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1、第1章习题及答案1.1 一数字信号的波形如图题1.1所示，试写出该波形所表示的二进制数。图题1.1解：该波形表示的二进制数为：0111010。1.2将下列十进制数转换为二进制数、十六进制数、8421BCD码来表示。（1）26 （2）87 （3）255 （4）11.375 解：（1）（26）D=（11010）B=（1A）H=（0010 0110）8421BCD（2）（87）D=（1010111）B=（57）H=（1000 0111）8421BCD （3）（255）D=（11111111）B=（FF）H=（0010 0101 0101）8421BCD （4）（11.375）D =（1011.011
2、）B=（B.6）H=（0001 0001.0011 0111 0101）8421BCD 1.3将下列二进制数转换为十进制数、十六进制数。（1） 1011 （2） 1111111111 （3）11000101 （4）1010101.101解：（1）（1011）B=（11）D=（B）H （2）（1111111111）B=（1023）D=（3FF）H （3）（11000101）B=（197）D=（C5）H （4）（1010101.101）B =（85.625）D=（55.A）H1.4将下列十六进制数转换为十进制数、二进制数。（1）3E （2）7D8 （3）3AF.E解：（1）（3E）H=（62）D=
3、（111110）B（2）（7D8）H=（2008）D=（11111011000）B（3）（3AF.E）H=（943.875）D=（1110101111.111）B1.5已知A、B的波形如图题1.5所示。设，试画出F对应A、B的波形。图题1.5解：，得对应波形如图所示。1.6用真值表证明下列逻辑等式：（1） 证明：真值表如图解1.6（a）所示，得证。图解1.6（a）（2） 证明：真值表如图解1.6（b）所示，得证。图解1.6（b）1.7用公式证明下列各等式。（1）（2）证明：（1）左边=右边（2）右边= = = = =左边1.8写出下列函数的对偶式。（1）（2）（3）（4）解：（1）（2）（3）
4、（4）1.9写出题1.8中函数的反函数。解：（1）（2）（3）（4） 1.10列出下列问题的真值表，并写出逻辑表达式。（1）设三变量A、B、C当变量组合值中出现奇数个1时，输出（F1）为1，否则为0。（2）设三变量A、B、C当输入端信号不一致时，输出（F2）为1，否则为0。（3）列出三变量多数表决器的真值表（输出用F3表示）。解 真值表如图解1.10所示。将F=1的与项相或即得F的逻辑表达式。图解1.101.11用代数法化简下列各式。（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）解（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7） = = =（8） 1.12逻辑函数项的逻辑相邻项有哪些？解： 、。1
5、.13画出下列各逻辑函数的卡诺图。（1） （2） 解：F1和F2的卡诺图分别如图解1.13（a）、（b）所示。图解1.13 1.14写出图题1.14中各卡诺图的逻辑函数式。图题1.14解：图（a）， 图（b）， 1.15用卡诺图化简下列逻辑函数。（1）。（2）（3）（4）解（1）卡诺图如图解1.15（a）所示，得图解1.15（a）（2）卡诺图如图解1.15（b）所示，得 图解1.15（b）（3）卡诺图如图解1.15（c）所示，得图解1.15（c）（4）卡诺图如图解1.15（d）和（e）所示。按图（d）写出的化简结果为按图（e）写出的化简结果为任一解都为最简与或式。图解1.15（d）和（e）1.
6、17化简逻辑函数。（1）（2）解 （1）卡诺图如图解1.17（a）所示，图解1.17（a）（2）卡诺图如图解1.17（b）所示，图解1.17（b）第2章习题及答案2.1 什么是逻辑门电路？基本门电路是指哪几种逻辑门？解：能够实现基本和常用逻辑关系具体器件构成的电子线路，称为逻辑门电路。基本门电路是指与门或门非门等电路。2.2 分立元件门电路、TTL门电路和CMOS门电路的主要区别是什么？解：分立元件门电路是由晶体管及电阻等构成。集成逻辑门电路是把构成门电路的元器件和连接线集成在一片半导体芯片上制成的电路和系统。TTL门电路是由三极管-三极管构成的集成逻辑门电路。COMS门电路是由互补MOS管组
7、成的单极型集成电路。2.3 电路如图题2.3所示，写出输出表达式。图题2.3解：（a）电路由两级逻辑门构成，第一级是与门，第二级是或门，输出逻辑关系为 F=AB+C；（b）电路是只有个输入端的逻辑电路。当输入端A为低电平时，Tl发射结导通，D、T2截止，F2输出高电平；当输入端A为高电平时，Tl发射结不通，D、T2导通，F2输出低电平。由以上分析可得：2.4 试分析为什么TTL与非门的输入端在以下4种接法时都属于逻辑1输入：（1）输入端直接悬空；（2）输入端接高于2V的电源；（3）输入端接同类与非门的输出高电压3.6V；（4）输入端通过10K的电阻接地。而在以下4种接法时都属于逻辑0输入：（5
8、）输入端接地；（6）输入端接低于0.8V的电源；（7）输入端接同类与非门的输出低电平0.3V；（8）输入端通过200的电阻接地。解：TTL与非门的输入端悬空、接高于2V的电源、接同类与非门的输出高电压3.6V时，输入电压均高于其开门电平UON（UON约为1.8V），因此门的输出电压均低于其输出低电平的最大值UOL（max），所以以上三种输入的接法都属于高电平，均属于逻辑1输入。当输入端通过10K的电阻接地时，由于三极管导通时产生基极电流，由于外接电阻远大于其内阻，会在外接电阻上产生较大压降，导致输入电压高于其开门电平UON，所以此种输入的接法也属于逻辑1输入。TTL与非门的输入端接地、接低于0
9、.8V的电源、接同类与非门的输出低电压0.3V时，输入电压均低于其关门电平UOFF（UOFF约为0.81V），因此门的输出电压均高于其输出高电平的最小值UOH（min），都属于高电平，所以以上三种输入的接法均属于逻辑0输入。当输入端通过200的电阻接地时，虽然也会在外接电阻上产生压降，但由于外接电阻较小，产生的电压仍低于其关门电平UOFF，所以此种输入的接法也属于逻辑0输入。2.5 MOS管电路如图题2.5所示。已知UDD=10V，|UTP|=UTN=4V。求当输入分别为0V和10V时， MOS管的工作状态，对应输出电压的值，说明电路功能。 图题2.5解：当=0V时，NMOS管截止、PMOS管
10、导通，设PMOS管导通内阻很小，输出UDD=10V；当=10V时，NMOS管导通、PMOS管截止，设NMOS管导通内阻很小，输出0V。该电路实现反相器功能。2.6 已知MOS管的UT2V，忽略电阻上的压降，试确定如图题2.6所示的MOS管的工作状态（导通或截止）。图题2.6解：（a）截止状态。（b）导通状态。（c）截止状态。（d）导通状态。2.7 试分析为什么CMOS与非门的输入端在以下4种接法下都属于逻辑0输入：（1）输入端接地；（2）输入端接低于1.5V的电源；（3）输入端接同类与非门的输出低电平0.1V；（4）输入端通过10K的电阻接地。 解：CMOS与非门的输入端接地、接低于1.5V的
11、电源、接同类与非门的输出低电压0.1V时，输入电压均低于其关门电平UOFF，因此门的输出电压均高于其输出高电平的最小值UOH（min），都属于高电平，所以以上三种输入的接法均属于逻辑0输入。当输入端通过10K的电阻接地时，由于MOS管导通时没有栅源电流，仅管外接电阻远大于其内阻，也会在外接电阻上产生压降，所以此种输入的接法也属于逻辑0输入。2.8 TTL电路如图题2.8所示，已知集成电路参数UIH（min）=2V，IIL= -1.4mA， IIH=20mA， UT=1.1V，ROFF=2kW， RON=40kW ，UOH=3.6V，UOL=0.3V。 写出输出F的表达式，确定电路输出F1F3的
12、状态。图题2.8解：已知门电路RON=40kW，当输入端通过阻值40kW电阻接地时为逻辑高电平，因此有：2.9 CMOS电路如图题2.9所示，确定电路输出F1F4的状态。图题2.9解：（a），输出为高电平。（b），输出为低电平。（c），输出为低电平。（d）两个漏极开路与非门，分别输出1和0，由于其中一个门输出为0，即输出与地短接，两个漏极开路与非门并联，所以F4输出为低电平。2.10 试分析图题2.10所示电路的逻辑功能，写出逻辑函数表达式。图题2.10解：当A、B输入均为0时，三极管T2A、T2B均将截止，T4也将截止，同时使T3和D饱和导通，输出为高电平。若A、B输入有一个为1时，则三极管
13、T2A、T2B将有一个会达到饱和，同时使T3和D截止，T4将饱和导通，输出为低电平。实现了或非的关系即。2.11 试分析如图题2.11所示CMOS门电路的逻辑功能。图题2.11解： （a），=AB（b）EN=1，F为高阻态；， 2.12 如图题2.12所示是一个表示三态门作为总线传输的示意图，图中n个三态门的输出接到数据传输总线D上，A0、A1、An分别为各三态门的数据输入端，EN0、EN1、ENn为片选端。（1）为让数据A0、A1、An通过该总线可以正常传输，EN信号应如何进行控制？（2）EN信号如果出现两个或两个以上同时有效，会出现什么问题？（3）如果所有EN信号均无效，总线状态如何？图题
14、2.12解：（1）EN0有效则数据A0送到数据总线上，其余相同。（2）EN信号在同一时刻只能有一个为有效信号，不能同时有两个或两个以上有效，如果出现两个或两个以上有效，可能会造成数据传输错误。（3）如果所有EN信号均无效，总线处在高阻态。第3章习题及答案3.1 分析图题3.1中电路的逻辑功能。图题3.1解：（1）从输入依次写入得（2）列出逻辑函数真值表。ABCF00000010010001111000101111011111（3）由逻辑函数真值表可以看出，该电路具有多数表决的功能。3.2 电路如图题3.2所示，试分析该电路图。（1）写出该电路的逻辑函数表达式。（2）列出该电路的真值表。图题3.2解：（1）； 实际上这是个逻辑或。（2）真值表。ABF0011010101113.3 电路如图题3.3所示，试分析该电路的逻辑功能。图题3.3解：由电路直接写出方程： 由方程得真值表WXPF000000
