数字电子技术（徐丽香 第4版）习题及答案 第1-4章

第一章1.1数字信号的特点是什么？数字信号在电路传送中是以什么形式存在的？1.2为什么在计算机中通常采用二进制数？1.3说明二进制、十进制和十六进制各自的适用场合。1.4将下列十进制数分别用二进制数、十六进制数和8421BCD码来表示：[38]10[57.625]10[256]101.5将下列二进制数转换成十进制数、十六进制数。（1）[1001.01011]2 （2）[10010011]2（3）[1111.1011]2 （4）[1101100]21.6将下列十六进制数转换成二进制数、十进制数。（1）2FBC（2）8DF（3）FFF1.7计算机内数据存储的形式如何？1.8逻辑代数有几种基本运算？写出它们各自的表达式和逻辑符号。1.9一个电路有三个输入端A、B、C，当其中两个输入端为1信号输入时，输出Y为1信号，其余输入组合对应输出为0信号，试列出真值表，写出函数式，画出逻辑图，并根据图1.16所示输入波形画出对应的输出波形。1.10电路如图1.17所示，设开关闭合为1，断开为0，灯亮为1，灯灭为0。列出反映逻辑L和A、B、C关系的真值表，并写出逻辑函数L的表达式。图1.16图1.17答案：1.1．（略）1.2.（略）1.3．通常习惯采用十进制数进行计数和表示一些物理量的大小，而微型计算机或其他数字电路内部只有二进制数。在程序设计、指令书写、数据地址分配中十六进制用得非常广泛。1.4．（1）[100110]2[26]16[00111000]8421BCD（2）[111001.101]2[39.A]16[01010111.011000100101]8421BCD（3）[100000000]2[100]16[001001010110]8421BCD1.5．（1）[]10[9.58]16（2）[147]10[93]16（3）[]10[F.B]16（4）[108]10[6C]161.6.（1）[0010111110111100]2[12220]10（2）[10001101]2[2271]10（3）[111111111111]2[4095]101.7．（略）1.8.（略）1.9．ABCY00000010010001111000101111011110波形图1.10．ABCL00000010010001111000101111001110第二章习题22.1TTL门电路的主要参数有哪些？如一TTL与非门的有关参数如下：VOH=3.6V，VOL=0.3V，VOHmin=3.0V，VOLmax=0.4V，VIHmin=2.8V，VILmax=0.8V，试定性画出输入-输出特性曲线，并将上述参数标在图中的相应位置，再求该与非门的VNH，VNL。2.2灌电流负载能力和拉电流负载能力与哪些电路参数有关？这些参数对反相器工作速度有何影响？2.3TTL与非门输入端接地和悬空理论上分别看作何种电平输入？实际使用时，TTL与非门输入端能否悬空，为什么？CMOS器件呢？2.4对应于图2.29所示各种情况，分别画出输出Z的波形图（不考虑门电路的传输时间）。图2.292.5TTL集成电路的输出级有哪些形式？各自有何特点？2.6试画出用OC门驱动发光二极管（LED）的电路图。2.7判断图2.30中，为实现图中所示各输出逻辑，各TTL逻辑图的接法是否正确？若有错，则说明正确的接法。图2.302.8TTL三态门其输出端有几种状态？工作时，用万用表如何检测它的工作状态？试写出图2.31所示三态门的表达式，并画出其输出波形。图2.312.9CMOS电路及输入波形如图2.32所示，写出各输出Y的表达式并画出波形图。图2.322.10TTL、CMOS集成电路使用的注意事项是什么？2.11对应于图2.33（a）、（b）、（c）、（d）所示的各种情况，分别画出输出Y的波形。2.12如图2.34所示各门电路均为74系列TTL电路，分别指出电路的输出状态（高电平、低电平或高阻态）。图2.33图2.342.13如图2.35所示各门电路均为CC4000系列的CMOS电路，分别指出电路的输出状态是高电平还是低电平。图2.352.14在进行TTL电路和CMOS电路接口时应注意哪些问题？2.15TTL驱动CMOS电路时主要考虑满足何种条件？通常采用的方法有哪几种？2.16CMOS驱动TTL电路时主要考虑满足何种条件？通常采用的方法有哪几种？答案：2.12.2(略)2.3TTL与非门输入端接地和悬空理论上分别看作低、高电平输入。实际使用时，TTL与非门输入端不能悬空，以免干扰信号串入。CMOS器件绝对不允许输入端悬空。2.4对应于图2.29所示各种情况，分别画出输出Z的波形图（不考虑门电路的传输时间）。2.5（略）2.6（略）2.7（a）、（b）、（c）、（d）、（f）错的，（e）是对的。改正后的图TTL三态门其输出端有三种状态，输出高电平、输出低电平和高阻状。用万用表检测其输出端的电压，可知其状态。当输出电压为3.6V时，是输出高电平，对地为0.3V，对电源为负4.7V时，是低电平。对地和对电源测试电压都接近0V时，为高阻态。2.92.10（略）2.11对应于图2.33（a）、（b）、（c）、（d）所示的各种情况，分别画出输出Y的波形。（a）高电平、（b）低电平、（c）高阻态、（d）高阻态（a）高电平、（b）低电平、（c）低电平、（d）低电平2.14（略）2.15（略）2.16（略）第三章习题33.1用真值表证明下列恒等式。（1）（2）3.2用公式证明下列恒等式。（1）（2）3.3用公式法将下列函数化简为最简与或式。（1）（2）（3）3.4用卡诺圈化简下列函数，写出最简与或式，并画出简化的逻辑图。（1）（2）（3）（4）（5）（6）3.5试画出用逻辑门符号实现下列函数的逻辑图。（1）（2）（3）3.6将图3.22所示电路化简成最简与或表达式。3.7化简如图3.23所示的电路，要求化简后的电路逻辑功能不变。3.8组合逻辑电路的特点是什么？3.9分析如图3.24所示的组合逻辑电路，并分别简述K不同取值时电路的逻辑功能。图3.21图3.22图3.233.10用与非门来分别实现以下逻辑功能。（1）三人多数通过表决电路。（2）电动机控制电路：某机床电动机由电源开关K1、过载保护开关K2和安全开关K3控制。三个开关同时闭合时，电动机转动；任一开关断开时，电动机停转。3.11设计一组合电路，当输入的4位二进制数能被4整除时，输出为1，否则输出为0。3.12设计一个编码器，输入是6个信号，每一时刻只有一位输入端高电平有效，输出是三位二进制码，其真值表如表3.13所示。表3.13输入输出I0I1I2I3I4I5Y0Y1Y21000000010100000100010000110001001000000101010000011103.13设计一个3输入5输出译码器，其真值表见表3.14。其中当A2A1A0=101，110，111时为无效状态，可作约束项处理。表3.14A2A1A0Y0Y1Y2Y3Y40000100110010101000001000001000001000001答案：3.1（略）3.2（略）3.3（1）1（2）A+BC（3）3.4(1)F=AC+BC+AB(2)(3)（4）(5)(6)3.5(略)3.6Y=AB=3.73.8(略)3.9K=1K=03.10（1）（2）3.113.123.13习题44.1组合逻辑电路的主要特点是什么？4.2编码器的作用是什么？什么是优先编码？4.3译码器的作用是什么？何种译码器可以作为数据分配器使用？为什么？4.4举例说明数值比较器的应用。4.5举例说明一种显示8421BCD码字型的实现方法。4.6已知一组合逻辑电路输入A、B和输出Z的波形，如图4.30所示。写出Z的表达式，用最少与非门来实现该组合逻辑电路，画出逻辑图。图4.304.7分析如图4.31所示的逻辑电路，做出真值表，说明其逻辑功能。图4.314.8半加器和全加器的区别是什么？各用在何场合？答案：1．组合逻辑电路的特点是，电路任何时刻的输出状态，取决于该时刻输入信号的状态，而与输入信号作用之前电路所处的状态无关。2．编码器主要是实现把一些数字、符号、文字等用二进制代码表示的器件。优先编码器：允许同时有多个要求编码有效的输入信号，但仅对优先权最