1、精選優質文檔-傾情為你奉上數字電子技術基礎題1.1 將下列二進制數轉換為等值的十六進制數和等值的十進制數。（1）（）2（2）（）2（3）（0.）2（4）（11.001）2答案：（1）（）2（97）16（151）10（2）（）2 （6D）16（109）10（3）（0.）2（0.5F）16（0.）10（4）（11.001）2（3.2）16（3.125）10題1.2 將下列十六進制數轉換為等值的二進制數和等值的十進制數。（1）（8C）16（2）（3D.BE）16（3）（8F.FF）16（4）（10.00）16答案：（1）（8C）16 =（）2=（140）10（2）（3D.BE）16 =（.）2 =（

2、61.）10（3）（8F.FF）16 =（.）2 =（143.）10（4）（10.00）16 =（10000.）2 =（16.）10題1.3 將下列十進制數轉換為等值的二進制數和等值的十六進制數。要求二進制數保留小數點以后4位有效數字。（1）（17）10（2）（127）10 （3）（0.39）10（4）（25.7）10答案：（1）（17）10（10001）2（11）16（2）（127）10（）2（7F）16（3）（0.39）10（0.0110）2（0.6）16（4）（25.7）10（11001.1011）2（19.B）16題1.6 已知邏輯函數的真值表如表P1.6(a)、P1.6(b)，試寫出

3、對應的邏輯函數式。答案：表P1.6(a) 對應的邏輯函數式為表P1.6(b) 對應的邏輯函數式為題1.8 用邏輯代數的基本公式和常用公式將下列邏輯函數化為最簡與或形式。（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）答案：（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）題1.9 寫出圖P1.9中各邏輯圖的邏輯函數式，并化簡為最簡與或式。答案：（a）（b）（c） （d） 題1.10 求下列函數的反函數并化簡為最簡與或形式。（1）（2）（3）（4）（5）（6）答案：（1）（2）（3）（4）（5）（6）先將Y化簡為，故題1.11 將下列各函數式化為最小項之和的形式。（1）

4、（2）（3）（4）（5）答案：（1）（2）（3）（4）（5）題1.12 將下列各式化為最大項之積的形式。（1）（2）（3）（4）（5）答案：（1）（2）（3）（4）（5）題1.13 用卡諾圖化簡法將下列函數化為最簡與或形式。（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）答案：（1） （2）（3） （4）（5） （6）（7） （8）（9） （10）題1.14 化簡下列邏輯函數（方法不限）。（1）（2）（3）（4）（5）答案：（1）（2）（3）（4），用卡諾圖化簡后得到：（5）用卡諾圖化簡。填寫卡諾圖時在大反號下各乘積項對應的位置上填0，其余位置填1。卡諾圖中以雙線為軸左右對稱的位

5、置上的最小項也是相鄰的。化簡后得到：題1.16 試畫出用與非門和反相器實現下列函數的邏輯圖。（1）（2）（3）（4）答案：（1）（2）（3）（4）題2.5 在圖P2.5由74系列TTL與非門組成的電路中，計算門GM能驅動多少同樣的與非門。要求GM輸出的高、低電平滿足。與非門的輸入電流為。時輸出電流最大值為，時輸出電流最大值為。GM的輸出電阻可以忽略不計。答案：當VO=VOL=0.4V時，可求得當VO=VOH=3.2V時，可求得故GM能驅動5個同樣的與非門。題2.10 試說明在下列情況下，用萬用表測量圖P2.10的端得到的電壓各為多少：（1）懸空；（2）接低電平（0.2V）；（3）接高電平（3.

6、2V）；（4）經51電阻接地；（5）經10電阻接地。答案：這時相當于端經過一個100的電阻接地。假定與非門輸入端多發射極三極管每個發射結的導通壓降均為0.7V，則有（1）1.4V（2）0.2V（3）1.4V（4）0V（5）1.4V題2.12 試繪出圖P2.12電路的高電平輸出特性和低電平輸出特性。已知，。OC門截止時輸出管的漏電流。時OC門輸出管飽和導通，在的范圍內導通內阻小于20。答案：輸入高電平時。當時，如圖A2.12所示。輸入低電平時。題2.14 試分析圖P2.14中各電路的邏輯功能，寫出輸出邏輯函數式。答案：（a）（b）（c）（OC門）（d） （當）Y= （三態輸出的反相器） 高阻態（

7、當）題2.18 在CMOS電路中有時采用圖P2.18（a）（d）所示的擴展功能用法，試分析各圖的邏輯功能，寫出Y1Y4的邏輯式。已知電源電壓，二極管的正向導通壓降為0.7V。答案：（a）（b）（c）（d）題2.22 計算圖P2.22電路中接口電路輸出端的高、低電平，并說明接口電路參數的選擇是否合理。CMOS或非門的電源電壓，空載輸出的高、低電平分別為，門電路的輸出電阻小于200。TTL與非門的高電平輸入電流，低電平輸入電流。答案：（1） CMOS或非門輸出為高電平時，由圖P2.22可得到 三極管臨界飽和的基級電流為 可見，故三極管處于飽和導通狀態，。（2） CMOS或非門輸出為低電平時，三極管

8、截止，因此得到 由此可見，接口電路的參數選擇合理。題3.1 分析P3.1電路的邏輯功能，寫出Y1、Y2的邏輯函數式，列出真值表，指出電路完成什么邏輯功能。答案：由真值表可見，這是一個全加器電路。A、B、C為加數、被加數和來自低位的進位，Y1是和，Y2是進位輸出。題3.3 用或非門設計四變量的多數表決電路。當輸入變量A、B、C、D有3個或3個以上為1時輸出為1，輸入為其它狀態時輸出為0。答案：題3.7 某醫院有一、二、三、四號病室4間，每室設有呼叫按鈕，同時在護士值班室內對應地裝有一號、二號、三號、四號4個指示燈。現要求當一號病室的按鈕按下時，無論其它病室的按鈕是否按下，只有一號燈亮。當一號病室

9、的按鈕沒有按下而二號病室的按鈕按下時，無論三號、四號病室的按鈕是否按下，只有二號燈亮。當一號、二號病室的按鈕沒有按下而三號病室的按鈕按下時，無論四號病室的按鈕是否按下，只有三號燈亮。只有在一號、二號、三號病室的按鈕均未按下而四號病室的按鈕按下時，四號燈才亮。試用優先編碼器74LS148和門電路設計滿足以上控制要求的邏輯電路，給出控制四個指示燈狀態的高、低電平信號。答案：以分別表示按下一、二、三、四號病室按鈕給出的低電平信號，以表示一、二、三、四號燈亮的信號。電路如圖A3.7。題3.8 寫出圖P3.8中Z1、Z2、Z3的邏輯函數式，并化簡為最簡的與或表達式。譯碼器74LS42的邏輯圖見圖3.3.

10、10。答案：題3.10 試畫出用3線8線譯碼器74LS138（見圖3.3.8）和門電路產生如下多輸出邏輯函數的邏輯圖。 答案：題3.16 試用4選1數據選擇器產生邏輯函數答案：將函數式化為，令，如圖A3.16題3.17 用8選1數據選擇器CC4512產生邏輯函數答案：將函數式化為 令并令，即得圖A3.17。題3.25 試利用兩片4位二進制并行加法器74LS283和必要的門電路組成1個二十進制加法器電路。（提示：根據BCD碼8421碼的加法運算原則，當兩數之和小于、等于9（1001）時，相加的結果和按二進制數相加所得到的結果一樣。當兩數之和大于9（即等于10101111）時，則應在按二進制數相加

11、所得到的結果上加6（0110），這樣就可以給出進位信號，同時得到一個小于9的和。）答案：由表可見，若將兩個8421的二十進制數A3 A2 A1 A0和B3 B2 B1B0用二進制加法器相加，則當相加結果9（1001）時，得到的和S3 S2 S1S0就是所求的二十進制的和。而當相加結果10（1010）以后，必須將這個結果在另一個二進制加法器加6（0110）進行修正，才能得到二十進制的和及相應的進為輸出。由表可知，產生進為輸出的條件為，產生的同時，應該在S3 S2 S1S0上加6（0110），得到的和就是修正后的結果。故得到圖A3.25電路。題3.27 試用兩個4位數值比較器CC14585（見圖3

12、.3.32）組成十位數值比較器，需要用幾片？各片之間應如何連接？答案：見圖A3.27。題4.2 畫出圖P4.2由或非門組成的基本RS觸發器輸出端Q、的電壓波形，輸入端SD、RD的電壓波形如圖中所示。答案：見圖A4.2。題4.5 在圖P4.5電路中，若CP、S、R電壓波形如圖中所示，試畫出Q、端與之對應的電壓波形。假定觸發器的初始狀態為Q=0。答案 見圖A4。5題4.8 若主從結構RS觸發器的CP、S、R、各輸入端的電壓波形如圖P4.8所示，試畫出Q、端對應的電壓波形。答案：見圖A4.8。題4.9 已知主從結構JK觸發器J、K和CP的電壓波形如圖P4.9所示，試畫出Q、端對應的電壓波形。設觸發器

13、的初始狀態為Q=0。答案：見圖A4.9。 題4.11 已知維持阻塞結構D觸發器各輸入端的電壓波形如圖P4.11所示，試畫出Q、端對應的電壓波形。答案：見圖A4.11。題4.13 設圖P4.13中各觸發器的初始狀態皆為Q=0，試畫出在CP信號連續作用下各觸發器輸出端的電壓波形。答案：見圖A4.13。題4.20 試畫出圖P4.20電路輸出端Y、Z的電壓波形。輸入信號A和CP的電壓波形如圖中所示。設觸發器的初始狀態均為Q=0。答案：見圖A4.20。題4.22 試畫出圖P4.22電路在一系列CP信號作用下Q1、Q2、Q3的輸出電壓波形。觸發器均為邊沿觸發結構，初始狀態均為Q=0。答案：見圖A4.22。

14、題5.1 分析圖P5.1時序電路的邏輯功能，寫出電路的驅動方程、狀態方程和輸出方程，畫出電路的狀態轉換圖，說明電路能否自啟動。答案： 電路能自啟動。狀態轉換圖如圖A5.1。題5.7 在圖P5.7電路中，若兩個移位寄存器中的原始數據分別為A3 A2 A1 A01001，B3 B2 B1 B00011，試問經過4個CP信號作用以后兩個寄存器中的數據如何？這個電路完成什么功能？答案：經過四個時鐘信號作用以后，兩個寄存器里的數據分別為：A3 A2 A1 A01100，B3B2 B1 B00000。這是一個四位串行加法計數器。題5.8 分析圖P5.8的計數器電路，說明這是多少進制的計數器。十進制計數器7

15、4160的功能表見表5.3.4。答案：圖P5.8電路為七進制計數器。題5.9 分析圖P5.9的計數器電路，畫出電路的狀態轉換圖，說明這是多少進制的計數器。十六進制計數器74LS161的功能表見表5.3.4。答案：電路的狀態轉換圖如圖A5.9。這是一個十進制計數器。題5.10 試用4位同步二進制計數器74LS161接成十二進制計數器，標出輸入、輸出端。可以附加必要的門電路。74LS161的功能表見表5.3.4。答案：見圖A5.10題5.11 試分析圖P5.11的計數器在M1和M0時各為幾進制。74160的功能表見表5.3.4。答案：M1時為六進制計數器，M0時為八進制計數器。題5.16 圖P5.

16、16電路是由兩片同步十進制計數器74160組成的計數器，試分析這是多少進制的計數器，兩片之間是幾進制。74160的功能表見表5.3.4。答案：第（1）片74160接成十進制計數器，第（1）片74160接成三進制計數器。第（1）片到第（2）片之間為十進制，兩片串接組成三十進制計數器。題5.20 圖P5.20所示電路是用二十進制優先編碼器74LS147和同步十進制計數器74160組成的可控分頻器，試說明當輸入控制信號A、B、C、D、E、F、G、H、I分別為低電平時由Y端輸出的脈沖頻率各為多少。已知CP端輸入脈沖的頻率為10KHZ。74LS147的功能表如表3.3.3所示，74160的功能表見表5.

17、3.4。答案：由圖可見，計數器74160工作在可預置數狀態，每當計數器的進位輸出C1時（即Q3Q2 Q1Q01001時），在下一個CP上升沿到達時置入編碼器74LS147的輸出狀態Y3 Y2 Y1 Y0。再從圖A5.20給出的74160的狀態轉換圖可知，當A=0時，Y3 Y2 Y1 Y00001，則狀態轉換順序將如圖中虛線所示，即成為九進制計數器。輸出脈沖Y的頻率為CP頻率的1/9。依此類推便可得到下表：題5.22 圖P5.22是一個移位寄存器型計數器，試畫出它的狀態轉換圖，說明這是幾進制計數器，能否自啟動。答案：電路的狀態轉換圖如圖A5.22。這是一個五進制計數器。題5.26 用JK觸發器和

18、門電路設計一個4位循環碼計數器，它的狀態轉換表應如表P5.26所示。答案：按照表P5.26給出的計數順序，得到圖A5.26（a）所示的的卡諾圖。從卡諾圖寫出狀態方程，經化簡后得到從以上各式得到進位輸出信號為得到的邏輯圖如圖A5.26（b）所示。題5.27 用D觸發器和門電路設計一個十一進制計數器，并檢查設計的電路能否自啟動。答案：若取計數器的狀態循環如表中所示，則即可得到如圖A5.27（a）所示的卡諾圖。由卡諾圖得到四個觸發器的狀態方程分別為由于D觸發器的，于是得到圖A5.27（b）的電路圖。電路的狀態轉換圖如圖A5.27（c），可見電路能夠自啟動。題5.28 設計一個控制步進電動機三相六狀態

19、工作的邏輯電路。如果用1表示電機繞組導通，0表示電機繞組截止，則3個繞組ABC的狀態轉換圖應如圖5.28所示。M為輸入控制變量，當M1時正轉，當M0時反轉。答案：取Q1 、Q2、 Q3三個觸發器的狀態分別表示A、B、C的狀態。由圖P5.28可見，輸出的狀態與A、B、C的狀態相同，故可直接得到ya= Q1、yb= Q2、yc= Q3。根據圖P5.28的狀態轉換圖畫出QQQ作為QQQ 和M的邏輯函數的卡諾圖，如圖A5.28（a）。由卡諾圖寫出狀態方程為若采用D觸發器，則根據，即得到題5.29 設計一個自動售票機的邏輯電路。每次只允許投入一枚五角或一元硬幣，累計投入兩元硬貝給出一張郵票。如果投入一元

20、五角硬幣以后再投入一元硬幣，則給出郵票的同時還應找回五角錢。要求設計的電路能自啟動。答案：以A=1表示投入1元硬幣的信號，未投入時A=0；以B=1表示投入5角硬幣的信號，未投入時B=0；以X=1表示給出郵票，未給時X=0；以Y=1表示找錢， Y=0表示不找錢。若未投幣前狀態為S0,投入5角后為S1，投入1元后為S2，投入1.5元后為S3，則進入S3狀態再投入5角硬幣（B=1）時X=1，返回S0狀態；如果投入一元硬幣，則X=Y=1，返回S0狀態。于是得到圖A5.29（a）的狀態轉換圖。今以觸發器Q1Q0的四個狀態組合00、01、10、11分別表示S0、S1、S2、S3，作的卡諾圖，得到圖A5.2

21、9(b)。由卡諾圖得出若采用D觸發器，則 ，得到的電路如圖A5.29(c)所示。題6.2 在圖P6.2（a）所示的施密特觸發器電路中，已知R1=10K，R2=30K。G1 和G2為CMOS反相器，VDD15V。（1） 試計算電路的正向閾值電壓VT、正向閾值電壓VT和回差電壓VT。（2） 若將圖P6.2（b）給出的電壓信號加到圖P6.2（a）電路的輸入端，試畫出輸出電壓的波形。答案：（1）(2)圖A6.2題6.8 在圖6.3.1給出的微分型單穩態觸發器電路中，已知R=51 K，C=0.01Uf，電源電壓VDD=10V，試求在觸發信號作用下輸出脈沖的寬度和幅度。答案：根據式（6.3.2）、式（6.

22、3.3）得到，輸出脈沖寬度輸出脈沖幅度題6.13 在圖6.4.1所示對稱式多諧振蕩器電路中，若Rf1= Rf2=1 K，C1=C2=0.7F，G1和G2為74LS04（六反相器）中的兩個反相器，G1和G2的VOH=3.4V,VTH=1.1V,VIK=-1.5V,R1=20 K，求電路的振蕩頻率。答案：根據式（6.4.5）可知，振蕩周期為其中故得到T=2×0.95×103×0.1×10-6× = 1.42×10-4S振蕩頻率為題6.25 圖P6.25是用555定時器接成的開機延時電路。若給定C=25F，R=91 K, VCC=12V，試

23、計算常閉開關S斷開以后經過多長的延遲時間v0才跳變為高電平。答案：延遲時間等于從SW斷開瞬間到電阻R上的電壓降至的時間，即1.1×91×103×25×10-62.5S題6.28 在圖6.5.6用555定時器組成的多諧振蕩器電路中，若R1=R2=5.1 K,C=0.01F,VCC=12V,試計算電路的振蕩頻率。答案：由式得題6.31 圖P6.31是用兩個555定時器接成的開機延時報警器。當開關S斷開后，經過一定的延遲時間后揚聲器發出聲音。如果在延遲時間內S重新閉合，揚聲器不會發出聲音。在圖中給定的參數下，試求延遲時間的具體數值和揚聲器發出聲音的頻率。圖中的

24、G1是CMOS反相器，輸出的高、低電平分別為VOH12V，VOL0V。答案：圖P6.31中左邊一個555定時器接成了施密特觸發器，右邊一個555定時器接成了多諧振蕩器。當開關S斷開后電容C充電，充至時反相器G1輸出高電平，多諧振蕩器開始振蕩。故延遲時間為振蕩器的振蕩頻率，亦即揚聲器發出聲音的頻率為題7.9 用ROM設計一個組合電路，用來產生下列一組邏輯函數列出ROM應有的數據表，畫出存儲矩陣的點陣圖。答案：將函數化為最小項之和形式后得到ROM的存儲矩陣如圖A7.9。題7.10 用一片256×8位的RAM產生如下一組組合邏輯函數列出ROM的數據表，畫出電路的連接圖，標明各輸入變量與輸出

25、函數的接線端。答案：將函數化為最小項之和形式后得到將ROM地址的高四位接0，將A、B、C、D接至低四位地址輸入端，取D5 D0作為Y1Y6輸出。電路連接如圖A7.10所示。題7.11 用兩片1024×8位的EPROM接成一個數碼轉換器，將10位二進制數轉換成等值的4位二十進制數。（1）試畫出電路接線圖，標明輸入和輸出。（2）當地址輸入A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0分別為、時，兩片EPROM中對應地址中的數據各為何值？答案：（1）電路接法如圖A7.11。（2）EPROM中對應的數據如下表：endif題9.1 在圖9.2.5所示的D/A轉換電路中，給定VREF=5V，試計算（1）（2） max1=b輸入數字量的d9d0每一位為1時在輸出端產生的電壓值。（3） 輸入為全1、全0和時對應的輸出電壓值。答案：答案：（1）根據式（9.2.5）可知，d9d0每一位的1在輸出端產生的電壓分別為-2.5V，-1.25V，-0.625V，-0.313V，-0.156V，-78.13mV， -39.06mV，-19.53mV, -9.77