数电复习讲义

1、电子技术基础数字部分期末复习一、基础知识第一二三章 1.数制的转换 2. 逻辑函数代数法化简 、证明 3.逻辑函数卡洛图化简 4.基本门电路、OC门、三态门、传输门电路分析二、组合逻辑电路第四章 5.组合逻辑电路的分析 门电路或者功能器件组成的电路 6.组合逻辑电路的设计 用门电路或者功能器件设计三、时序逻辑电路第五六章1.触发器 RS 、JK、 D触发器特性方程 状态转换图 做各种波形图2.同步时序逻辑电路的分析 逻辑方程 状态表 状态图 功能3.时序逻辑电路功能器件及应用 集成计数器设计各种计数器和分频器 寄存器及集成寄存器的分析 4.同步时序逻辑电路的设计 （触发器设计寄存器、计数器）

2、集成计数器、寄存器的应用 3四、脉冲信号产生与整形第八章 单稳 多谐振荡器 施密特触发器的概念 555定时器的结构 工作原理 555定时器的应用 电路构成 工作波形 计算公式所学中规模集成电路汇集1.优先编码器CD4532的示意框图、引脚图2. 74HC139集成译码器 3. 74HC138(74LS138)集成译码器 引脚图逻辑图七段显示译码器74HC4511 5. 集成二十进制译码器 744274LS151功能框图D7YYE74HC151D6D5D4D3D2D1D0S2S1S06.集成电路数据选择器8选1数据选择器74HC151集成双4选1数据选择器74LS15374LS857.集成数值比

3、较器74LS85的功能74LS85的引脚图 74LS85是四位数值比较器 ，其工作原理和两位数值比较器相同。 74LS85的示意框图基本SR锁存器逻辑门控SR锁存器74HC/HCT74双D触发器74LS74D触发器 D 触发器JK 触发器T 触发器RS 触发器不同逻辑功能的触发器国际逻辑符号7D3D2D1D0DI3*DI2*DI1*DI0*HHH6H HLHH5LLLHH4HHHLH3LLHLH2LLH1LLLLLDI3DI2DI1DI0左移DSL右移DSRS0S1行并行输入时钟CP串行输入控制信号清零输 出输 入CMOS 4位双向移位寄存器74HC/HCT194中规模集成电路74HC/HCT

4、393中集成了两个4位异步二进制计数器在 5V、25工作条件下，74HC/HCT393中每级触发器的传输延迟时间典型值为6ns。74HC/HCT393的逻辑符号74LVC161逻辑功能表输 入输 出清零预置使能时钟预置数据输入计 数进位CEPCETCPD3D2D1D0Q3Q2Q1Q0TCLLLLLLHLD3D2D1D0D3D2D1D0*HHL保持*HHL保持*HHHH计数*异步清零同步置数74LVC163与161基本相同。不过它是同步清零、同步置数。第一、二章习题17例：将下列二进制数转换为十进制数 （1）10110.0101 （2）1101101.111 解：（1）(10110.0101)2

5、=124+122+121+12-2+12-4=(22.3125)10（2）(1101101.111)2=126+125+123+122+ 120+12-1+12-2+12-3=(109.875)10例：将十进制数转换为二、八和十六进制数解：（1）(225.246)10=(11100001.011)2 （2）(225.246)10=(341.175)8 （3）(225.246)10=(E1.3E)16 18例：将下列十进制数转换BCD码 （1）(526.72)10=(?)余3码 （2）(645.89)10=(?)5421BCD 解：(1) (526.72)10=(1000,0101,1001.1

6、010,0101)余3码 (2) (645.89)10=(1001,0100,1000.1011,1100)5421BCD 例：某数(1100,1101,1110.1111)其对应的十进制数(678.9)10, 问该数是什么BCD码 解：(1100,1101,1110.1111)2421BCD=(678.9)10 19例：用公式法证明下列等式 解：ABC=ABC 例：用公式法证明下列等式 解：20例：用公式法化简 解：用对偶函数的方法 21例：用公式法化简 解：22例：将下列各函数用与非门实现 解：23例：将下列各函数用或非门实现 解：用圈0的方法24例：用卡诺图将下列含有无关项的逻辑函数化简

7、为最简 “与或”式和最简“或与”表达式。 变量A,B,C,D不可能出现相同的取值 解：25例：用卡诺图将下列含有无关项的逻辑函数化简为最简 “与或”式和最简“或与”表达式。 约束条件AB=0 解：26第三章习题27例：已知CMOS电路和 输入A,B及控制端C的波形, 试画出Q端的波形 解：当C=0时，TG1导通、TG2截止， 当C=1时，TG2导通、TG1截止， 28 例：试写出下图所示的逻辑功能 解：29例：试写出下图所示的逻辑功能 解：30例：试说出如下各TTL电路输出电平（高、低、高阻） 低高高低高阻高阻低低 31例：试说出如下各CMOS电路输出电平（高、低、高阻） 高低低32例：试按输

8、出逻辑表达式连接TTL电路 VCC GND VCC 33第四章习题34例：由与非门构成的表决电路如图所示，ABCD表示4个人，L=1时表示决议通过，试分析（1）通过决议有几种情况；（2）谁的权力最大。解：（2）C的权力最大。35例：已知某组合电路的输入ABC和输出F的波形如图所示，试写出F的最简与或表达式。解：36 例：试说明如下电路的功能。 解： 写出逻辑表达式：37 得到逻辑真值表： 当ABC取值全相同时，输出0，否则输出1，该电路为“不一致”判断电路38 例：与非门组成的电路如图所示。试画出化简后用与非门组成的电路。解： 写出逻辑表达式：39 例：试说明如下电路的功能。 解： A=1时，

9、G3,G4关闭，输出均为0；两三态门输出高阻， 此时C与D间隔离。 A=0时，G3,G4打开， B=1时G4输出1，G3输出0，数据由C传向D; B=0时G3输出1，G4输出0，数据由D传向C; 带门控的双向传输电路。 40例：用红绿黄三个灯表示三台设备的工作情况，绿灯亮表示全部正常，红灯亮表示一台不正常，黄灯亮表示两台不正常，红黄灯同时亮表示全不正常，试选用合适芯片设计电路。解：根据题意得到真值表由真值表得到逻辑函数表达式41选用译码器和与非门实现。42例：设计一个判断输入8421BCD码时能被2或3整除的电路解：根据题意得到真值表利用卡诺图进行化简得到表达式：逻辑电路：43 例：用74LS

10、138译码器构成如所示电路，写出输出F的逻辑表达式，列出真值表并说明电路功能。 解：由图可得逻辑函数表达式：列出真值表如下：电路的逻辑功能为：奇偶判别电路。 44例：用8选1数据选择器74LS151构成如图所示电路，（1）写出输出F的逻辑表达式，（2）用与非门实现该电路；（3）用译码器74LS138和与非门实现该电路。 解：（2）图略；45（3）当D=1时， 当D=0时，46例：试将74LS85接成一个五位二进制数比较器。 解：可将高四位正常接入，最低位可利用级联的三个端子 47例：用两个4选1数据选择器实现L，允许使用反相器。 解：7个变量，先尝试化简函数 48例：用8选1数据选择器74LS

11、151设计一个组合电路。该电路有3个输入ABC，一个工作模式控制变量M；当M=0时，电路实现“意见一致”功能；当M=1时，电路实现“多数表决功能” 解：根据题意得到真值表利用卡诺图进行化简得到表达式：49X2X1X0Z2Z1Z0000000001000010000011100100101101110110111111011例：设X,Z均为3位二进制数，X为输入、Z为输出，要求两者有如下关系：当3x 6 时，z=x+1；当 x 6时，Z=3; 试用一片3线-8线译码器构成实现上述要求的逻辑电路。 解：根据题意得到真值表图略50例： TTL或非门组成的电路如图所示。分析电路在什么时刻可能出现冒险现

12、象？用增加冗余项的方法来消除冒险，电路应该怎样修改？解：写出逻辑表达式 从表达式可清楚看到，当AB两者至少有一个0,且D=0时，表达式将成为： 从而出现竞争冒险。 可在电路最后的或非门添加一项： 51第五章习题52例： 逻辑电路如图所示。画出Q0和Q1的波形，设初态为053例： 逻辑电路如图所示。画出Q0和Q1的波形，设初态为054例：写出如图所示的触发器的特征方程, 此电路完成的是哪一种触发器的逻辑功能？ 解：同T触发器的特征方程相比较，此即为T触发器 55例：一种特殊的同步R-S 触发器如图所示。(1)列出状态转换真值表。(2)写出次态方程。(3)R与S是否需要约束条件？解：该电路分为2级

13、，后一级为由与非门构成的低电平有效的简单RS触发器，G为置位端、P为复位端。根据题意列出状态转换真值表56利用卡诺图进行化简特性方程：RS无需约束条件57例：试画出JK 触发器转换成AB触发器的逻辑图。AB触发器的功能表如图所示。解：先写出AB触发器的特性方程与JK 触发器特性方程比对后有：58例： 逻辑电路如图所示。画出Q和Z的波形，设初态为0解：59例：电路如图所示，试画出Q1、Q2在输入信号CP 、Rd和D下的波形 。解：60例：由各种TTL逻辑门组成如图所示电路。试分析图中各电路是否具有触发器的功能。不具有不具有不具有具有具有不具有61例：边沿触发器组成的电路和输入波形如图所示，设初态

14、为0。试画出Q1Q0 的波形 解：62例：电路和输入波形CP、A 如图 所示，设起始状态Q1Q0=00，试画出Q1、Q0、B、C 的波形。解：63例：一逻辑电路如图所示，试画出时序电路部分的状态图，并画出在CP作用下24 译码器74LS139 输出Y 0、Y1、Y 2、Y 3的波形，设Q1、Q0的初态为0解：首先作出Q1Q0的状态转换图。6465第六章习题66例：分析图所示电路，画出在5个时钟CP作用下Q1Q2的时序图。根据电路的组成及连接直接判断出电路的功能异步4进制减计数器67例：分析该电路为几进制计数器？画出电路的状态转换图 解：写激励方程、输出方程，并结合特性方程求解状态方程 68得出

15、状态转换表 同步5进制计数器 转换次序 现态次态S0000001S1001010S2010011S3011100S410000069例：异步计数电路。分析电路为几进制计数器，画出电路的状态转换图 解：写激励方程、输出方程，并结合特性方程求解状态方程，并列写时钟方程。 70得出状态转换表 000111111XX011011110110XX010010100100XX000CP3CP2CP1异步6进制计数器，能自启动 71例：设计一个同步7进制加法计数器。 解：由题意可得状态转换图状态编码，得出状态转换真值表S0S1S2S3S4S5S600000011000011S60011101S5010100

16、1S40001110S30110010S20010100S10100000S0Y次态现态转换次序72选择JK触发器，利用卡诺图化简求得驱动方程和输出方程F0000101110101110101110K0J0F1101110000101011110000K1J173F2101011011110000000000K2J2Y1011010100010110001001000000Y74化简后得到：检查111，1CP后进入000，电路具有自启动能力75例：用JK触发器设计一个能产生如图所示波形的同步时序逻辑电路，不得使用其它门电路。要求：给出设计过程，检查自启动，画出逻辑图，包括进位输出。解：由波形图

17、可得状态转换图76得出状态转换真值表结合真值表和特性方程求激励方程能自启动77例：试用74161和数据选择器构成一个序列发生器78例：用十六进制同步加法计数器74161设计能自启动的2421BCD 码十进制加法计数器，可用必要的门电路。解：2421码状态转换图计数至4时进行置数110179例：用中规模集成计数器74LS161 构成初始状态为0010 的七进制计数器解：状态转换图80例：试分析如图所示电路的逻辑功能。图中74LS160 为十进制同步加法计数器，其功能如表所示。解：28进制加计数器81例：由四位二进制计数器74161 及门电路组成的时序电路如图所示。要求：（1）分别列出X=0 和X

18、=1 时的状态图；（2）指出该电路的功能。82（2）X=1时，电路为5进制加计数器，状态转换图为：（1）X=0时，电路为8 进制加计数器，状态转换图为：解：83例：74163 为4位同步清零二进制计数器，试分析下图为几进制计数器。解：从0101计数到1100，同步清零，共8个稳定状态，8进制计数器84第八章习题85例：由555定时器构成的单稳态电路和其输入触发信号如图所示，试回答下列各问题： 解：555构成的如图单稳，利用负脉冲触发进入暂稳态。看哪个脉冲适合关键在于求解暂稳态的时间。 tw第2脉冲合适 （1）确定哪个适合作输入触发信号，并画出输出波形图。（2）确定该电路的稳态持续时间为多少？86由图可