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1、第一章 逻辑代数基础1.1 、用布尔代数的基本公式和规则证明下列等式。1.2 、求下列函数的反函数。1.3 、写出下列函数的对偶式。1.4 、证明函数 F 为自对偶函数。1.5 、用公式将下列函数化简为最简 “与或”式。1.6 、逻辑函数。若 A 、 B 、 C 、 D 、的输入波形如图所示,画出逻辑函数 F 的波形。 1.7 、逻辑函数 F 1 、 F 2 、 F 3 的逻辑图如图 2 35 所示,证明 F 1 =F 2 =F 3 。1.8 、给出“与非”门、“或非”门及“异或”门逻辑符号如图 2 36 ( a )所示,若 A 、 B 的波形如图 2 36 ( b ),画出 F 1 、 F
2、2 、 F 3 波形图。1.9 、用卡诺图将下列函数化为最简“与或”式。1.10 、将下列具有无关最小项的函数化为最简“与或”式; 1.11 、用卡诺图将下列函数化为最简“与或”式;1.12 用卡诺图化简下列带有约束条件的逻辑函数 1.13 、用最少的“与非”门画出下列多输出逻辑函数的逻辑图。第二章 门电路 2.1 由 TTL 门组成的电路如图 2.1 所示,已知它们的输入短路电流为 I is =1.6mA ,高电平输入漏电流 I iH = 40。试问:当 A=B=1 时, G 1 的 灌 电流(拉,灌)为 3.2mA ; A=0 时, G 1 的 拉 电流(拉,灌)为120。 2.2 图 2
3、.2 中示出了某门电路的特性曲线,试据此拟定它的下列参数:输出高电平 U OH = 3V ;输出低电平 U OL = 0.3V ;输入短路电流 I iS = 1.4mA ;高电平输入漏电流 I iH = 0.02mA ;阈值电平 U T = 1.5V ;开门电平 U ON = 1.5V ;关门电平 U OFF = 1.5V ;低电平噪声容限 U NL = 1.2V ;高电平噪声容限 U NH = 1.5V ;最大灌电流 I OLmax = 15mA ;扇出系数 N= 10 . 2.3 TTL 门电路输入端悬空时,应视为 高电平 ;(高电平,低电平,不定)此时如用万用表测量其电压,读数约为 1.
4、4V ( 3.6V , 0V , 1.4V )。 2.4 CT74 、 CT74H 、 CT74S 、 CT74LS 四个系列的 TTL 集成电路,其中功耗最小的为 CT74LS ;速度最快的为 CT74S ;综合性能指标最佳的为 CT74LS 。 2.5 CMOS 门电路的特点:静态功耗 极低 (很大,极低);而动态功耗随着工作频率的提高而 增长 (增长,减小,不变);输入电阻 很大 ( 很大,很小);噪声容限 高 (高,低,等)于 TTL 门。 2.6 集电极开路门( OC 门)在使用时须在 输出与电源 之间接一电阻(输出与地,输出与输入,输出与电源)。2.7 若 G 2 的悬空的输入端接
5、至 0.3V ,结果如下表2.9 输入悬空时为高电平, M= “ 0 ” , V M =0.2V , 三态门输出为高阻, M 点电位由后面“与或非”门的输入状态决定,后面与门中有一输入为 0 ,所以 V M =0V 。 2.10 2.11 上图中门 1 的输出端断了,门 2 、 3 、 4 为高电平输入,此时 V M =1.6V 左右。 2.12 不能正常工作,由于 不能同时有效,即不能同时为低电平。 2.13 图为由 TTL “与非”门组成的电路,输入 A 、 B 的波形如图所示,试画出 V 0 的波形。2.14 图中门 1 、 2 、 3 均为 TTL 门电路,平均延迟时间为 20ns ,
6、画出 V O 的波形。 2-8 1 、 Y 1 =ABCDE Y 2 =A+B+C+D+E 2 、该扩展方法不合用于 TTL 门电路。对与门而言,当扩展端 C=0.3V 时,其输入电压约为 1V ,已大于 U iLmax (0.8V) ;对或门而言,当扩展端 C=U OHmin =2.4V 时,其输入电压约为 1.7V ,已小于 U iHmin (2V) ; 2-9 2-10 乙的说法对的,由于该点的电压有也许是变化的,此时万用表测得的是电压的平均值, 1.8V 的读数完全正常。 3.6 结果如下表: 3.7 1. 真值表 : 3. 表达式: F 2 =M , 3.8 1 、真值表 3.93.
7、11 3.12 把 BCD 8421 码 转换为 BCD 5421 码 ,前五个数码不需改变,后五个数码加 3 。据此可得加数低两位的卡诺图,所以 3.14 1 、 2 、用八选一数据选择器和门电路实现。 3.15 用 8 选 1 数据选择器实现下列函数: 第四章 触发器和定期器4.1 4.2 ( 1 )特性表 (CP=0 时,保持; CP=1 时如下表 )(2) 特性方程 (3) 该电路为锁存器(时钟型 D 触发器)。 CP=0 时,不接受 D 的数据; CP=1 时,把数据锁存。 ( 但该电路有空翻 ) 4.3 (1) 、 C=0 时该电路属于组合电路; C=1 时是时序电路。 (2) 、
8、 (3) 、输出 Q 的波形如下图。 4.4 4.5 4.6 4.7 1 、 CP 作用下的输出 Q 1 Q 2 和 Z 的波形如下图; 2 、 Z 对 CP 三分频。 4.8 由得 D 触发器转换为 J-K 触发器的逻辑图如下面的左图;而将 J-K 触发器转换为 D 触发器的逻辑图如下面的右图。 4.11 1 、 555 定期器构成多谐振荡器。 2 、 u c, u o 1 , u o 2 的波形 3 、 u o 1 的频率 ,u o 2 的频率 f 2 =158H z 4 、假如在 555 定期器的第 5 脚接入 4V 的电压源,则 u o 1 的频率变为 4.12 图 (a) 是由 55
9、5 定期器构成的单稳态触发电路。 1 、工作原理(略); 2 、暂稳态维持时间 t w =1.1RC=10ms(C 改为 1) ; 3 、 u c 和 u o 的波形如下图: 4 、若 u i 的低电平维持时间为 15m s ,规定暂稳态维持时间 t w 不变,可加入微分电路 4.13 由 555 定期器构成的施密特触发器如图 (a) 所示 1 、电路的电压传输特性曲线如左下图; 2 、 u o 的波形如右下图; 3 、为使电路能辨认出 u i 中的第二个尖峰,应减少 555 定期器 5 脚的电压至 3V 左右。 4 、在 555 定期器的 7 脚能得到与 3 脚同样的信号,只需在 7 脚与电
10、源之间接一电阻。 4.14 延迟时间 t d =1.1 1 10=11s 扬声器发出声音的频率 。第五章 时序数字电路5.1 解: 5.2 解: 5.3 解: 逻辑功能:可自启动的同步五进制加法计数器。5.4 逻辑功能:移位寄存器型四进制计数器。 5.55.6 解:( 1 )当 X 1 X 2 = “ 00 ” ;初始状态为“ 00 ” 时:逻辑功能: 电路实现 2 分频。( 2 )当 X 1 X 2 = “ 01 ”;初始状态为“ 00 ”时逻辑功能: 电路实现 3 分频。 ( 3 )当 X 1 X 2 = “ 11 ” ;初始状态为“ 00 ” 时:逻辑功能: 电路实现 4 分频。5.75
11、.8 (1) 基本 R-S 触发器 ( ) ; (2) 同步 R-S 触发器( ); (3) 主从 J-K 触发器 ( 能 ); (4) 维持阻塞 D 触发器 ( 能 ); (5) 边沿 J-K 触发器 ( 能 ) ; (6) CMOS 主从 D 触发器(能 )。 5.9 根据题意,很容易画出下面的逻辑图: 5.10 解:四种状态应使用 2 个触发器。设: Q 1 =Y 1 , Q 0 =Y 0 用 D 触发器设计; 5.11 解:用 J K 触发器设计一个 4 进制计数器, Q 1 Q 0 为变量译码器的输入。 5.12 解: 5.13 解:设 S 0 :初始及检测成功状态; S 1 :输入
12、一个“ 1 ” 状态; S 2 :输入“ 10 ” 状态; S 3 :输入“ 101 ” 状态; X :输入; Z :输出。 从 JK 的卡诺图可以看出电路的 简化结果相似,以方案三画逻辑电路 5.14 解:从时序图可得出状态图为: 5.15 解:方法一:从时序图中可以看出将 Y 1 、 Y 2 、 Z 为输出时,每通过 8 个时钟为一个循环。同理,从卡诺图可以求出: 方法二:从时序图中可以看出 Y 1 Y 2 的状态为 00 11 01 10 00 。 设:则状态图、状态表为: 显然,方法二的结果比方法一的结果要简朴得多。其逻辑图为: 5.16 解: ZW 的状态为 00 、 01 、 10
13、 、 11 ,所以设: 输出 Z=Q 1 ; W=Q 0 ;输入: X 5.17 解: 1 、状态转换图 2.Qd 对 CP 十分频, Qd 的占空比是 50% 。 5.18 答案: 图 (a) 是七进制计数器,图 (b) 是十进制计数器,图 (c) 是十进制计数器 (6 7 . 15 6) 1 、若将图 (a) 中与非门 G 的输出改接至 C r 端,而令 L D =1 ,电路变为六进制 2 、图 (b) 电路的输出采用的是余 三码 。 5.19 答案:方法是用 90 16=5 10 ,高位用 0101 作译码状态 , 低位用 1010 作译码状态,由此得到了置数端 L D 的连接方式。5.
14、20 答案:图 (a) 为三进制,图 (b) 为四进制,图 (c) 为七进制,图 (d) 为十二进制,图 (e) 为三十七进制 5.21 解: 1. 相应 CP 的输出 Q a Q d Q c 和 Qb 的波形和状态转换图如下图: 2 、按 Q a Q d Q c Qb 顺序电路给出的是 BCD 5421 码 3 、按 Q d Q c QbQ a 顺序电路给出的编码如下图: 5.22 答案: 当 MN 为各种不同输入时,可组成四种不同进制的计数器 第六章 大规模集成电路6.1 填空 1 、按构成材料的不同,存储器可分为磁芯和半导体存储器两种。磁芯存储器运用 正负剩磁 来存储数据;而半导体存储器运用 器件的开关状态 来存储数据。两者相比,前者一般容量较 大 ;而后者具有速度 快 的特点。 2 、半导体存储器按功能分有 ROM 和 RAM 两种。 3 、 ROM 重要由 地址译码器 和 存储矩阵 两部分组成。按照工作方式的不同进行分类, ROM 可分为 固定内容的 ROM 、 PROM 和 EPROM 三种。 4 、某 EPROM 有 8 数据线, 13 位地址线,则其存储容量为 2 13 8 。 5 、 PLA 一般由 与 ROM 、 或 ROM 和 反馈逻辑网络 三部分组成。 6.2 6.36.46.56.6第七章 数模与模数转换器7.1