB；413FF解：1FF16=255 23FF16=1023 3AB16=171 413FF16=5119【题1-4】将以下十六进制数转换为二进制数。111；29C；3B1；4AF解：11116=00010001229C16=1001110023B116=1011 000124AF16=101011112【题1-5】将以下二进制数转换为十进制数。11110.01；21010.11；31100.101；41001.0101解：11110.012=14.25 21010.112=10.75 31001.01012=9.3125【题1-6】将以下十进制数转换为二进制数。120.7；210.2；3

3、5.8；4101.71解：120.7=10100.10112 210.2=1010.00112 35.8=101.11002 4101.71=1100101.10112【题1-7】写出以下二进制数的反码与补码最高位为符号位。101101100；211001100；311101110；411110001解：101101100是正数，所以其反码、补码与原码一样，为01101100211001100反码为10110011，补码为10110100311101110反码为10010001，补码为10010010411110001反码为10001110，补码为10001111【题1-8】将以下自然二进制码

4、转换成格雷码。000；001；010；011；100；101；110；111解：格雷码：000、001、011、010、110、111、101、100【题1-9】将以下十进制数转换成BCD码。25；234；378；4152 解：125=0010 0101BCD234=0011 0100BCD378=0111 1000BCD4152=0001 0101 0010BCD【题1-10】试写出3位和4位二进制数的格雷码。解：4位数格雷码；0000、0001、0011、0010、0110、0111、0101、0100、1100、1101、1111、1010、1011、1001、1000、第2章习题与参考

5、答案【题2-1】 试画出图题2-1a所示电路在输入图题2-1b波形时的输出端B、C的波形。图题2-1解：【题2-2】 试画出图题2-2a所示电路在输入图题2-2b波形时的输出端*、Y的波形。图题2-2解：【题2-3】 试画出图题2-3a所示电路在输入图题2-3b波形时的输出端*、Y的波形。图题2-3解： 【题2-4】 试画出图题2-4a所示电路在输入图题2-4b波形时的输出端*、Y的波形。图题2-4解：【题2-5】 试设计一逻辑电路，其信号A可以控制信号B，使输出Y根据需要为Y=B或Y=。解：可采用异或门实现，逻辑电路如下：【题2-6】 *温度与压力检测装置在压力信号A或温度信号B中有一个出现

6、高电平时，输出低电平的报警信号，试用门电路实现该检测装置。 解：压力信号、温度信号与报警信号之间的关系为：，有如下逻辑图。【题2-7】 *印刷裁纸机，只有操作工人的左右手同时按下开关A与B时，才能进展裁纸操作，试用逻辑门实现该控制。解：开关A、B与裁纸操作之间的关系为，逻辑图如下：【题2-8】 *生产设备上有水压信号A与重量信号B，当两信号同时为低电平时，检测电路输出高电平信号报警，试用逻辑门实现该报警装置。解：水压信号A、重量信号B与报警信号之间的关系为，逻辑图如下：【题2-9】 如果如下乘积项的值为1，试写出该乘积项中每个逻辑变量的取值。1AB；2；3；4 解：1A=1，B=1 2A=1、

7、B=1、C=0 3A=0，B=1，C=0 4A=1，B=0或C=1【题2-10】如果如下和项的值为0，试写出该和项中每个逻辑变量的取值。1；2；3；4解：1A=0，B=0 2A=0，B=1或C=1 3A=1，B=0，C=1 4A=0，B=1或C=0【题2-11】对于如下逻辑函数式中变量的所有取值，写出对应Y的值。1；2 解：1ABCY000000100100011010011011110011112 当A取1时，输出Y为1，其他情况Y=0。【题2-12】试证明如下逻辑函数等式。1；2；3解：1左边右边 2左边=右边 3左边=【题2-13】对如下逻辑函数式实行摩根定理变换。1；2；3；4解：1

8、2 3 4【题2-14】 试用代数法化简如下逻辑函数式。1；2；3解：1=A2=C3=A【题2-15】 试用代数法将如下逻辑函数式化简成最简与或式。1；2；3解：12=3=【题2-16】 试用代数法将如下逻辑函数式化简成最简与或式。1；2；3解：1=2=3=ABC【题2-17】 将如下逻辑函数式转换成最小项之和形式。1；2；3；4解：1=2=3=4【题2-18】 试用卡诺图化简如下逻辑函数式。1；2；3；4解：12；34【题2-19】 试用卡诺图化简如下逻辑函数式。解：1；2；3【题2-20】 试用卡诺图化简如下具有任意项的逻辑函数式。解：1；2；3【题2-21】 将如下逻辑函数式画成真值表。

9、解：1；ABCY1000000100100011110001010110111112；ABCY000000100100011110001011110011113ABCY00000010010001111001101111001111【题2-22】 将如下逻辑函数式画成真值表。解：1；ABCY000000100101011010001011110011112ABCDY00001000100010000110010000101101101011101000010011101001011011000110101110011110【题2-23】 写出图题2-23所示逻辑电路的逻辑函数式。图题2-23解

10、：1 2【题2-24】 画出如下逻辑函数式的逻辑电路图。1； 2；3；4表题2-25 A B CY0 0 000 0 110 1 000 1 101 0 011 0 111 1 001 1 11【题2-25】 写出表题2-25的与或逻辑函数式。【题2-26】 用与非门实现如下逻辑函数。1=2=3=【题2-27】 用或非门实现题2-26中的逻辑函数。1=2=3=第3章习题与参考答案【题3-1】试画出74HC与74LS系列逻辑门电路的输出逻辑电平与输入逻辑电平示意图。解：74HC系列5V： 74LS系列：【题3-2】 *逻辑门的输入低电平信号围为312V，输入高电平围为312V。假设该逻辑门的输入

11、电压值为5V、8V、+5V、+8V，对于正逻辑约定，这些电压值各代表什么逻辑值？假设是采用负逻辑约定，这些电压值各代表什么逻辑值？解：5V、8V 代表逻辑0；+5V、+8V 代表逻辑1假设是复逻辑：5V、8V 代表逻辑1；+5V、+8V 代表逻辑0【题3-3】 CMOS非门电路采用什么类型的MOS管？解：采用一个PMOS管和一个NMOS管。【题3-4】 试确定图题3-4所示的MOS管中，哪些是导通的？哪些是截止的？图题3-4解：a通；b通；c通；d通【题3-5】 试分析图题3-5所示MOS电路的逻辑功能，写出Y端的逻辑函数式，并画出逻辑图。图题3-5解：ABCDY000010001000100

12、00110010010101001100011101000110010101001011011000110101110011110ABCDY00001000110010100111010010101101101011101000110011101011011011001110111110111110【题3-6】 请查阅74HC04手册，确定该器件在4.5V电源时的高电平与低电平噪声容限。解：查手册74HC04，VCC=4.5V时：VIHmin=3.15V，VILma*=1.35V20A负载电流时：VOHmin=4.4V，VOLma*=0.1VVNL= VILma*VOLma*=1.35V0.1

13、V=1.25VVNH= VOHminVIHmin=4.4V3.15V=1.25V4mA负载电流时：VOHmin=4.18V，VOLma*=0.26VVNL= VILma*VOLma*=1.35V0.26V=1.09VVNH= VOHminVIHmin=4.18V3.15V=1.03V【题3-7】 *门电路的输出电流值为负数，请确定该电流是拉电流还是灌电流。解：流出芯片的电流为负数，因此为拉电流。【题3-8】 请查阅74HC04手册，确定该器件在拉电流4mA负载时，可否保持VOHmin 4VVCC=4.5V。解：可以保持VOH4V，因为VOHmin=4.18V【题3-9】 请查阅74HC04手册

14、，确定该器件在灌电流4mA负载时，可否保持VOLma* 0.4VVCC=4.5V。解：可以保持VOL1/2n ，有2n100 可知n应该大于等于7，因此D/A转换器的位数至少7位。【题11-10】 解释什么是D/A转换器的偏移误差？偏移误差可消除吗？ 解：偏移误差是D/A转换器输入数字为0时，输出电压不为0，输出电压的大小就是偏移误差，偏移误差可以用在输出电压上叠加电压的方法消除。【题11-11】 如果D/A转换器的参考电源发生了变化，将引起哪种误差？解：引起增益误差。【题11-12】 如果D/A转换器0832的输入数字为AF16，参考电压为5V，其输出电流IOUT1是多少？ 解：【题11-1

15、3】 在学过的几种A/D转换器中，哪种转换速度快？哪种转换位数多？解：并联A/D转换速度最快，位数最多。【题11-14】 逐次比拟式A/D转换器的转换时间与转换位数之间有什么关系？解：转换时间取决于转换转换位数，假设位数为n，转换时钟周期为TC，则最小转换时间是nTC。【题11-15】 *10位A/D转换器的参考电压为4.096V，该转换器能区分的输入模拟信号最小变化量为多少？分辨率是多少？ 解：最小变化量是4mV，分辨率是1/1024=0.097%【题11-16】 A/D转换器的采样频率与输入信号频率之间应该满足什么关系？ 解：按照采样定理，采样频率至少是输入信号最高有效频率的2倍。【题11

16、-17】 采样/保持电路的作用是什么？ 解：采样保持电路可以在A/D转换期间保持输入A/D转换器的电压稳定，减小转换误差。【题11-18】 如何采用一个A/D转换器实现多路模拟量转换？解：可以采用多路转换器，就是采用模拟开关选择A/D转换器的输入信号。【题11-19】 A/D转换器0809的输入电压与输出数字之间，具有什么关系？ 解：【题11-20】 试用D/A转换器0832与计数器74LS161组成10个台阶的阶梯电压发生器，要求画出完整原理图。从0V不断升高，每次升高一个台阶，在最高电压处返回0V后，再重复升高过程的电压波形就是阶梯电压解：根据题意有原理图如下。*【题11-21】 试用A/

17、D转换器0804组成一个8位A/D转换电路，输入模拟电压围为05V，采用2个十六进制显示的共阳数码管显示转换结果，用CPLD器件MA*7128S实现、并用Verilog HDL描述十六进制-7段译码器。要求画出完整电路图与十六进制-7段译码器的Verilog HDL描述。第12章 习题与参考答案【题12-1】 *数字电路输入端低电平有效，试设计一个按键电路给该数字电路输入端提供信号。解：【题12-2】 试设计一个输出低电平有效消除抖动的按键电路。解：【题12-3】 试设计一个开关量光耦隔离电路，当*开关闭合时，向数字电路输出高电平有效的信号数字电路侧电源为+5V，开关量侧电源为+12V。【题1

18、2-4】 现有74LS160需要外接发光二极管显示其输出端的电平，要求输出高电平使发光二极管亮，试设计该电路电源为+5V。解：【题12-5】 试设计一个采用74HC595的8位共阳数码管显示电路，由于室显示，不需要很亮，可以采用74HC595直接驱动电源为+5V。解：采用74HC595扫描驱动。电路图如下：【题12-6】 *继电器工作电压12V，工作电流50mA，假设采用74LS00门电路输出的有效高电平控制，试设计该继电器驱动电路。解：基极限流电阻RB=VOH-0.7/0.4mA=4.3k，选5.1k。这里取VOH=2.4V，VBE=0.7V验证：IB=VOH-0.7/5.1 k=0.33mA，IC=IB=3.33180=59mA由于集电极电流IC大于继电器工作电流，所以可以使三极管饱和。【题12-7】 *继电器工作电压6V，工作电流50mA，假设采用74HC04门电路输出的有效高电平控制，试设计光耦隔离电路驱动该继电器电源为+6V。解：TLP521二极管的电流为IF=VOH-1V/330=4V-1V/330