华工网络数字电子技术作业

为了将600份文件顺序编码，如果采用二进制代码，最少需要用几位？如果改用八进制或十六进制代码，则最少各需要用几位？答：如用二进制最少需10位，用八进制最少需4位，用十六进制最少需3位将下列二进制数转换为等值的十进制数。⑴（101.011）2；（3）（1111.1111）2。解（1）（101.011）2=5.375 （3）（1111.1111）2=15.9375将下列二进制数转换为等值的八进制数和十六进制数。⑵（1001.1101）2；（4）（101100.110011）2。解：（2）（1001.1101）2=（11.64）8=（9.D）16 （4）（101100.110011）2=（54.63）j（2C.CC）16将下列十六进制数转换为等值的二进制数。（1）（8.C）16；（3）（8F.FF）晨解：（8.C）:（1000.1100）2（8F.FF）16=（.11111111）21.9将下列十进制数转换为等值的二进制数和十六进制数。要求二进制数保留小数点以后4位有效数字。（2）（188.875）10；（4）（174.06）10。解⑵：1.14用二进制补码运算计算下列各式。式中的4位二进制数是不带符号位的绝对值。如果和为负数，请求出负数的绝对值。（提示：所用补码的有效位数应足够表示代数和的最大绝对值。)(2)1101+1011； (4)1101-1011； (6)1011-1101； (8)-1101-1011o解：第2章作业2.4已知逻辑函数的真值表如表P2.4(a)、(b)所示，试写出对应的逻辑函数式。表P2.4(a) 表P2.4(b)2.7写出图P2.7(a)、(b)所示电路的输出逻辑函数式。图P2.72.8已知逻辑函数Y的波形图如图P2.8所示，试求Y的真值表和逻辑函数式。图P2.810将下列各函数式化为最小项之和的形式。Y=ABC+AC+B'CY=A+B+CD⑸Y=LM'+MNf+NLf解：12将下列逻辑函数式化为与非-与非形式，并画出全部由与非逻辑单元组成的逻辑电路图。Y=(Af+ +B')C+(BC)f(4)Y=A(SC)+((AB'l+A'B'+Bey解:电路图如下:电路图如下:2.13将下列逻辑函数式化为或非-或非形式，并画出全部由或非逻辑单元组成的逻辑电路图。（1）Y=AB'C+BC（3）Y=（ABCf+BC）D'+AfB'D解：电路图如下:电路图如下：2.15用逻辑代数的基本公式和常用公式将下列逻辑函数化为最简与或形式。（2）Y=AB'C+A'+B+C（4）Y=AB'CD+ABD+ACD（6）Y=AC（CrD+AB）+BC（（B'+AD）+CE（8）Y=A+（B+Cr）（A+B，+C）A+B+C）（10）Y=AC+ACfD+AB'E'F+B（D㊉E）+BCDE'+BCD'E+ABErF解：2.17用卡诺图化简法化简以下逻辑函数。（2）Y2=AB'C+BC+ABCD（4）｛（A,B,C,D）=£m（0,1,2,3,4.6,8,9,10,11,14）解：2.22将下列具有约束项的逻辑函数化为最简与或形式。（2）Y2=a+C+D）+ABBCD，+AB'CD，给定约束条件为AB'CD'+AB'CD+ABCD'+ABCD+ABCD'+ABCD=0。（4）Y=（AB工BXd，+（（A+B）B，+C）），给定约束条件为4ABC+ABD+ACD+BCD=0。第3章作业3.8试画出图P3.8（a）、（b）两个电路的输出电压波形，输入电压波形如图（c）所示。图P3.83.10图P3.10中的G1-G4是OD输出结构的与非门74HC03,它们接成线与结构。试写出线与输出Y与输入A「a、B「B2、C「"、D「D2之间的逻辑关系式，并计算外接电阻R取值的允许范围。L图P3.10在图P3.12所示的电路中，试计算当输入端分别接0V、5V和悬空时输出电压vO的数值，并指出三极管工作在什么状态。假定三极管导通以后Vbe^0.7V,电路参数如图中所注。三极管的饱和导通压降VCE（sat）"0.1V,饱和导通内阻RCE=20Qo（sat）图P3.12指出图P3.14中各门电路的输出是什么状态（高电平、低电平或高阻态）。已知这些门电路都是74系列TTL电路。图P3.14说明图P3.15中各门电路的输出是高电平还是低电平。已知它们都是74HC系列CMOS电路。图P3.15在图P3.16所示的由74系列TTL与非门组成的电路中，计算门GM能驱动多少同样的与非门。要求GM输出的高、低电平满足V0H23.2V,VolW0.4V。与非门的输入电流为IILW-1.6mA,11HW40口A。VOL^0.4V时输出电流最大值为\(…二16mA,V0H23.2V时输出电流最大值为10H(^=-0.4mA。GM的输出电阻可忽略不计。图P3.16在图P3.17所示由74系列TTL或非门组成的电路中，试求门GM能驱动多少同样的或非门。要求GM输出的高、低电平满足V0H23.2V、VolW0.4V。或非门每个输入端的输入电流为IILW-1.6mA,11HW40口A。VOL^0.4V时输出电流最大值为10smax)=16mA,V0H23.2V时输出电流最大值为10H(^=-0.4mA。GM的输出电阻可忽略不计。图P3.17试说明在下列情况下，用万用表测量图P3.18中的vI2端得到的电压各为多少：vI1悬空；vI1接低电平(0.2V)；vI1接高电平(3.2V)；vI1经51Q电阻接地；vI1经10kQ电阻接地。图中的与非门为74系列的TTL电路，万用表使用5V量程，内阻为20kQ/V。图P3.18若将上题中的与非门改为74系列TTL或非门，试问在上述五种情况下测得的VI2各为多少？若将图P3.18中的门电路改为CMOS与非门，试说明当VI1为题［3.18］给出的五种状态时测得的VI2各等于多少？在图P3.21所示电路中R「号和C构成输入滤波电路。当开关S闭合时，要求门电路的输入电压VilW0.4V；当开关S断开时，要求门电路的输入电压V1HN4V,试求内和R2的最大允许阻值。G1-G5为74LS系列TTL反相器，它们的高电平输入电流11HW20口A,低电平输入电流\1^<0.4mA。图P3.21计算图P3.23电路中上拉电阻RL的阻值范围。其中G「4、G3是74LS系列OC门，输出管截止时的漏电流为10HW100口A,输出低电平VolW0.4V时允许的最大负载电流I0L（max）=8mA。％、4、G6为74LS系列与非门，它们的输入电流为I<0.4mA,IW20口A。给定V=5V,要求0C门的输出高、低电平满足VN3.2V、IL IH CC 0HVolW0.4V。图P3.23在图P3.24电路中，已知7和乌、G3为74LS系列0C输出结构的与非门，输出管截止时的漏电流最大值为10H（max）=100口A,低电平输出电流最大值为103ao=8mA,这时输出的低电平为Vol加）=0.4V。G3-G5是74LS系列的或非门，它们高电平输入电流最大值为11H5ax）=20口A,低电平输入电流最大值为113ax）=-0.4mA。给定V:5V,要求满足V0H234V、V°lW0.4V,试求R取值的允许范围。图P3.24图P3.25所示是一个继电器线圈驱动电路。要求在vI=V1H时三极管T截止，而vI=0时三极管T饱和导通。已知0C门输出管截止时的漏电流10HW100口A,导通时允许流过的最大电流103ax)=10mA,管压降小于0.1V,导通内阻小于20Q。三极管P=50,饱和导通压降、*)=0.1V,饱和导通内阻RCE(sat)=20Q。继电器线圈内阻240Q，电源电压Vcc=12V，Vej-8V，Rj3.2kQ，Rj18kQ，试求«的阻值范围。图P3.25在图P3.26(a)所示电路中已知三极管导通时、=0.7丫，饱和压降VCE(sat)=0.3V，饱和导通内阻为RcE(sat)=20Q，三极管的电流放大系数P=100。OC门G1输出管截止时的漏电流约为50口A，导通时允许的最大负载电流为16mA,输出低电平W0.3V。G2~G5均为74系列TTL电路，其中G2为反相器，4和G4是与非门，G5是或非门，它们的输入特性如图P3.26(b)所示。试问：(1)在三极管集电极输出的高、低电平满足V0H23.5V、VolW0.3V的条件下，Ra的取值范围有多大？(2)若将0C门改成推拉式输出的TTL门电路，会发生什么问题？图P3.26第4章4.2图P4.2是一个多功能函数发生电路，试写出当S0sls2s3为0000~111116种不同状态时输出Y的函数关系式。图P4.24.6有一水箱由大、小两台水泵Ml和MS供水，如图P4.6所示。水箱中设置了3个水位检测元件A、B、C,水面低于检测元件时，检测元件给出高电平；水面高于检测元件时，检测元件给出低电平。现要求当水位超过C点时水泵停止工作;水位低于C点而高于B点时Ms单独工作；水位低于B点而高于A点时Ml单独工作；水位低于A点时Ml和MS同时工作。试用门电路设计一个控制两台水泵的逻辑电路，要求电路尽量简单。图P4.6表1.5.24.12试画出用3线-图4.3.84.14用3线-8线译码器74HC138和门电路设计1位二进制全减器电路。输入为被减数、减数和来自低位的借位；输出为两数之差和向高位的借位信号。解：设札为械减数应为减数应”为来自低位的借位.仇为墓数、此为向高位的借位掷|□:列出一位全减器的其值表:，由真值表A4.14%到Dr和我的逻辑式，并化成由详码器输出七-T表小的号式，于是得到0『此叱中「t，忧》华"+礼'九=—氏-法网-,+此押声L+优*用「一网比一=（『m“意见一致”功能（A、B、C状态一致时输出为1,否则输出为0）,而M=1时电路实现“多数表决”功能，即输出与A、B、C中多数的状态一致。4.24用8选1数据选择器设计一个函数发生器电路，它的功能如表P4.24所示。表P4.24第5章作业5.2画出图P5.2由或非门组成的SR锁存器输出端Q、Q,的电压波形，输入端S、Drd的电压波形如图中所示。解：如图所示P5.25.5在图P5.5所示电路中，若CLK、S、R的电压波形如图中所示，试画出Q和0端与之对应的电压波形。假定触发器的初始状态为Q=0。图P5.5解如图A5.5所示5.9若主从结构SR触发器的CLK、S、R、R各输入端的电压波形如图P5.9所示，DS，二1，试画出Q、Q端对应的电压波形。DP5.9若主从结构JK触发器CLK、R、S,、J、K端的电压波形如图P5.12所示，DD试画出Q、Q端对应的电压波形。图P5.12已知CMOS边沿触发方式JK触发器各输入端的电压波形如图P5.15所示，试画出Q、Q端对应的电压波形。图P5.15设图P5.18中各触发器的初始状态皆为Q=0，试画出在CLK信号连续作用下各触发器输出端的电压波形。图P5.18在图P5.21所示的主从JK触发器电路中，CLK和A的电压波形如图中所示，试画出Q端对应的电压波形。设触发器的初始状态为Q=0。图P5.21试画出图P5.24所示电路输出端Y、Z的电压波形。输入信号A和CLK的电压波形如图中所示。设触发器的初始状态均为Q=0。图P5.24第6章作业6.4试分析图P6.4时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输

出方程，画出电路的状态转换图，检查电路能否自启动。图P6.46.7分析图P6.7的时序逻辑电路，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图，说明电路能否自启动。图P6.7表6.3.4解：图青6.12电瞪是采用异步置零法用了41印日1接成的卜进制计数身.当计♦器进入明（0」孔人10仙状态后，与靠H输出低电平置零侑号，立刻将计数器置成二®0。状态chit内内Q.QsJ0M是一个过波状态，不存在于稳定状态的循环中，所以电路按MOO-ltHH这十个状态值序循环,是r选制计数器。电路的状态转换图如图46.12所云口图6.12图图6.12图P6.136.16设计一个可控进制的计数器，当输入控制变量M=0时工作在五进制，M=1时工作在十五进制。请标出计数输入端和进位输出端。

、图、图P6.196.32用JK触发器和门电路设计一个4位格雷码计数器，它的状态转换表应如表P6.32所示。表P6.326.34设计一个控制步进电动机三相六状态工作的逻辑电路。如果用1表示电机绕组导通，0表示电机绕组截止，则三个绕组ABC的状态转换图应如图P6.34所示，M为输入控制变量，当M=1时为正转，M=0时为反转。P6.34第7章作业7.3试用2片1024X8位的ROM组成1024X8位的存储器。1616位前行救出下由413

7.5试用4片2114(1024X4位的RAM)和3线-X4位的RAM。解：为了区分修户2J14需要增加两位地址代码人।和乐并日用月“4⑷的四种取值译成四个低电平•倍号分雍接至其片2114的西端口为比，可将74HC13S的墙人端.心接地1同时将月”.以接至74HI：］38的辕人端为，人.再把74HCL33的愉*匕，匚，-占依次接到第门】J2）/3），K）片2114的匚，［如图47一5所示口然有再把四片2114的输出端方底，就得到一个4096x4位的RAMC-4ji --iji 艮胪——3T AiA--4ji --iji 艮胪——3T AiA-，&MPS21114)咆I电/为0AfA,WCS21^(1)帅的Man\a^e/wts2!】虫耳KVQU与此4%\RfWCSVO】I/O.鹏叫图A工57.6试用16片2114（1024X4位的RAM）和3线-X8位的RAM。㈱：首先技垃扩展方式耨每两片2114接成1K父名位的存储券口然后再按字扩展方式将H个IKX8村的存储耦接成&Kx8位的存储器-电路接法如图2,6梦小靠SI-F界向靠SI-F界向㈤后///工!■■<处7.9用16X4位的ROM设计一个将两个2位二进制数相乘的乘法器电路，列出ROM的数据表ROM的数据表画出存储矩阵的点阵图解：被两个相乘的数为G%和四为，乘租用此&片心衣示，则得到如表A7.9的真值表”耨仁弧/国加到ROM的即.址输入端电.与山小，按国A7.9的点阵编程刖"、瓦R、久即乘积的四位耦出端产「匕『一匕r表A7,9噩7.9的靠博去减！工Fl<,hif减！工Fl<,hif7IVI「F-三FYWFN宜yLlFrn.F=I\F%W中三*l<lyXYVVhfti<

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H1FY,<!T；fmF“乘数乘积q用H_忆000»0仆001o00«0ua0t)oa00i01)q0010«00OQu10100010iG001Q1IDuiL100na0&100Jn01e1心@i0DI010ii0110n00@1]l>J00i1I1t0iiD11_.11a小1A…A：A.%乌g.a一口旧一2（产”AS）一卬加国A797.14图P7.14是用16X4位ROM和同步十六进制加法计数器74LS161组成的脉冲分频电路，ROM的数据表如表P7.14所示。试画出在CLK信号连续作用下D3.D、D和D输出的电压波形，并说明它们和CLK信号频率之比。表P7.14P7.14第8章作业8.2试分析图P8.2的与-或逻辑阵列，写出Y「Y2与A、B、C、D之间的逻辑关系式。图P8.28.5试分析图P8.5给出的用PAL16R4构成的时序逻辑电路，写出电路的驱动方程、状态方程、输出方程，画出电路的状态转换图。工作时，11脚接低电平。图P8.5第10章作业10.3在图P10.3(a)所示的施密特触发器电路中，已知R：10kQ，R2=30kQ。&和G2为CMOS反相器，%=15丫。(1)试计算电路的正向阈值电压Vt+、负向阈值电压V「和回差电压△V/(2)若将图P10.3(b)给出的电压信号加到图P10.3(a)电路的输入端，试画出输出电压的波形。图解：(1)根据《数字电子技术基咄3(第五版)中的式(1。一2,1屋〔由2力、(L0,2.3)可知（「前1Ml啕吟⑵见图A10.3.P10.3图P10.9是用TTL门电路接成的微分型单稳态触发器，其中Rd阻值足够大，保证稳态vA时为高电平。R的阻值很小，保证稳态时VI2为低电平。试分析该电路在给定触发信号VI作用下的工作过程，画出Vjt、VI2和vO的电压波形。Cd的电容量很小，它与Rd组成微分电路。图P10.9图P10.11是用两个集成单稳态触发器74121所组成的脉冲变换电路，外接电阻和外接电容的参数如图中所示。试计算在输入触发信号VI作用下VO1、VO2输出脉冲的宽度，并画出与VI波形相对应的VO1、VO2的电压波形。VI的波形如图中所示。图P10.11图P10.13是用CMOS反相器组成的对称式多谐振荡器。若Rf1=RF2=10kQ，C1=C2=0.01pF，（=%=33卜。，试求电路的振荡频率，并画出VI.t、VI2,VO2各点的电压波形。图P10.13VDD=15V，VT=9V，VT=4V，试问:（1）为了