1、1.1.1一數字信號的波形如圖 1.1.1 所示，試問該波形所代表的二進制數是什么?.I解：0101 10101.2.1 試按表 1.2.1 所列的數字集成電路的分類依據，指出下列器件屬于何種集 成度器件：(1)微處理器；(2) IC 計算器；(3) IC 加法器；(4)邏輯門；(5)4 兆位 存儲器 IC。解：(1)微處理器屬于超大規模；(2) IC 計算器屬于大規模；(3) IC 加法器屬 于中規模；(4)邏輯門屬于小規模；(5) 4 兆位存儲器 IC 屬于甚大規模。1.3.1 將下列十進制數轉換為二進制數、八進制數、十六進制數和8421BCD 碼(要求轉換誤差不大于 2-4):(1) 4

2、3(2) 127(3) 254.252.718解：(1) 43D=101011B=530=2BH;43 的 BCD 編碼為 0100 0011BCD。(2) 127D=1111111B=177O=7FH127 的 BCD 編碼為 0001 0010 0111BCD(3) 254.25D=11111110.01B=376.2O=FE.4H0010 0101 0100.0010 0101BCD(4) 2.718D=10.1011 0111B=2.56O=2.B7H0010.0111 0001 1000BCD1.3.3 將下列每一二進制數轉換為十六進制碼：(1) 101001B(2) 11.0110

3、1B解：(1) 101001B=29H(2) 11.01101B=3.68H1.3.4 將下列十進制轉換為十六進制數：(1) 500D(2) 59D(3) 0.34D1002.45D解：(1) 500D=1F4H(2) 59D=3BH(3) 0.34D=0.570AH(4) 1002.45D=3EA.7333H135 將下列十六進制數轉換為二進制數:(1) 23F.45H(2) A040.51H解：(1) 23F.45H=10 0011 1111.0100 0101B(2) A040.51H=1010 0000 0100 0000.0101 0001B1.3.6 將下列十六進制數轉換為十進制數

4、：(1) 103.2H(2) A45D.0BCH解：(1) 103.2H=259.125D(2) A45D.0BCH=41024.046D2.4.3 解:(1) LSTTL 驅動同類門I8mA1IL (max)0.4 mANOL8mA20OL (max)0.4mAI0.4mAIIH (max)0.02mANOH0.4mA20OH (max)0.02mAN=20(2) LSTTL 驅動基本 TTL 門OL (max)8mAIIL (max)1 .6mA8mANOL51.6mA0.4mAOH (max).4mA1IH (max).04mANOHAn100.04mAN=52.4.5解:L AB BC

5、 D E AB BC D E2.6.3 解:BC DE，A BC DE A(BC DE)B=0 時，傳輸門開通，L=A ;B=1 時，傳輸門關閉， A 相當于經過 3 個反相器到達輸出 L , L=AAB L000011101110AF GF，E AF GF E(AF GF) EF(A G)L A(BC DE) EF(A G) A(BC DE) EF(A G)AB B A AB (A B) ABABA BL A B=AOB2.9.11 解:通1111411通道也4-k-通道扎1十誦1|道1|當沒有車輛行駛時，道路的狀態設為 0,有車輛行駛時，道路的狀態為 1;通 道允許行駛時的狀態設為 1,不

6、允許行駛時的狀態設為 0。設 A 表示通道 A 有無車輛的狀態，B1、B2 表示通道 B1、B2 有無車輛的情 況，LA 表示通道 A 的允許行駛狀態，LB 表示通道 B 的允許行駛狀態。由此列 出真值表。AB1B2LALB000100010101001011012.7.2 解:1XXi0LA A A BiB2A BiB2LB LA A BiB2A BiB23.1.2 用邏輯代數證明下列不等式(a)AAB A B由交換律A BC (A B)(A C)，得A AB (AA)(AB)A B(b)ABCABCABCABACABCABCABCA(BCBCBC) A(C BC)A(C B)ABAC(C)

7、A ABCACD C D E ACDEA ABCACDC D E A ACD(CD)EA CDCD EA CD E3.1.3 用代數法化簡下列等式(a)AB(BC A)AB(BC A) ABC AB AB(b)(A B)(AB)(A B)(AB) AB(C)ABC(B C)ABC(B C) (ABC)(BC)ABBC_ACBCCAB C(d)A ABC ABCCBCBA ABC ABC CB CB A C(e)AB AB AB ABAB AB AB AB A A 0(f)(AB)(A B)(AB) (AB)(A B)(AB)(AB) (AB)(A B) (A B) (AB) (AB)(ABBA

8、B)(AB AB) B(AB AB) AB(g)(ABC)(A BC)(ABC)(A BC) A B(h)ABCABC ABC A BCABCABC ABCA BC A ABC BCA BC BC A C(i)AB (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 ABCD BC ABC ABD B(CD C)_ABC ABD B(C D) ABC ABD BC BD(l)AC ABC BC ABCB(AC AD C

9、D) B(A C A D)AB BCBDACABCBCABC(AC ABC) (BC) (A BC)(m)AB ABC A(B AB)(ABC ABC)(A B C) BC(A B C) ABC BC BCAB ABC A(BAB) A(B BC) AB ABA(B C) AA B C A 03.1.4 將下列各式轉換成與-或形式(a)A B C D(1) 當A B 0,CD 1時，真值為 1。于是AB=01 , CD=00 或 CD=11 時，真值為 1;AB=10 , CD=00 或 CD=11 時，真值為 1。則有四個最小項不為 0,艮卩ABCD、ABCD、ABCD、(2) 當AB 1,

10、CD 0時，真值為 1。AB=00 , CD=10 或 CD=01 時，真值為 1;AB=11 , CD=10 或 CD=01 時，真值為 1。則有四個最小項不為 0,即ABCD、ABCD、ABCD、AB CDm(1,2,4,7,8,11,13,14)(b)A B C_D C D A DA B C D C DAD (A B)(C D) (C D)( A D)(C D)(A B D) AC AD BC BD CD DAC BC D(c)AC 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 BCB AD

11、 CD AC3.1.7 利用與非門實現下列函數L=AB+ACL AB ACABCDABCD(b)L D(A C)L D(A C) D AC(C)L (A B)(C D)L (A B)(C D) ABCD3.2.2 用卡諾圖法化簡下列各式(a)AC ABC BC ABCAC ABC BC ABC AC BC BC ABCAC C ABC C ABC C(b)ABCD ABCD AB AD ABCABCD ABCD AB AD ABC AB ABCD ADA(B BCD) ADAB ACD AD AB A(D DC)AB AD(C)(ABACBD)CBD (AC)D (AB)(ABBD)CBD(A

12、C)D (AB)ABCBCDBD(AC) DABABCBCDABD BCD ABDABCBCDAB BCD(d)ABCDD(BCD) (AC)BD A(B C)ABCD D(BCD) (A C)BD A(B C)ABCD BCD ABD BCD ABCm11m1m9m m14m6m4m4m5m(1,4,5,6,9,11,12,14)(e)L(A,B,C, D)m(3,4,5,6,7,8,9,10,12,13,14,15)CDABDAB BC BD ACD ACD ABCDm(0,1,4,6,9,13)d(2,3,5,7,11,15)(g)L(A,B,C,D)L1111111115C1A1B1(

13、A1B1)COA D(h)L(A,B,C,D) m(0,13,14,15)d(1,2,3,9,10,11)3.3.4 試分析圖題 3.3.4 所示邏輯電路的功能C (A B)C AB AB (A B)C全加器3.3.6 分析圖題 3.3.6 所示邏輯電路的功能。SS0AiBiCoSoBoAoBoCoAoBoAB AD ACS A B C5C1A1B1(A1B1)COA1B1Co二位加法電路343 試用 2 輸入與非門和反相器設計一個 4 位的奇偶校驗器，即當 4 位數中有 奇數個1 時輸出為 0,否則輸出為 1。L A B C DL AB AB AB AB3.4.7 某雷達站有 3 部雷達 A

14、、B、C，其中 A 和 B 功率消耗相等，C 的功率是A 的功率的兩倍。這些雷達由兩臺發電機 X 和丫供電，發電機 X 的最大輸出功 率等于雷達 A 的功率消耗，發電機 Y 的最大輸出功率是 X 的 3 倍。要求設計一 個邏輯電路，能夠根據各雷達的啟動和關閉信號，以最節約電能的方式啟、停發 電機ABCXY0000000101010100110110010101011100111111X ABC ABC ABCY m1m3m5m6m7AB C4.1.1解：D7131211101312111013121110131211101312111013121110I3I2I1I0I3I2I1I0I3I2I

15、1I0D6I3I2I1I0I3I2I1I0I3I2I1I0_D5I3I2I1I0I3I2I1I0I3I2I1I0D4I3I211I0I3I2I1I0I3I2I1I0D3I3I2I1I0I3I2I1I0D2I3I2I1I0I3I2I1I0D1D5D0D74.1.2解:輸入輸出Bg Eg Bf & 比 B4 BgP Sj Sj St So111111111110 0 0 011111111100 0 0 0 011111111 C X0 0 0 0 111111110 卞 K0 0 0 10lllllioxxx0 0 01 1lllllOxxxx0 0 10 0LllLOxxxxx0 0

16、1011110 X X X X X X0 0 110llOxxxxxxx0 01111 Oxxxxxxxy0 10 0 001001PB9B8B7B6B5B4B3B2B1B0I3I2I1I0I3I2I1I0S3B9B8B9B8B9S2B9B8B4B5B6B7E9E8B7B5B5B4E3B2B9B3B7B5B5B4B1 E9E8B7B5S0B9B3B7B3E5BE3BB E9E8BB6BiBiBs E9B3B7E6B5B)E8BrB9SoB8B6B4B2BiB8B6B4B3B8B6B5B8B7B94.2.3解:F ABC ABC ABC ABC m0m4m6m74.3.1解:丄-L卜一 LI2J

17、4-TLTLTLrL加A.- icl 4.3.5解:S2B9B8B7B5B5B4B9B8B7B6E5B9B8B7B6B9&B7SiB9B8B5B4B2B9B8B5B4B3B9B8B6B9B8B7ZYBG1G JT+；I:-1- -1-1-XUU% i ni i JDj ,Y - E4叭+沖：2匸4-機*幾卜用&2 +憫J436 解:(1)Y ABC ABC ABC m4m5m14.4.1解:Am2D2m4Dom6D2m7A1B1AB)ABI BIAOBa A1A0B0FA BABIABABI AiBiAgBoABjAjB)Dn(2)Y=AABC ABC ABC mijm2m4m

18、74.5.1解:SA B Ci 1CiAB A B Ci 14.5.6解:(1)半減器A BS00000111101110S AB AB C AB(2)全減器A B以齊0 0 00 00 0 11 1o i aL 10 1 10 11 0 01 01 0 10 01 1 00 01 1 11 1S ABCi 1ABCi 1ABCi 1ABC1AB Ci 1CiABC1ABC1ABC1ABG1ABAB ABC5.1.1 分析圖題 5.1.1 所示電路的功能，列出真值表5.1.6 由與或非門組成的同步 RS 觸發器如圖題 5.1.6 所示，試分析其工作原理并RSy說 明0001滬1輸出伏態不變0L

19、01蔭電平有效,復位1001fhSR電平有融，置儻1101輸岀伏態不罡522 設主從 JK 觸發器的初始狀態為 0，CP、J、K 信號如圖題 522 所示，試 畫出觸發器 Q 端的波形。SRQ00保持01010111不定信號波形初態 Q=0。列出功能表。I1IIp -1- nii - -1-526 邏輯電路如圖題 526 所示，已知 CP 和 A 的波形，畫出觸發器 Q 端的波 形，設觸發器的初始狀態為 0。解：Qn1JQnKQnAQnQnA Qn5.2.11 D 觸發器邏輯符號如圖題 5.2.11 所示，用適當的邏輯門，將D 觸發器轉換成 T 觸發器、RS 觸發器和 JK 觸發器。解：Qn1

20、D T QnQn 1D S RQnQn1D JQnKQnnCPA I :1 JL.一6.1.1 已知一時序電路的狀態表如表題 6.1.1 所示，試作出相應的狀態圖5 態 偏出01SoSo/ISo/OSiSi/1S1/0s/ls?/0h/1s3/06.1.2 已知狀態表如表題 6.1.2 所示，試作出相應的狀態圖現產鍥杰廉11出Z1輸出玄X3=00監昂=013=11)y盧10EoSf/Os2/cs/oISiSi/oS|/(1InS1/0Si/D為旳/o1SaSi/OSo/Ds3/oSa/O110/06.1.3 已知狀態圖如圖題 6.1.3 所示，試作出它的狀態表/O./OI/O./OIo o O

21、 O O O 1 11A IXJ- 態瀚 4入0001IL1000/01/1丄旳o/u10/0in1/11/16.1.5 圖題 6.1.5 是某時序電路的狀態轉換圖，設電路的初始狀態為01，當序列X=100110 時，求該電路輸出 Z 的序列。1/0解：0110106.1.6 已知某時序電路的狀態表如表題 6.1.6 所示，試畫出它的狀態圖。如果電路的初始狀態在 S2,輸入信號依次是 0101111,試求出其相應的輸出。10101016.2.3 試分析圖題 6.2.3 所示時序電路，畫出狀態圖。解：(1)寫出各邏輯方程輸出方程Z XQoQn驅動方程D0XD1Q0n(2) 將驅動方程代入相應特性

22、方程，求得各觸發器的次態方程，也即時序電路的狀態方程Q0n1DoxQin1DiQon(3)畫出狀態表、狀態圖010000/1QL/L/0110/1ILA1()JO/IUL/u3)1110/1 J l/LA624 分析圖題 624 所示電路，寫出它的驅動方程、狀態方程，畫出狀態表和狀 態圖。解：(1)寫出各邏輯方程輸出方程Z XQinQ；驅動方程JoQinKoXQJiQonKi1(2) 將驅動方程代入相應特性方程，求得各觸發器的次態方程，也即時序電 路的狀態方程Qon1JoQ0nKoQonQ1nQ0nXQQQinQonXQinQin1JiQnK1Q：Q；QinQinQinQ0n(3) 畫出狀態表

23、、狀態圖6.3.3 試用正邊沿 JK 觸發器設計一同步時序電路，其狀態轉換圖如圖題6.3.3 所示，要求電路最簡。解：(1)畫出狀態表QTQ?+疳、乂010000/001/001u/o01/01000/010/i11u/i10/1列出真值表X護Q皆zJlK, J. Kn00000X0X)01111XXD)1Q00X10X01111X0X0LQ01111.X1址LQ1Q1QXXQL101DX00XL1110X0XL(3)寫出邏輯表達式XQin7.1.1 在某計數器的輸出端觀察到如圖 7.1.1 所示的波形，試確定該計數器的模。Qo_ II_ I I I-91 IILJ_Q2_ ,_ ,_ 解：模

24、為 6JoXQinKoXQ；JiXQ；KiX QonQiQnCP7.1.3 試用負邊沿 D 觸發器組成 4 位二進制異步加計數器，畫出邏輯圖。b AID聽RL隔Q?7.1.5 試分析圖題 7.1.5 電路是幾進制計數器，畫出各觸發器輸出端的波形圖。解：五進制計數器123456789Qi7.1.9 試分析圖題 7.1.9 所示電路，畫出它的狀態圖，說明它是幾進制計數器。C?CPCR0解：十進制計數器。7.1.11 試分析圖題 7.1.11 所示電路，畫出它的狀態圖，并說明它是幾進制計數器。1EfSn A B C DEP 74151 邏業Q&虹Q嚴解：11 進制計數器。7.1.15 試分析

25、圖題 7.1.15 所示電路，說明它是多少進制計數器，采用了何種進位方式。解：4096。米用并行進位方式7.2.1 試畫出圖題 721 所示邏輯電路的輸出（QAQD）的波形，并分析該電路的邏 輯功能。解：So=1 表示右移操作，在這里是 DSRTQf Qf Q 宀 Q。啟動后，S1So=11，處于 置數狀態，1110 被置入寄存器中，然后每來一個脈沖，寄存器循環右移，寄存器 中的序列依次是 1110f1101f1011f0111。此時再來一個脈沖（即第四個脈沖）時, 當111-1CP11-吐必吐&T11111 1 11廿_啟動 SoCP D CAK X X X】乂竄工IF就僦（1 1

26、Si 741941QQQQ 瞬間變成 1111, 1110 又被置入寄存器，回到起始狀態，重又開始記數 循環過程。所以它相當于一個四進制計數器的作用，也可以看作四分頻電路。123456T8IDQcQD722 試用兩片 74194 構成 8 位雙向移位寄存器8.1.2 個有 4096 位的 DRAM，如果存儲矩陣為 64X64 結構形式，且每個存儲 單元刷新時間為 400ns,則存儲單元全部刷新一遍需要多長時間？解：由于采用按行刷新形式，所以刷新時間為400nsX64=25600ns=25.6ms8.1.3 指出下列存儲系統各具有多少個存儲單元，至少需要幾根地址線和數據線？(1)64KX1(2)

27、256KX4(3)1MX1(4)128KX8解：(1) 16, 1(2) 18, 4(3) 20, 1(4) 17, 88.1.4 設存儲器的起始地址為全 0,試指出下列存儲系統的最高地址為多少?(1) 2KX1(2) 16KX4(3) 256KX32解：（1） 7FF3FFF(3) 3FFFF8.1.6 個有 1MX1 位的 DRAM ,采用地址分時送入的方法，芯片應具有幾根地址線？解：10 根8.2.1 用一片 128X8 位的 ROM 實現各種碼制之間的轉換。要求用從全 0 地址開 始的前 16 個地址單元實現 8421BCD 碼到余 3 碼的轉換；接下來的 16 個地址單 元實現余3

28、碼到 8421BCD 碼的轉換。試求：(1)列出 ROM 的地址與內容對應關 系的真值表；(2)確定輸入變量和輸出變量與 ROM 地址線和數據線的對應關系；(3) 簡要說明將 8421BCD 碼的 0101 轉換成余 3 碼和將余 3 碼轉換成 8421BCD 碼 的過程。解:使用 5 位地址線 A4A3A2A1A0,最高位用以控制前 16 單元和后 16 單元，后 4 位地址線用以表示輸入變量。使用 ROM 的低 4 位數據線 D3D2D1D0作為輸出即h此AsA. LIUmgU4D合DaUt可O111111T111LL LL110 00 01111CJa n1111Ci10110 aa00

29、00 d00000000 0 0 0 a a a a a a 0 a 0 0 0 0000000 n00000pooooaoacaoooooo0 0001111100 ()0011110a10 u 00 0 0O O O O C C D H DD IH O H D H831 試分析圖題 831 的邏輯電路，寫出邏輯函數表達式。-FU-liA?iT1*B -L- iIEL1c_D一-】11L】i.I1解:L ABCD ABCD BCD ABCD ABCD832 PAL16L8 編程后的電路如圖 832 所示，試寫出 X、Y 和 Z 的邏輯函數表達 式。解：X AB AC BCY DEF DEF

30、DEF DEFZ GH GH834 試分析圖題 834 所示電路，說明該電路的邏輯功能。解：Q01DoQ01Q；1DiQ0Q；Q0Q；00 01 10 11二位二進制計數器。835 對于圖 839 所示的 OLMC，試畫出當 AC0=1，AC1(n)=1，XOR(n)=1 時的等效邏輯電路。9.1.1 圖示電路為 CMOS 或非門構成的多諧振蕩器，圖中Rs10R。（1）畫出1a、b、c 各點的波形；（2）計算電路的振蕩周期；（3）當閾值電壓 Vth由-VDD改變2至QVDD時，電路的振蕩頻率如何變化？與圖 9.1.1 電路相比，說明Rs的作用。34I3饋反：0 P01 U0014|7iIfl-

31、f2-丿-RCI n9八RCI n8(4)增大輸入電阻，提咼振蕩頻率的穩定性。9.2.1 微分型單穩電路如圖所示。其中tpi為 3s,Cd50pF,Rd10kC 5000pF，R 200 ，試對應地畫出 VI、并求出輸出脈沖寬度。解：由于門 G1開通時，VD正常時被鉗在 1.4V 上，輸出保持為穩態 0。當負 脈沖2VDDVDDVthVthVDDVth2VDDVthVthVDDVthVD、VO1、VR、VO2、VO的波形，RCInTRCInIn?來臨時，VD瞬間下到低電平，于是開始了暫穩過程。V3 2TwRCln5000 1012200F0.8s9.2.3 由集成單穩態觸發器 74121 組成

32、的延時電路及輸入波形如圖題 9.2.3 所示。(1)計算輸出脈寬的變化范圍；(2)解釋為什么使用電位器時要串接一個電阻。lpFT1咯943 由 555 定時器組成的脈沖寬度鑒別電路及輸入 vi波形如圖題 943 所示。集成施密特電路的 V 3V1.6V，單穩的輸出脈寬tw有titwt2的關系。對應 Vi 畫出電路中 B、D、D、E 各點波形，并說明 D、E 端輸出負脈沖的作用。二巧-LT74121Ai&EFRVD 為 0 表示產生一個有效寬度脈沖；E 為 0 可能出現復位現象。10.1.1 10 位倒 T 形電阻網絡 D/A 轉換器如圖所示，當 R=Rf時：（1）試求輸出電壓 的取值范

33、圍；（2）若要求電路輸入數字量為 200H 時輸出電壓 V=5V，試問 VREF應取何值？5VRE200H210.1.3關系式；如 n=8,VREF=-10V，當Rf=1R時如輸入數碼為 20H，試求輸出電(1)Vo霽。21010 210231024REF篇512VREF10Vn 位權電阻 D/A 轉換器如圖所示。(1)試推導輸出電壓 vo與輸入數字量的Rnli=lVREFRn 1Dn12 DD。20VoRfVOVREFRfnDn 1R10vo20H8Dn 25 -32410.1.42n 3Dn 3240V0D02 VoVREF電NBR圖題 10.1.4 為一權電阻網絡和梯形網絡相結合的D/A

34、 轉換電路。BoKIu i Du-:0-j壓值。21亠口-夕II(1)(1)試證明：當 r=8R 時，電路為 8 位的二進制碼 D/A 轉換器；試證明：當 r=4.8R 時，該電路為 2 位的 BCD 碼 D/A 轉換器當開關 D3=0 時，電流為Vr，合起來可寫成D3VREFVrRRD3VREFVrD2VREFVrD1VREFVrD0VREFVrVrR2R4R8RrVREF23D322D22D1Do15VrVrVREFN315Vr8R8Rr8Rr8RVREFN3Vr15VrVrVREFK|s N38R8R8R16VrREF27D726D625D524D4VO8R2 RRfVREFN3VREF27D726D625D524D4VO8R 1627RRfVREF227R7D726D625D524D4N3VORfVO鴛NB(2) k=4.8R解：（1）r=8R， 開關 D=1進行電流分配，否則沒接 VREFVREFVREFD7-R-5D4VREF8RVORfVrr箸27D726D6542 D52 D4VORf對于左邊權電阻網絡, 例如當開關D3=1,電流為計VrVREF7654r7RE-2 D72 D62 D52 D4r2 RVORfVREF8R23D322D22D1D015Vr8R注 23D38R22D22D1DVr15Vr048R 8RVr48R9Vr48