电子技术基础课后答案

1.1.1一数字信号的波形如图1.1.1所示，试问该波形所代表的二进制数是什么？1M一3.415一6.78解：010110101.2.1试按表1.2.1所列的数字集成电路的分类依据，指出下列器件属于何种集成度器件：(1)微处理器；(2)IC计算器；(3)IC加法器；(4)逻辑门；(5)4兆位存储器IC。解：(1)微处理器属于超大规模；(2)IC计算器属于大规模；(3)IC加法器属于中规模；(4)逻辑门属于小规模；(5)4兆位存储器IC属于甚大规模。1.3.1将下列十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数和8421BCD码(要求转换误差不大于2-4)：43(2)127(3)254.25(4)2.718解：(1)43D=101011B=53O=2BH；43的BCD编码为01000011BCD。127D=1111111B=177O=7FH127的BCD编码为000100100111BCD。254.25D=11111110.01B=376.2O=FE.4H001001010100.00100101BCD。2.718D=10.10110111B=2.56O=2.B7H；0010.011100011000BCD。1.3.3将下列每一二进制数转换为十六进制码：101001B(2)11.01101B解：(1)101001B=29H(2)11.01101B=3.68H1.3.4将下列十进制转换为十六进制数：(1)500D(2)59D(3)0.34D(4)1002.45D解：(1)500D=1F4H(2)59D=3BH(3)0.34D=0.570AH(4)1002.45D=3EA.7333H1.3.5将下列十六进制数转换为二进制数：(1)23F.45H(2)A040.51H解：(1)23F.45H=1000111111.01000101BA040.51H=1010000001000000.01010001B1.3.6将下列十六进制数转换为十进制数：(1)103.2H(2)A45D.0BCH解：(1)103.2H=259.125D(2)A45D.0BCH=41024.046D2.4.3解：(1)LSTTL驱动同类门九(max)=8湖J=04湖v8mAMN==20OL0.4mAI=0.4mAI=0.02mAN=20ax)IH(max)(2)LSTTL驱动基本TTL门v0.4mA5N==20OH0.02mA【。L(max)="max)"心8mAN==5OL1.6mAI籍)=0.4mAI【h()=0.04mA2.4.5解：0.4mAN==10OH0.04mA

L=TAB-BC-D-E=L=TAB-BC-D-E=AB+BC+D+E2.6.3解:B=0时，传输门开通，L=A；B=1时，传输门关闭，A相当于经过3个反相器到达输出L,L=AABL00001110所以，L=Ab+AB=A㊉B2.7.1解：DED，ED=DEBC._____，ABC-DE=A(BC+DE)AF•W，EAF-GF=E(AF+GF)=EF(A+G)L=A(BC+DE)•EF(A+G)=A(BC+DE)+EF)A+G)

2.7.2解:——===.AB-B^A=和•(A+B)=AB+AB=A©BL=A©B=A©B当没有车辆行驶时，道路的状态设为0,有车辆行驶时，道路的状态为1;通道允许行驶时的状态设为1,不允许行驶时的状态设为0。设A表示通道A有无车辆的状态，B1、B2表示通道B1、B2有无车辆的情况，LA表示通道A的允许行驶状态，LB表示通道B的允许行驶状态。由此列出真值表。AB1B2LALB000100010101001011011XX10LA=A+A•吐.B=A+吐.BLB=~LA=A+B/B=A(B1+B2)3.1.2用逻辑代数证明下列不等式A+AB=A+B由交换律A+BC=(A+B)(A+C)，得A+AB=(A+A)(A+B)=A+BABC+ABC+ABC=AB+ACABC+ABC+ABC=A(BC+BC+BC)=A(C+BC)=A(C+B)=AB+ACA+ABC+ACD+C+DE=A+CD+EA+ABC+ACD+C+DE=A+ACD+(C+D)E=A+CD+CDE=A+CD+E3.1.3用代数法化简下列等式AB(BC+A)AB(BC+A)=ABC+AB=AB(A+B)(AB)(A+B)(AB)=ABAbc_b+C)ABC(B+C)=(A+B+C)(B+C)=AB+BC+AC+BC+C=AB+CA+ABC+ABC+CB+CBA+ABC+ABC+CB+CB=A+CAB+AB+AB+ABAB+AB+AB+AB=A+A=0①(A+B)+(A+B)+(AB)-(AB)(A+B)+(A+B)+(AB)-(AB)=(A+B)-(A+B)-(AB)-(AB)=(AB+BA+B)(AB+AB)=B(AB+AB)=AB(A+B+C)(A+B+C)(A+B+C)(A+B+C)=A+BABC+ABC+ABC+A+BCABC+ABC+ABC+A+BC=A+ABC+BC=A+BC+BC=A+C⑴AB+(A+B)AB+(A+B)=AB-(A+B)=(A+B)(A+B)=A©B(j)B+ABC+AC+ABB+ABC+AC+AB=B+ABC+AC=B+AC+AC(k)ABCD+ABD+BCD+ABCD+BCABCD+ABD+BCD+ABCDBC=ABC+ABD+B(CD+C)=ABC+ABD+B(C+D)=ABC+ABD+BC+BD=B(AC+AD+C+D)=B(A+C+A+D)=AB+BC+BDAC+ABC+BC+ABCAC+ABC+BC+ABC=(AC+ABC)-(B+C)-(A+B+C)=(ABC+ABC)(A+B+C)=BC(A+B+C)=ABC+BC=BC(m)AB+ABC+A(B+AB)AB+ABC+A(B+AB)=A(B+BC)+AB+AB=A(B+C)+A=A+B+C+A=03.1.4将下列各式转换成与-或形式欢珏©T宙___(1)当A_©_B=0,C_©/=1时，真值为1。于是AB=01,CD=00或CD=11时，真值为1；AB=10，CD=00或CD=11时，真值为1。则有四个最小项不为0，即ABCD、ABCD、ABCD、ABCD⑵当A©B=1，C©_D_=0时，真值为1。AB=00，CD=10或CD=01时，真值为1；AB=11，CD=10或CD=01时，真值为1。则有四个最小项不为0，即ABCD、ABCD、ABCD、ABCDA©~B©C©~D=£m(1,2,4,7,8,11,13,14)A+B+C+D+C+D+A+DA+B+C+D+C+D+A+D=(A+B)(C+D)+(C+D)(A+D)=(C+D)(A+B+D)=AC+AD+BC+BD+CD+D=AC+BC+DAC・BD・BC・ABAC-BD-BC-AB=AC-BD+BC-AB=(A+C)(B+D)+(B+C)(A+B)=AB+BC+AD+CD+AB+AC+B+BC=B+AD+CD+AC3.1.7利用与非门实现下列函数L=AB+ACL=AB-ACL=D(A+CL=D(A+C_=DACL=(A+B)(C+D)L=(A+B)(C+D)=ABCD(q+巴z+IQ9U+S+Qlu&a+

(。+巴<+IQm+S+(alufea+8^<(p)8n+的+q冬+IU8TQ9V+8n+2V+IQlug+IU胃HgvIQ+G+v)ag+IQlug+lu叱氏HIg+feIQ+ICK§+lulag+橙)lg+KIQ+(w)QQq+ulgQq+Esa)*+ov+号

E+ew+号ov+a*冬HQy+(ag+loqWH

早与+0V+恃与

。皿v+IQy+咤+alugv+e皿v(q)

luH侦v+IUH侦v+b+¥H

lugy+08+uq+wHlugy+08+MN+wlugy+u_g+uqy+uy3侑帽同K®涅坦网职平旺Z.Z.E(17rM6odzgnNIo¥NHQurv)7E3橙+IQW+aQVQIQg+心g+gyQ<(孚rmror6odf?RH(auWYI$o^+aluE+IQgQ<(mr二69¥wKH-寸寸一9寸I己6I二W/+W/+W/+U/+U/+U/+W/+W/+lugz+Em+IQgy+aluIQq+HBC+CD+ABC+ACD+BCD()L(A,B,C,D)=Lm(0,1,4,6,9,13)+旗d(2,3,5,7,11,15)OZA+Dynyn(h)L(A,B,C,D)=乙m(0,13,14,15)+乙d(1,2,3,9,10,11)C1XXX111XXXDAB+AD+AC3.3.4试分析图题3.3.4所示逻辑电路的功能。C=(A©B)CAB=AB+(A©B)C全加器3.3.6分析图题3.3.6所示逻辑电路的功能。

S=A㊉BC=ABS°=A°㊉0B㊉CC=AlB+(A㊉B)C二1位加1法电路1103.4.3试用2输入与非门和反相器设计一个4位的奇偶校验器，即当4位数中有奇数个1时输出为0，否则输出为1。L=A©B©C©DL=AB+AB=~A_B-AB3.4.7某雷达站有3部雷达A、B、C，其中A和B功率消耗相等，C的功率是A的功率的两倍。这些雷达由两台发电机X和Y供电，发电机X的最大输出功率等于雷达A的功率消耗，发电机Y的最大输出功率是X的3倍。要求设计一个逻辑电路，能够根据各雷达的启动和关闭信号，以最节约电能的方式启、停发电机。ABCXY0000000101010100110110010101011100111111X=ABC+ABC+ABCY=m+m+m+m+m=AB+C4.1.1解：

D=II11+1I11+1I117321032103210=IIII+IIII+IIII321032103210=I+I+I+I+I+I+I+I+I+I+I+I321032103210D=II11+1I11+1I116321032103210+I+I+I+I+I+I+I+I+I+I+I21032103210+I+I+I+I+I+I+I2103210=I+I+I+I+I+I+I+I+I+I+I+I321032103210=I+I+I+I+I+I+I+I32103210=I=I+I+I+I+I+I+I+I321032102D=DD=D4.1.20解：7输A输出Bgb8Beb5b4b3B2BopS3&SiSo11111111110001111111110000111111110X00111111110XX0101111110XXX011111110XXXX10011110XXXXX1011110XXXXXX110110XXXXXXX11110XXXXXXXX0000XXXXXXXXX001P=BBBBBBBBBB9_87_65^3^10S=BB+B=B+BS=bbbbbB+bbbbB+bbbB+bbB2987f_65玉9_87_6^S9876987S=BBB+B+B+B)s=bbbbbbbB+bbbbbbB+bbbB+bbB1987654^2987654_J987鱼987_S=BBBBB+BBBBB+BBB+BBB1985_4298=43以86_287s=bbbbbbbbB+bbbbbbB+bbbbB+bbB+B09876543^19876^4398^65^_87_9S=BBBBB+BBBB+BBB+BB+B08642186438658794.2.3解:F=ABC+ABC+ABC+ABC=m+m+m+m解5.3

.474151W0123ii5&7gabcddddddddeABC1o2DDY=E-RD0+m+mD+mD+miri[i|rri]|iti2!iri3|W41UI51rri&；rk1Y=E'网-|口「|+■吗+吗£\+刑4口「|++说]4.3.6解：（1）Y=ABC+ABC+ABC=m4+m+m1eABCeABC74151-DoDiD2DsD4D5D6D7⑵y=A©B©C=ABC+ABC+ABC+ABC=m^+m2+m4+m774151D0D1D2DsD4D5D6D711-4.4.1解：F=AB+AB+AB^AB=AB+ABAB+ABABA>B11111100=AB+BAB+AAB111n01001111001100fa>b瓦哭4.5.1解：S=A㊉B㊉CABABM_2iCj—i4.5.6解：(1)半减器S=AB+AB(2)全减器ABCj-i0~~0~~001010011100101110SCi0~~o'i；100000=AB+(A㊉BCi-1C=ABS=ABC+AbC+ABC+ABC^=A®B©CC=ABC+ABC+ABC+ABC=AB+Ab+ABCii-1i-1i-1i-1i-5.1.1分析图题5.1.1所示电路的功能，列出真值表。SRQ00保持01SRQ00保持01010111不定5.1.6由与或非门组成的同步RS触发器如图题5.1.6所示，试分析其工作原理并列出功能表。5.1.3如图5.1.6所示的触发器的CP、R、S信号波形如图题5.1.3所示，画出Q和Q的波形，设初态Q=0。SRQnQn+1说明000输出状态不变010o}°R高电平有效，复位100u£高电平有效，置位11输出状态不定5.2.2设主从JK触发器的初始状态为0，CP、J、K信号如图题5.2.2所示，试画出触发器Q端的波形。5.2.6逻辑电路如图题5.2.6所示，已知CP和A的波形，画出触发器Q端的波形，设触发器的初始状态为0。舫Qn1=JQn+KQn=AQn+Qn=A+Qn解：5.2.11D触发器逻辑符号如图题5.2.11所示，用适当的逻辑门，将D触发器转换成T触发器、RS触发器和JK触发器。解：Qn+1=D=T㊉QnQn+1=D=S+RQnQn.=D=JQn+KQn6.1.1已知一时序电路的状态表如表题6.1.1所示，试作出相应的状态图。6.1.2已知状态表如表题6.1.2所示，试作出相应的状态图。现态次态麻｝出务输出&X2Xj=01f11X2>.j=10SoSo/0Si/Ds3/o1Si52/D1&血A)s3/o1■S£/01

6.1.3已知状态图如图题6.1.3所示，试作出它的状态表。6.1.5图题6.1.5是某时序电路的状态转换图，设电路的初始状态为01，当序列X=100110时，求该电路输出Z的序列。解：0110106.1.6已知某时序电路的状态表如表题6.1.6所示，试画出它的状态图。如果电路的初始状态在S2，输入信号依次是0101111，试求出其相应的输出。10101016.2.3试分析图题6.2.3所示时序电路，画出状态图。解：（1）写出各逻辑方程输出方程乞01驱动方程D0=XD1=g

(2)将驱动方程代入相应特性方程，求得各触发器的次态方程，也即时序电路的状态方程如=D=XQn+1=D=Qn__—丽一二、Q10000/101/10110/111/11000/101/01110/111/1(3)1__—丽一二、Q10000/101/10110/111/11000/101/01110/111/1(3)1画出状态表、0状态图6.2.4分析图题6.2.4所示电路，态图。写出它的驱动方程、状态方程，画出状态表和状解：(1)写出各逻辑方程输出方程Z=XQ1nQ驱动方程J0=Q1nJ=QnK=XQn驱动方程J0=Q1nJ=Qn01(2)将驱动方程代入相应特性方程，求得各触发器的次态方程，也即时序电路的状态方程Qn+1=JQn+KQn=QnQn+XQnQn=QnQn+XQn000001010101Qn+1=JQn+KQn=QnQn+Qn=Qn+Qn6.3.3试用正边沿JK触发器设计一同步时序电路，其状态转换图如图题6.3.3所示，要求电路最简。解：(1)画出状态表⑵列出真值表解：(1)画出状态表⑵列出真值表XQiQn亦'QoZJ1KiJoKo0000000X0X0011101XX0010000X10X011111X0X0100010X1X101010XM0110101X0X111101XX1K=XQnK=X-QK=XQnK=X-QJ=XQnZ1=QnQ)n+XQn7.1.1在某计数器的输出端观察到如图7.1.1所示的波形，试确定该计数器的模。QoIIQiL_Q2解：模为67.1.3试用负边沿D触发器组成4位二进制异步加计数器，画出逻辑图。7.1.5试分析图题7.1.5电路是几进制计数器，画出各触发器输出端的波形图。解：五进制计数器123456789QiQ27.1.9试分析图题7.1.9所示电路，画出它的状态图，说明它是几进制计数器。解：五进制计数器123456789IET%abcgEP74161氏3

QqQeQcQu解：4096。采用并行进位方式。画出它的状态图，并说明它是几进制计数器。解：十进制计数器。7.1.11试分析图题7.1.11所示电路解：11进制计数器。7.1.15试分析图题7.1.15所示电路说明它是多少进制计数器，采用了何种进位方式。11IgyRlABC画出它的状态图，并说明它是几进制计数器。解：十进制计数器。7.1.11试分析图题7.1.11所示电路解：11进制计数器。7.1.15试分析图题7.1.15所示电路说明它是多少进制计数器，采用了何种进位方式。11IgyRlABCDEP74HC16K1)RC°cpQeQ匚QuIg-pRdABCDEP74HC161(2)RC0CPQrQgQ匚QpIgyRdABCDEP74HC161(3)RC0CPQu毒Q匚QuCP解：S0=1表示右移操作，在这里是DSRfQfQfQfQ。启动后，S]S0=11，处于置数状态，1110被置入寄存器中，然后每来一个脉冲，寄存器循环右移，寄存器中的序列依次是1110f1101f1011f0111。此时再来一个脉冲(即第四个脉冲)时，当QQQQ瞬间变成1111，1110又被置入寄存器，回到起始状态，重又开始记数循环过程：所以它相当于一个四进制计数器的作用，也可以看作四分频电路。7.2.2试用两片74194路。7.2.2试用两片74194构成8位双向移位寄存器。SiSoCPCPABCD74194□srQaQjQgCPABCD74194□srQaQjQgQ74194SLDsrQaQeQcQdRd8.1.2一个有4096位的DRAM，如果存储矩阵为64X64结构形式，且每个存储单元刷新时间为400ns，则存储单元全部刷新一遍需要多长时间？解：由于采用按行刷新形式，所以刷新时间为400nsX64=25600ns=25.6ms8.1.3指出下列存储系统各具有多少个存储单元，至少需要几根地址线和数据线？(1)64KX1(2)256KX41MX1(4)128KX8解：(1)16,1(2)18,4(3)20,1(4)17,88.1.4设存储器的起始地址为全0，试指出下列存储系统的最高地址为多少？(1)2KX1(2)16KX4(3)256KX32

解：(1)7FF(2)3FFF(3)3FFFF8.1.6一个有1MX1位的DRAM，采用地址分时送入的方法，芯片应具有几根地址线？解：10根8.2.1用一片128X8位的ROM实现各种码制之间的转换。要求用从全0地址开始的前16个地址单元实现8421BCD码到余3码的转换；接下来的16个地址单元实现余3码到8421BCD码的转换。试求：(1)列出ROM的地址与内容对应关系的真值表；(2)确定输入变量和输出变量与ROM地址线和数据线的对应关系；(3)简要说明将8421BCD码的0101转换成余3码和将余3码转换成8421BCD码的过程。解：使用5位地址线A4A3A2A1A0，最高位用以控制前16单元和后16单元，后4位地址线用以表示输入变量。使用ROM的低4位数据线D3D2D1D0作为输出即可。3AoA4oA1o23AoA4oA1o2AoD70d5o6Do3DoD4oi—I1xr11“i—Ir11“i—Ir11"一―Iru一―I一―Iruru一―I一―Iruru1—r“i—Ii—Ii—Ii—Irurur*i—Ii—I1—oooooooooor11*一―Ir11*一―Ir11*一―IJI1x1x1x1—r*一―I一―I一―I1—oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo也4脸椀如也口坊©6%%奥班琬i—I0oo0o0000oooooooooi—I0oo0o0000ooooooooooooooooooo1x1x-u-ui—Ii—Ioooo0000血血血m11000110110000一―Ir11*一―I一―Ii—Ii—Ii—Ii—Ioooooooooooooooooooooooooooooo出逻辑函数表达式。ooOrurui—Ii—Irurui—Ii—Ii—Ii—I1x1xKb解：L=ABCD+ABCD+BCD+ABCD+ABCD8.3.2PAL16L8编程后的电路如图8.3.2所示，试写出X、Y和Z的逻辑函数表达式。

解：X=AB+AC+BCY=DEF+DEFTDEF+DEFZ=GH+GH8.3.4试分析图题8.3.4所示电路，说明该电路的逻辑功能。解：Qn+1=D0=QoQn+1=D=QnQn+QnQn0010110110二位二进制计数器。8.3.5对于图8.3.9所示的OLMC，试画出当AC0=1，AC1(n)=1，XOR(n)=1时的等效逻辑电路。'来自邻级|端出(m)反馈目｝10P'来自邻级|端出(m)反馈目｝10P号01u00K9.1.1图示电路为CMOS或非门构成的多谐振荡器，图中RS=10R。⑴画1v出a、b、c各点的波形；(2)计算电路的振荡周期；(3)当阈值电压Vth由2DD改变至3VDD时，电路的振荡频率如何变化？与图9.1.1电路相比，说明R9.1.1图示电路为CMOS或非门构成的多谐振荡器，

解：⑴T=RClnV"、,RCln2解：⑴T=RClnV"、,RCln2”、⑵'匕)2v-VD「vDD)_th_V

th

(V+VT=RCIn—dd_thVth⑶'RC1K9k=ln812(4)增大输入电阻，DD-Vthf=-—23RCln8提高振荡频率的稳定性。9.2.1微分型单稳电路如图所示。其中tpi为33，Cd=50PF，Rd=10kQ，C=5000pFr=200Q苗对南地而中vvvvvv的，，试对应地画出I、d、O1、R、O2、O的波形，并求出输出脉冲宽度。II解：由于门G1开通时，vD正常时被钳在1.4V上，输出保持为稳态0。当负脉冲来临时，vd瞬间下到低电平，于是开始了暂稳过程。T=RClnVOH=5000x10-12x200ln32=0.83wVh1.4

9.2.3由集成单稳态触发器74121组成的延时电路及输入波形如图题9.2.3所示。(1)计算输出脉宽的变化范围；(2)解释为什么使用电位器时要串接一个电阻。9.4.3由555定时器组成的脉冲宽度鉴别电路及输入％波形如图题9.4.3所示。集成施密特电路的Vt+=3V，Vt—T.6V，单稳的输出脉宽七有L<12的关系。对应V］画出电路中B、D、D、E各点波形，并说明D、E端输出负脉冲的作用。

D为0D为0表示产生一个有效宽度脉冲；E为0可能出现复位现象。10.1.110位倒T形电阻网络D/A转换器如图所示，当R=Rf时：(1)试求输出电压的取值范围；(2)若要求电路输入数字量为200H时输出电压VO=5V，试问VREF应取何值？V=-—refN解：O2nB10一14[102410一14[1024RE以=—10V(1)试推导输出电压vO与输入数字量的5=—10V(1)试推导输出电压vO与输入数字量的—REF210(2)210LV…5——REFX512102410.1.3n位权电阻D/A转换器如关系式；(2)如n=8,Vref=-10V，压值。当Rf=8R时，如输入数码为20H，试求输出电^REFG-2n-1+D-2n-2+D-2n-3+…+D-20)=—kRn-1n-2n-30Rf⑵10.1.4⑴⑵VRRRfG1-2n-1+D2-2n-2+D3-2n-3+…+D°-⑵10.1.4⑴⑵解：(1)r=8R，开关D=1，进行电流分配，否则没接VRFFREFVr+DVrEF+DVref+DVref+DVref=—V。r7r62R54R48RRfVr+Vref(27D+26D+25D+24D)=-5nRbvo=?X20H=4X5nRbvo=?X20H=4X32=40V图题10.1.4为一权电阻网络和梯形网络相结合的D/A转换电路。试证明：当r=8R时，电路为8位的二进制码D/A转换器；试证明：当r=4.8R时，该电路为2位的BCD码D/A转换器。Vref-V对于左边权电阻网络，例如当开关D3=1，电流为R二D3Vref-V当开关D3=0时，电流为R，合起来可写成RD3VREF-Vr+D2VREF-Vr+f一V『+D%-V『=V『R2R4R8RrZrefG3D+22D+2D+D)-15V^=工IrefN=匕+15Vr

8R32108Rr8RN3r+8RVrefVrefn=、+15V

8R38R8RVV=1REFN匕+ZrefGd+26D+25D+24D)=-=—=—Vre^N—4解：(1)O210RBRb(2)将D9求反，RqR，Rb=2R，Vb=-Vref8R27R7654RVvREFNVvREFN8Rx163VCREF07D27R7(2)k=4.8R+VREFCD+26D+25D+24D)='o27R7654)v+26D+25D+24D+N)=—O6543RfVREFRfN27RbVf+rV―REF-

8RTOC\o"1-5"\h\zVC)v——也7D+26D+25D+24Vf+rV―REF-

8R3D+22D+2D+D)—15VrV32108RVREF*3D+22D+2D+D)=-^+15