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文档简介

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- - LA、B、C关系的真值表,写出L的表达式。BCABC V L 解答3(2)(87.15)D余(3)(239.03)D余*讨论:BCD码是一种四位二进制代码,来特定地表示十进制的十个数码。要注意

I6-0.7B

12

I5-0.70.143(mA)B

50

∵IB ICI

51.67(mA)

VBE

15

IB50.70.7(3) VCE=VCC-ICRC=15-10.7×2=-6.4V4I

VCC157.5

门坎电压,则三极管一定工作在截止状态(VBE很小,所以集电结一定反偏;若VBE大于管子的门坎电压,则管子导通,再来判别是放大导通还是饱和导通。1.10的关系为2n(n指变量个数。ABCL00000010010001101000101111011111LABCABCABCA(B答 5 )B .011)B .011)B (3)(100001.001)B (100001.001)B (2)(4FD.C3)H=(10011111101. (4FD.C3)H=(2375.606)O(4FD.C3)H=(1277. (3)(79B.5A)H=(11110011011. (79B.5A)H=(3633.264)O(79B.5A)H=(1947. 基区中的超量电荷和反向基极电流。超量电荷越少,反向基极电流越大,关断1.9(a)L1A、B、C关系的真值表如表解1.9所示。由真值表可写出逻辑表达式L1AB 0000001000101010L2ABCABCABC(A基本习 CRR CRR

B

D

LL 端接同类与非门的输出低电压0.3V(4)输入端通过200Ω的电阻接地。A 1(1)(4L1AB L2 L3AB&& && B

& && & L2 2.6求下列四种情况下的电压表读数和G2输出电压VOB=3.6VK GB

C & & B&&C

COCFABBCD以及当ABCD=1001时,各输出函数的值。△L1 L2 L3 △&&&&&&&&&△ LD LA BBCTTLCMOS两种门电路相互连接时,主要考虑哪几个电压和电流参数?1 C 表题S输 SS输 S输Y00011011S10mA5V,输出低电2.20CMOSVOH=4.7V,VOL=0.1V,试VO(三极管的集电极电位。并说明接口参数选择是否合理。解答为:L1=AB+CA为低电平时,T1发射结导通,VB1<2.1V,D、T2截止,L2A为高电平时,T1发射结不通,+VCCD、T2导通,L2输出低电平。由以上分析L2A、B一高一低时,T1、T2中有一个截止,L3以下部分的支路仍不通,输出高电A、B均为高电平时,T1、T2都饱和导通,L3以下部分的支路导通,输出低电平。根据以上分析可以列出真值表如表解2.1。由真值表可得表达式:L3ABABABA、B一高一低时,T1、T2中有一个饱和导通,L4以下部分的支路导通,输出低A、B均为高电平时,T1、T2都饱和导通,L4以下部分的支路导通,输出低电平。根据以上分析可以列出真值表如表解2.1。由真值表可得表达式:L4ABA 111010002.6LCDCD。当同或门一端接VCC时,相当于输入1,这时输出信号与另一输入信号是相等的。由图题2.6(b)可见,它可以实现L2AB。 AB&&B LL L 图解 图解 LCDCDCDC=0时,L=D。C=1时LD LCDCDCC=0时LD。C=1时,L=D三态门处于高阻态,对于后一级与门来说相当于输入1,所以L3=A。2.11L1A(BC)ACL2A(BC)DA(BC)L1ABABL2ABCCMOS三态输出的两输入端与非门电路见图解2.16,真值表见表解2.16。图中的与非CMOSCMOSC为高电平1CA1CABL00110110111100×LC答0.3V时,输入电压均低于其关门电平VOFF(VOFF=1.3V),因此门的输出电压均高于其输出高电平的最小值VOH(min)(VOH(min)=2.4V),都属于高电平,所以以上三种输入的接法都属于逻辑0。当输入端通过200的电阻接地时,见图解2.2。由电路分析得:Vi R

(VCC 0.2

(50.7) +RB+R CD图解 图解TTLT1管的发射结不通,VCCT2、T3管饱和VOL(max)(VOL(max)=0.4V),都输出低Vi (VCC0.7)R 10

(50.7)T1的发射结也是导通的,所以输入电压Vi最终被钳制在1.4V上。两者中的较小值作为门电路的扇出系数,用NO表示:NO=10。LABABA 门输入端悬空相当于输入高电平,输出电压:VO=0.3V 门输入端悬空相当于输入高电平,输出电压:VO=0.3VB=3.6VKG2门输入端的情况如图解2.2所示。其输入电压:V 4

(50.7)T3的发射结这三个串联的PN结导通,VB1=2.1V,而电压表读数为:VB1-0.7V=1.4V。OCFABBCD2.9ABCD=1001时,各输出函数L1ACACL2ADOCL3ADB=0时L4B=1时L4 表如表解2.13(b)所示。表解 表解CACAB00110110001100×BA001011×高阻LABA LABAC

LB图解 图解驱动门的IOH(max)≥负载门的IIH(总)低电平电流IIL(max)的和。Y00Y01Y10Y11YR520.3

&&VOH=4.7V

I4.70.7B VCC RC

2当VOL=0.1V时:因电压达不到发射结的门坎电压,所以三极管截止:Vo=VCC- 基本要习AABA(AB)CA(BABC(BABABAB(ABC)(ABACABCBCABDABCDACDE(AB)CABCA(CD)BCDACD(AAC)(ACDLABACL(ABPAGE9PAGE9L(AL(AB)(AC)ACLADACBCDLABCACLABCDBCDL(AB)(AC)ACLACACBCLABCABDCDABCACDLACABCBCLABCDD(BCD)(AC)BDA(BLD(ALABCABCLACABBC,试用真值表、卡诺图和逻辑图(与非—与AA

L1C L2WABCXABCYABC(AZ74LS00(2输入端与非门)实现异或逻辑关系YAB,画出逻L=∑(,仅当2<B3B2B1B0<7时,输出Y才为1。B0,仅当2<B3B2B1B0<7时,输出Y才为1。数个1时输出为1,否则输出为0。入状态相反;C=1时,输出状态与输入状态相同。LABL(BC)(BLABBC解答示3.2(5)ACABCBCACABCBCABCACABCBCABCABACACBCCBCABC(分配律=ABCBC(吸收律=ABCB(吸收律CB(吸收律=BC(AB)CABCAB)CAB)C(分配律=ABAB)]C(分配律=C(互补律LBCBDABACDACDL 11

L 1111111111111 1111111111111 11 LABL1(AB)CL2(AB)CABCABCABC 0110100100010111将真值表中的函数值填入卡诺图,并化简(见图315(b。注意其中无关YB2B1B2B0B2B2B1B2B0B2B1 Y Y1 1111111&&& &&&&&&&&&&Y3.20在题3.20所述逻辑问题中,可确定A、B、C为输入变量,它们代表三台设备的故1”;灯灭时,对应逻辑“0”。L1ABCABCABCA(BCBC)A(BCBCA(BC)A(BA(B用卡诺图法化L2:将真值表中的函数值填入卡诺并化(参见图解320(a。L2ABBC根据表达式画出逻辑电路如图解3.20(b)所示。由图可见,该电路要用三片7486、一片27400、一片3输入与非门 L2ABCABCABCA(BCBC)A(BC)A(BC)*3.20的分析,使我们认识到:设计逻辑电路时,不能单纯考虑逻答3.2(1)AB(BC+A)=AB(2)ABC(BC)=AB+C(3)ABABABAB(ABC)(ABC)=A+B(6)ABDABCDACDEADADA(CD)BCDACDABCDCDCD(9)(AAC)(ACDD)(2)ABC001,011,101,110,111LABACBC13.4(1)LAC (2)LACD(3)LBC(4)L3.5(1)LABCACBC(2)LABCDBCDAD(3)L(AB)(AC)ACBC3.6(1)LACBCAB(2)LAD(3)LC(4)LACDBD(6)L(A,B,C,D)=BDBD(8)L(A,B,C,D)=ACCDC(2)LD(AC)ADCD(3)LABCABCABCABCABCLACABBC3.8所示。卡诺图和逻辑图如图解3.8所示。ABCL0000111100110011010101010111111001111101LB01111101 3.9(a)同或关系(b)WABC,XABCABCC(AB)YABCAB)CABC,Z=ABC,根据以上表达式可画出逻辑电路(略&&&&&& (1)LABDABCBCDABDABDABDABCBCDABDLBDABACDACDABCLBDABADCACDYB3B2B1B3B2B0B3B2B1B0,根据以上表达式可画出逻辑电路(略B2A2A0A2A1A2A1A0B1A1A0B0A0,根据以上表达式可画出逻辑电B2A3A2B1A3A2A1B0A3A2A1A0,根据以上表达式可画出对应的逻辑表达式为:LABCDB3A3CB2A2CB1A1CB0A0基本习Q1,译的输出为W0~W3,其真值表如表题4.1所示。输入输出0001000000101000010001000110001010000001信号,其余13个状态为无效状态。要求译输出端L1、L2、L3轮流输出高电平以控制三态门,把三组数据D1、D2、D3 ABCABC L1L2ABC2L3B D2 D2 器&&Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1G1 A2A1 0 AB图题 图题应用 00~3F使用七段集成显示译7448和发光二极管显示器组成一个7位数字的译码(1)L1F(A,B)(2)L2F(A,B,C)L3ABL4ABCA(B(1)L1F(A,B,C)(2)L2F(A,B,C,D)要求当输入的四位二进制码中有奇数个1时,输出为1,否则为0。X2X1X0及Z2Z1Z0为两个三位二进制数。试分析电路的逻辑功能。3X2X1

Z2Z1474283实现下列BCD解答L1A1A0A1A0L2A1A0A1A0L3A1A0A1001000101010001&L&Y7Y6Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1G1 A2A110 B图解 图解4.6 LABCABCABCABCABCABCm0m2m6 74138的G1G2AG2B取100时,各输出函数为:Y0A2A1A0m0Y1A2A1A0m1,Y7A2A1A0m7,若将ABC送入 L偶校验器的逻辑关系见表解4.14。ABCDL0000000011001010011001001010100110001111100011001010100101111100011011111011111074151A2、A1、A0ABC000~1118组值时,LDDD0、D3、D5、D6DD1、D2、D4、D74.14所示,它LD首先281数据74151扩展161数据选择器16条数据输入通道D0~D15。当地址选择信A3A2A1A00000~111116组值时,数据选择器将依次选通D0~D15,若将0100101110011011依次送入D0~D15,则可以在地址选择信号控制下,从选择器的输出端得到这一序列信号。电路如图解4.15所示。1YG1YGA2A1 DDDDDDDYYGAAADDDDDDDYDDDDDDAAAADDDDDDD1101100在图题.16所示的逻辑电路中,74138是3-8线二进制译,74151是8选1数X2X1X0000~1118组值时,74138Y0~Y7分别输出低电平,同时其它各端为高电平,又知当Z2Z1Z0从000~111取8组值时,数据选择器将依次选通D0~D7。由此可见,当X2X1X0与Z2Z1Z0相等时,Y=0,当两者不等时,Y=1。这是一个相同4.20设X3X2X1X0和Y3Y2Y1Y0分别为8421BCD5421BCD码,将8421BCD码与821441441=213。根据以上分析设置一控制信号C。为得到最简表达式,进行卡诺图化简,如图解420(b)所4.20(c余3Y3Y2Y10X3X2X18421BCD

001

5421BCDS3S2S1S3S2S1A3A2A1 B3B2B10C0X3X3111111 11X3X2X18421BCD *讨论:典型的组合逻辑电路如:译、编、数据选择器、数据比较器、加法器、译实现任意组合逻辑函数的应用,方法简单,并且所实现的电路集成度高,可答W0Q3Q2Q1,W1Q3Q2Q1,W2Q3Q2Q1,W3Q3Q2Q1,W4Q3Q2Q1Y0ABCDY1ABCDY2ABCD,根据以上表达式,可由与非门实现要求的译码4.4VccY0Y1Y2Y3Y4Y5 36 367

A0A1A2G2AG2BG1Y710100L1ABACABC,L2AB L1Y7Y6Y4Y2Y0,L2Y9Y5Y4Y3Y1,依据以上表达式,可由译 A0A0Y3 Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6 3 Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6 G1 A2A1 G1 A2A110 0A4 10 A5A4图解 图解RBIRBIRBI RBORBIRBIRBI RBO RBORBORBO A3A2A1 AA2A

A3A2A18 Y4选1Y4选1A1A D3D2D11 A4选1 AC4选1数据选择4选14选1数据选择4选1数据选择0D0000101B7A7B6A6B5A5B4

B3A3B2A2B1A1B0F

0010000BABBABABABBABABAB4.19(a(2)(4.19(dSAi ∑Y7∑Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1G1 A2A1Ci-

Ci-01AiCi-基本习 5.15.1Q=0Q和Q端的波形(设初始状态为Q=0。5.1.5(a)Q=0,R、S端和CP端的输入信号如5.3所示,试画出该同步RS触发器相应的Q和Q端的波形。 图题 图题下降沿触发和上升沿触发两种触发方式的主从 触发器的逻辑符号及CPSPAGE6PAGE6PAGE7PAGE7Q 1RC1B

1R 1RC1BCP发器Q端的波形。触发器Q端的波形。CP D CP

触发器的初始状态均为0。 Q1 1∧∧ ∧∧

B器的初始状态为Q0=Q1=0。1D1D1D1D Q1& Q1&∧∧发器的初始状态均为0。11K11KX∧∧∧∧X设触发器的初始状态均为1。SDQSD

∧∧∧∧ ∧∧发器的初始状态均为0

∧∧D并说明φ1、φ2的相位差。各触发器的初始状态为0。波形,设触发器的初始状态为0。波形,设触发器的初始状态为∧∧φ ∧∧&&1Kφφ&2&

1K Q

∧∧∧A∧AQ Q∧∧A∧∧A一个触发器的特性方程为Qn1XYQn,试用下列两种触发器实现这种 &∧∧∧∧A解答示(a)Qn+1=DD=1Qn+1=DDQnQn1由Qn1JQnKQn,J=K=1Qn1由Qn1JQnKQnJQn,K=1Qn1由Qn1JQnKQn,J=1KQn由Qn1JQnKQnJQn,K=QnQn1画出各电路的输出波形如图解5.8所示。要注意通过逻辑符号确定各触发器的触发(a)(b)(c)(d)(e)(f)5.12

Qn1JQnK Qn1分析电路:由 0 00,J0=K0=1,得: 0,此触发器构成计

J1K1X

J1KJ1K

J1K1Qn0Q05.13

J

0Qn1TQn。若要实现特性方程为Qn1XYQn的功能,只要使:5.18(aQTT ∧∧ ∧∧ DTQn1TQn。若要实现特性方程为Qn1XYQn的功能,只要使: Qn1JQn Qn1JQnQn1SQn1S基本SR00不SR00不01110011SR0001010111不JK0001010111PAGE9PAGE9无 S S J J J无QS 0 1 0 1×DT 1JC11K 1JC11K Q Qn1TQnQn1Q DT T T T无Q Qn+ 无(边沿(边沿(边沿QQJK000×011×10×111×01D来分,有:RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器、T′触发器等;不同功能的触QQJK000×011×10×111×01D答 QQQCP=1

Qn1SRQSRQnQ11000001011100110100111100011111111101××0×QA B

K

QQ1和Q2的波形如图解5.9

VQ0和Q1端的输出波形见图解5.10V DQVQQ0φ1、φ2的波形见图解5.15。φ1、φ2的相位差一个CP脉冲周期。CPφ1 φQ0、Q1端的波形见图解5.16

CP

基本习001 图题 图题 ∧∧∧∧ 2试用正边沿D触发器及门电路组成3位二 ∧∧∧∧∧∧∧∧∧∧∧∧Q3Q2Q1∧计数脉∧计数计数∧∧Q3Q2Q3Q21 D3D2D1 1∧计数脉∧&Q3Q2&Q3Q21RDLDD3D2D1 D3D2D1DQ3Q2∧∧计数脉∧∧ 4试用JK试用D解答6.2驱动方程 J=K J=K=X 0JK触发器的特性方程Qn1JQnKQnQn1 次态方程 Qn1(XQn)Qn(XQn)Qn(XQn) Z

有4个状态 。当X=0时,按照加1规律从00→01→10→11→00循环变化,并每当转换为11状态(最大数)时,输出Z=1。当X=1时,按照减1规律从11→SX01Qn+1Qn+1ZQn+1Qn+1Z000101100110000010110010110011015 0 6.13EP、ET均应置于高电平,RCO是进位输出端,CP是计数脉冲输入Q1控制LD。此电路工作过程Q3Q2Q3Q2 状态之间循环,而七进制计数器只需其中0000~0110七个状态,所以可利用输出状态0111(此状态一闪即逝,有效状态)来反馈清零。具体接法如图解6.17(a)所示。6在0000~0110之间循环,当出现0110时,与非门输出低电平,使RD为0,在下一个CP脉冲的作用下,才可清零,所以0110是一个有效状态。(3)741610010,若利用置数端反馈置数,应使D3D2D1D0=0010,并将反馈置数信号引至同步预置数控制端LD。由于是同步置数方式,所以,应利用输1000反馈置数,这时的计数0010~1000七个状态之间循环,完成七进制计数功能,具体接法如图解6.17(c)所示。Q3Q2Q1&Q3Q2Q3Q2∧(1(2R(1(2)1计数脉Q31计数脉

0

Q3Q2Q1RDLDD3D2D1D0&

∧∧1∧∧

001

计数脉进制计74290级联成100的计数器。级联时,要注意正确74290之间的进位关系。因74290无进位输出端,可由低位片Q3引进位信号至片的CP1端,这可以在低位片输出状态由1001变为0000时,向片的CP1端提供一个脉冲下降沿,使高74160,而用低位片的进位输出端RCO去控制片的EP、ET。当低位片输出状态出现1001时,RCO输出有效,所以反馈清零回路用与门,以便在清零时提供高电平。74160的清零端低电平有7(3)7416082进才可完成82进制计数功能,具体接法如图解6.18(c)所示。Q3Q2Q1Q3QQ3Q2Q3Q2

Q3Q2Q1

∧∧∧∧ Q3Q2Q1Q3Q3Q2Q1Q3Q2Q1&Q3Q2Q3Q21RDLDD3D2D1RDLDD3D2D1∧∧111&Q3Q2Q3Q2

计数脉∧∧LDRDD3D2D1D0 LRDD3D2D1D0∧∧D 同 模16(四位二进制)可分 异 不可 82.利用集成计数器可以构成任意进制的加法计数器。在设计过程中,要注意以下几其输出状态是8421BCD码,如:“24”应表达为(00100100。当计数器的模小于1010时,需用多片集成电路完成,(110001616时,需用多片集成电路完成,这样构成的计数器初始状态一定是0000。然包含0000。始状态可为0111,然后在计数脉冲作用下逐次递减(要用具有减能的计数器,并将6.23如表解6.23(a)所示。这需要设计一个同步计数器。

9K2QnQnQnQ2J1Q

J0QnQ KQ2 检查能否自启动。由图解6.23(d)的状态图可见,电路能够自启动。01001101200131104000JJK000×011×10×111×0QQnQ12×××Q 2×××01J2 J1 J0n2Qn2Q2Q0001××01××××100××1J=Jnn1111××

10××××01× 0××××01×2K2

K1

Q2

K0

J0=Q122n1 1 122 1×10×× 1×10×××× 1×××××××Q22

×1×1×××0××1K=Qn+Q K= Q 1Q1QQ1JQ1J1&∧∧∧CP计数脉冲∧∧∧答6.1

001010010100 Q Q 1∧∧∧∧CP∧∧∧∧CR

∧∧∧∧CR清零脉∧∧∧∧CP计数脉

&RQ&RQQ0QRQRCR清零脉∧∧∧CP∧∧∧Q3Q2 6.14六十进制计数器(状态图略∧计数脉∧Q3Q2Q3Q3Q2Q3Q221

Q3Q2Q1∧∧计数脉∧∧6.151计数脉00 1计数脉Q3Q1计数脉00 1计数脉∧∧ ∧∧ 20J0QnQnK1J1QnK1QnQnJQnQnKQnYQnQn 2J01K01J1Qn0

2 0K1QnJQnQnQnKQnQnJQnQnQnKQnQnYQnQnQn0 3

D1QnQn

DQnY01

D3QnQnQn31 210D2QnQnQnQnQnQnQnDQnQnQnQnQnDQn31 21021 2 2

1 3

36.24(a6.24(b6.24(cCP计数脉∧∧∧ CP计数脉∧∧∧CP计数脉∧∧∧∧∧CP计数脉∧∧∧∧∧QQCP计数清∧QQCP计数清∧∧∧∧∧第七章半导体基本熟悉只读器(ROM)的结构、工作原理习 料双列直插式封装,单电源+5V供电。图题7.5给出了该 表,图中A0~A12为地址输入,DQ0~DQ7为数据输入/输出,G为读允许,W为写允许试用MCM6264SRAM设计一个16k×16位的器系统,画出其逻辑图331234512345678925

AA5A3

E1

无选择高阻态无选择高阻态 VSS

7.5MCM6264SRAM的引脚图和逻辑功能Y1ABCA(BY2ABY3(AB)(AY4ABCY1m(0,2,3,4,6,Y2m(0,2,4,5,6,7,8,Y3m(0,1,5,7Y4m(0,2,5,Y5m(3,7,8,Y6ABBCCDY7BDCDY8ABBC0000001001000101012001001103001101101010110111010100100111010001010110001110000001101000111100010.3解答一片MCM6264的容量是8k×8位,要求扩展为16k×16位的器系统。可E1、E2分别相并62648个数据输入/DQ0~DQ716个端:DQ0~DQ15。这样,由两片6264扩展得到8k×16位的器。若要使字数扩大两倍,可以对两组8k×16位器的E1、E2加适当的控制,并将其它端分别相并,即可88DQ78GWG 8D G8WG

D15~ A13A12~A0W

D7~16×4EPROM有四个地址输入端和四个数据输出端,可以实现四输入变量、四Y1ABCA(BC)Y2ABABY3(AB)(AC)Y4ABCABC画出矩阵的连线图:ABCD四输入变量由EPROM的地址端输入,Y1Y2Y3Y4EPROM的数据输出端引出。EPROM的与门阵列是固定的,或门阵列是7.6所示。此电路即可实现本题要求的逻辑m0m0m1m2m3m4m5m6m7m8m9m10m11m12m13m14()1111( 址C译C列码列器 7.8VRfVREF(23D22D21D20D KRfK(23D322D221D120D0 12 5 810设计数器初始状态为0000,即A3A2A1A0=0000,由表题7.8可知,对应的D3D2D1D0=0100,再根据上式计算可得:V0/K4CP脉冲的作用下,计数器0001A3A2A1A0=00017.8知,D3D2D1D0=0101,根据上式计算得:V12 5 810发展,只读器已名不副实,它不仅可以读出所的信息,而且可以方便地根据要求现场编程,这一改进使ROM除可以二进制信息外,其用法更加灵活、多变。题7.426×8=64×8T5、T6XiXi=1时,T5、T6Xi=0时,T5、T6截止,触发器输出端与位T5、T6类似,但并不是每个存Xi、Yi1时,该单元才与数据线接通,才能对它进行读或写,这种情况 )(或存门储阵矩列阵)m0m1m2m3m4m5m6m7m8m9m10m11m12m13m141111A 门 列D22基本习vvvvI v

S&&1v&&1

R

v试求振荡周期T,振荡频率f,占空比q。图题8.4为一通过可变电阻RW实现占空比调节的多谐振荡器,图中

D

7362

的延迟时间后,扬声器开始。如果在延迟时间内开关S重新闭合,扬声器不会发出CMOS反相器,输出的高、低电平分别为VOH=12V,VOL≈0V。PAGE5PAGE5PAGE4PAGE4 1 51263748512637 874 7vI13vI13221515极管D将发出闪烁的信号。8473D65552T5C

8.8555TR1、R2、ReC充电,当触发输入端输入负脉冲后,画出触发脉冲、电容电压VC555vo的电压波形,并计算电容C的充电时间。

621图题8.9所示电路是由两个555定时器构成的频率可调而脉宽不变的方波发生884D 73236AB276 vIm=4V。设vo2初态为高电R84 v1vvT36C2 2367 解答61.8.5555电路构成,第一级是施密特触发器,第二级是多R1、C1

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