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1、习题课习题课第第 4 章章组合逻辑电路组合逻辑电路组合逻辑电路的分析步骤组合逻辑电路的分析步骤1.由给定的逻辑图逐级写出逻辑关系表达式。由给定的逻辑图逐级写出逻辑关系表达式。由给定的逻辑图逐级写出逻辑关系表达式。由给定的逻辑图逐级写出逻辑关系表达式。2. 2. 用逻辑代数或卡诺图化简输出函数表达式。用逻辑代数或卡诺图化简输出函数表达式。用逻辑代数或卡诺图化简输出函数表达式。用逻辑代数或卡诺图化简输出函数表达式。3. 3. 列写输出函数真值表。列写输出函数真值表。列写输出函数真值表。列写输出函数真值表。4. 4. 功能评定。功能评定。功能评定。功能评定。电路电路电路电路 结构结构结构结构逻辑逻辑
2、逻辑逻辑表达式表达式表达式表达式最简最简最简最简表达式表达式表达式表达式真值表真值表真值表真值表逻辑逻辑逻辑逻辑功能功能功能功能 例例例例 逻辑电路如下图所示，试分析其逻辑功能。逻辑电路如下图所示，试分析其逻辑功能。逻辑电路如下图所示，试分析其逻辑功能。逻辑电路如下图所示，试分析其逻辑功能。组合逻辑电路的设计步骤组合逻辑电路的设计步骤 1. 1. 1. 1. 利用逻辑抽象的方法，用逻辑函数描述因果关系。利用逻辑抽象的方法，用逻辑函数描述因果关系。利用逻辑抽象的方法，用逻辑函数描述因果关系。利用逻辑抽象的方法，用逻辑函数描述因果关系。2. 2. 2. 2. 列出逻辑函数式，并进行化简。列出逻辑函
3、数式，并进行化简。列出逻辑函数式，并进行化简。列出逻辑函数式，并进行化简。3. 3. 3. 3. 根据化简后的函数式画逻辑电路的连接图。根据化简后的函数式画逻辑电路的连接图。根据化简后的函数式画逻辑电路的连接图。根据化简后的函数式画逻辑电路的连接图。 分析事件的因果关系，确定输入变量与输出变量。分析事件的因果关系，确定输入变量与输出变量。分析事件的因果关系，确定输入变量与输出变量。分析事件的因果关系，确定输入变量与输出变量。 定义逻辑状态的含意（逻辑赋值）。定义逻辑状态的含意（逻辑赋值）。定义逻辑状态的含意（逻辑赋值）。定义逻辑状态的含意（逻辑赋值）。 根据给定的事件因果关系列出逻辑真值表。根
4、据给定的事件因果关系列出逻辑真值表。根据给定的事件因果关系列出逻辑真值表。根据给定的事件因果关系列出逻辑真值表。逻辑逻辑逻辑逻辑功能功能功能功能逻辑逻辑逻辑逻辑表达式表达式表达式表达式最简最简最简最简表达式表达式表达式表达式真值表真值表真值表真值表逻辑逻辑逻辑逻辑电路电路电路电路 例例例例1111试用试用试用试用2 2 2 2输入与非门和反相器设计一个输入与非门和反相器设计一个输入与非门和反相器设计一个输入与非门和反相器设计一个4 4 4 4位奇偶校验位奇偶校验位奇偶校验位奇偶校验 器，即当器，即当器，即当器，即当4 4 4 4位数中有奇数个位数中有奇数个位数中有奇数个位数中有奇数个1 1 1
5、 1时，输出为时，输出为时，输出为时，输出为0 0 0 0，否则，否则，否则，否则 输出为输出为输出为输出为1 1 1 1。 例例例例2222设计一个组合逻辑电路，用于判别以余设计一个组合逻辑电路，用于判别以余设计一个组合逻辑电路，用于判别以余设计一个组合逻辑电路，用于判别以余3 3 3 3码表示码表示码表示码表示 的的的的1 1 1 1位十进制数是否为合数（位十进制数是否为合数（位十进制数是否为合数（位十进制数是否为合数（4 4 4 4、6 6 6 6、8 8 8 8、9 9 9 9）。）。）。）。 例例例例3333设计一个设计一个设计一个设计一个8 8 8 8位数值比较器，当两数相等时，输
6、出位数值比较器，当两数相等时，输出位数值比较器，当两数相等时，输出位数值比较器，当两数相等时，输出 为为为为1 1 1 1，否则为，否则为，否则为，否则为0.0.0.0.第第 6 章章时序逻辑电路时序逻辑电路时序逻辑电路的分析方法时序逻辑电路的分析方法1. 1. 根据给定的时序电路图写出下列各逻辑方程式：根据给定的时序电路图写出下列各逻辑方程式：根据给定的时序电路图写出下列各逻辑方程式：根据给定的时序电路图写出下列各逻辑方程式：（1 1）各触发器的时钟信号）各触发器的时钟信号）各触发器的时钟信号）各触发器的时钟信号CPCP的逻辑表达式；的逻辑表达式；的逻辑表达式；的逻辑表达式；（2 2）时序电
7、路的输出方程；）时序电路的输出方程；）时序电路的输出方程；）时序电路的输出方程；（3 3）各触发器的驱动方程。）各触发器的驱动方程。）各触发器的驱动方程。）各触发器的驱动方程。2. 2. 将驱动方程代入相应触发器的特性方程，求得各触发器的将驱动方程代入相应触发器的特性方程，求得各触发器的将驱动方程代入相应触发器的特性方程，求得各触发器的将驱动方程代入相应触发器的特性方程，求得各触发器的 次态方程，也就是时序逻辑电路的状态方程。次态方程，也就是时序逻辑电路的状态方程。次态方程，也就是时序逻辑电路的状态方程。次态方程，也就是时序逻辑电路的状态方程。3. 3. 根据状态方程和输出方程，列出该时序电路
8、的状态表，画根据状态方程和输出方程，列出该时序电路的状态表，画根据状态方程和输出方程，列出该时序电路的状态表，画根据状态方程和输出方程，列出该时序电路的状态表，画 出状态图或时序图。出状态图或时序图。出状态图或时序图。出状态图或时序图。4. 4. 用文字描述给定时序逻辑电路的逻辑功能。用文字描述给定时序逻辑电路的逻辑功能。用文字描述给定时序逻辑电路的逻辑功能。用文字描述给定时序逻辑电路的逻辑功能。X X输入输入输入输入次态次态次态次态/ /输出输出输出输出现态现态现态现态时序逻辑电路的设计方法时序逻辑电路的设计方法一、一、一、一、 逻辑抽象逻辑抽象逻辑抽象逻辑抽象1. 1.分析给定的逻辑问题，
9、确定输入变量、输出变量以电路的分析给定的逻辑问题，确定输入变量、输出变量以电路的分析给定的逻辑问题，确定输入变量、输出变量以电路的分析给定的逻辑问题，确定输入变量、输出变量以电路的 状态数。（原因状态数。（原因状态数。（原因状态数。（原因输入变量，结果输入变量，结果输入变量，结果输入变量，结果输出变量）输出变量）输出变量）输出变量）2. 2.定义输入、输出逻辑状态的含意，并将电路状态顺序编号。定义输入、输出逻辑状态的含意，并将电路状态顺序编号。定义输入、输出逻辑状态的含意，并将电路状态顺序编号。定义输入、输出逻辑状态的含意，并将电路状态顺序编号。3. 3.按照题意列出电路的状态转换表或画出状态
10、转换图。按照题意列出电路的状态转换表或画出状态转换图。按照题意列出电路的状态转换表或画出状态转换图。按照题意列出电路的状态转换表或画出状态转换图。二、二、二、二、 状态化简状态化简状态化简状态化简 如果在状态转换图中出现这样两个状态，它们在相同的如果在状态转换图中出现这样两个状态，它们在相同的如果在状态转换图中出现这样两个状态，它们在相同的如果在状态转换图中出现这样两个状态，它们在相同的输入条件下转换到同一次态去，并得到一样的输出，则称它输入条件下转换到同一次态去，并得到一样的输出，则称它输入条件下转换到同一次态去，并得到一样的输出，则称它输入条件下转换到同一次态去，并得到一样的输出，则称它们
11、为等价状态。状态化简的目的就在于将等价状态尽可能地们为等价状态。状态化简的目的就在于将等价状态尽可能地们为等价状态。状态化简的目的就在于将等价状态尽可能地们为等价状态。状态化简的目的就在于将等价状态尽可能地合并，以得出最简的状态转换图。合并，以得出最简的状态转换图。合并，以得出最简的状态转换图。合并，以得出最简的状态转换图。三、状态分配（状态编码）三、状态分配（状态编码）三、状态分配（状态编码）三、状态分配（状态编码） 首先，确定触发器的数目首先，确定触发器的数目首先，确定触发器的数目首先，确定触发器的数目 n n 。 因为因为因为因为n n个触发器共有个触发器共有个触发器共有个触发器共有 2
12、 2n n 种状态组合，所以为获得种状态组合，所以为获得种状态组合，所以为获得种状态组合，所以为获得MM个状态个状态个状态个状态组合，必须取组合，必须取组合，必须取组合，必须取 2 2n-1n-1MM 2 2n n 。 其次，要给每个电路状态规定对应的触发器状态组合。其次，要给每个电路状态规定对应的触发器状态组合。其次，要给每个电路状态规定对应的触发器状态组合。其次，要给每个电路状态规定对应的触发器状态组合。每组触发器的状态组合是一组二值代码，因此称为状态编码。每组触发器的状态组合是一组二值代码，因此称为状态编码。每组触发器的状态组合是一组二值代码，因此称为状态编码。每组触发器的状态组合是一组
13、二值代码，因此称为状态编码。四、选定触发器的类型，并求出状态方程、驱动方程和输出四、选定触发器的类型，并求出状态方程、驱动方程和输出四、选定触发器的类型，并求出状态方程、驱动方程和输出四、选定触发器的类型，并求出状态方程、驱动方程和输出 方程。方程。方程。方程。五、按照得到的方程式画出逻辑图。五、按照得到的方程式画出逻辑图。五、按照得到的方程式画出逻辑图。五、按照得到的方程式画出逻辑图。六、检查设计的电路能否自启动。六、检查设计的电路能否自启动。六、检查设计的电路能否自启动。六、检查设计的电路能否自启动。六、检查设计的电路能否自启动。六、检查设计的电路能否自启动。六、检查设计的电路能否自启动。
14、六、检查设计的电路能否自启动。 如果不能自启动，则需采取措施加以解决。如果不能自启动，则需采取措施加以解决。如果不能自启动，则需采取措施加以解决。如果不能自启动，则需采取措施加以解决。 一种解决方法是在电路工作时通过预置数将它置为一种解决方法是在电路工作时通过预置数将它置为一种解决方法是在电路工作时通过预置数将它置为一种解决方法是在电路工作时通过预置数将它置为有效循环中的某一状态；有效循环中的某一状态；有效循环中的某一状态；有效循环中的某一状态； 另一种解决方法是通过逻辑设计过程事先检查发现另一种解决方法是通过逻辑设计过程事先检查发现另一种解决方法是通过逻辑设计过程事先检查发现另一种解决方法是
15、通过逻辑设计过程事先检查发现并设法加以解决。并设法加以解决。并设法加以解决。并设法加以解决。第第 7 章章存储器、复杂可编程器件存储器、复杂可编程器件只读存储器（只读存储器（ROM） ROMROM一般由专用的装置写入数据，数据一旦写入，不能一般由专用的装置写入数据，数据一旦写入，不能一般由专用的装置写入数据，数据一旦写入，不能一般由专用的装置写入数据，数据一旦写入，不能随意改写，在切断电源之后，数据也不会消失，即具有非易随意改写，在切断电源之后，数据也不会消失，即具有非易随意改写，在切断电源之后，数据也不会消失，即具有非易随意改写，在切断电源之后，数据也不会消失，即具有非易失性。失性。失性。失
16、性。从制造工艺上看从制造工艺上看从制造工艺上看从制造工艺上看二极管二极管二极管二极管 ROMROMROMROM按存储内容按存储内容按存储内容按存储内容方式的不同方式的不同方式的不同方式的不同双极型双极型双极型双极型ROMROMMOSMOS型型型型 ROMROMROMROM固定固定固定固定 ROMROM可编程可编程可编程可编程 ROMROM一次可编程存储器一次可编程存储器一次可编程存储器一次可编程存储器PROMPROM光可擦除可编程存储器光可擦除可编程存储器光可擦除可编程存储器光可擦除可编程存储器EPROMEPROM快闪存储器快闪存储器快闪存储器快闪存储器电可擦除可编程存储器电可擦除可编程存储器
17、电可擦除可编程存储器电可擦除可编程存储器E E PROMPROM2 2二极管二极管二极管二极管ROMROM的结构的结构的结构的结构 例例 试用试用ROMROM产生如下的一组多输出逻辑函数产生如下的一组多输出逻辑函数ROMROM存储矩阵存储矩阵存储矩阵存储矩阵 例例 试用试用16164ROM4ROM设计一个乘法器，实现两个设计一个乘法器，实现两个2 2位二进制相乘。要求画出位二进制相乘。要求画出ROMROM的与或逻辑阵列。的与或逻辑阵列。第第 8 章章脉冲波形的变换与产生脉冲波形的变换与产生描述矩形脉冲特性的几个重要参数描述矩形脉冲特性的几个重要参数描述矩形脉冲特性的几个重要参数描述矩形脉冲特性
18、的几个重要参数 例例例例 试画出用试画出用试画出用试画出用555555555555定时器组成施密特触发器、单稳态触发器和定时器组成施密特触发器、单稳态触发器和定时器组成施密特触发器、单稳态触发器和定时器组成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器时电路的连接方法。分析该电路，并画出多谐振荡器时电路的连接方法。分析该电路，并画出多谐振荡器时电路的连接方法。分析该电路，并画出多谐振荡器时电路的连接方法。分析该电路，并画出 的波形。的波形。的波形。的波形。 例例例例 试述由试述由试述由试述由CMOSCMOSCMOSCMOS门电路组成的多谐振荡器的工作特点。门电路组成的多谐振荡器的工作特点。门电路组成的
19、多谐振荡器的工作特点。门电路组成的多谐振荡器的工作特点。 例例例例 试述单稳态触发器的工作特点和主要用途。试述单稳态触发器的工作特点和主要用途。试述单稳态触发器的工作特点和主要用途。试述单稳态触发器的工作特点和主要用途。 例例例例 试述施密特触发器的工作特点和主要用途。试述施密特触发器的工作特点和主要用途。试述施密特触发器的工作特点和主要用途。试述施密特触发器的工作特点和主要用途。 例例例例 改进的改进的改进的改进的TTLTTLTTLTTL与非门积分型单稳态触发器如下图所示。试分析与非门积分型单稳态触发器如下图所示。试分析与非门积分型单稳态触发器如下图所示。试分析与非门积分型单稳态触发器如下图
20、所示。试分析电路工作原理，并说明稳态情况下电路工作原理，并说明稳态情况下电路工作原理，并说明稳态情况下电路工作原理，并说明稳态情况下 和和和和 的电平值。的电平值。的电平值。的电平值。改进的改进的改进的改进的TTLTTLTTLTTL与非门积分型单稳态触发器与非门积分型单稳态触发器与非门积分型单稳态触发器与非门积分型单稳态触发器 例例例例 试用试用试用试用555555555555定时器设计一个振荡周期为定时器设计一个振荡周期为定时器设计一个振荡周期为定时器设计一个振荡周期为1 1 1 1秒，输出脉冲占空比秒，输出脉冲占空比秒，输出脉冲占空比秒，输出脉冲占空比 的多谐振荡器。的多谐振荡器。的多谐振
21、荡器。的多谐振荡器。用用用用555555定时器组成的多谐振荡器电路定时器组成的多谐振荡器电路定时器组成的多谐振荡器电路定时器组成的多谐振荡器电路简化电路简化电路简化电路简化电路第第 9 章章数模与模数转换器数模与模数转换器权电阻权电阻权电阻权电阻8 8位二进制位二进制位二进制位二进制D/AD/A转换器转换器转换器转换器 例例例例 某一权电阻某一权电阻某一权电阻某一权电阻8 8 8 8位二进制位二进制位二进制位二进制D/AD/AD/AD/A转换器如下图所示，已知转换器如下图所示，已知转换器如下图所示，已知转换器如下图所示，已知 , , , , ，运算放大器电压输出范围为，运算放大器电压输出范围为
22、，运算放大器电压输出范围为，运算放大器电压输出范围为-5V-5V-5V-5V+5V,+5V,+5V,+5V,试求各权电阻试求各权电阻试求各权电阻试求各权电阻 阻值。阻值。阻值。阻值。 例例例例 某一某一某一某一 T T T T型电阻网络型电阻网络型电阻网络型电阻网络4 4 4 4位二进制位二进制位二进制位二进制D/AD/AD/AD/A转换器如下图所示，转换器如下图所示，转换器如下图所示，转换器如下图所示，已知已知已知已知 , , , , ,运算放大器电压输出范围为运算放大器电压输出范围为运算放大器电压输出范围为运算放大器电压输出范围为-5V-5V-5V-5V+5V,+5V,+5V,+5V,试求
23、各权电阻试求各权电阻试求各权电阻试求各权电阻 阻值。阻值。阻值。阻值。T T型电阻网络型电阻网络型电阻网络型电阻网络4 4位二进制位二进制位二进制位二进制D/AD/A转换器转换器转换器转换器 例例例例 在下图所示双积分在下图所示双积分在下图所示双积分在下图所示双积分A/DA/DA/DA/D转换器中，转换器中，转换器中，转换器中， ，Q=0Q=0Q=0Q=0时，时，时，时，S S S S接接接接1 1 1 1；Q=1Q=1Q=1Q=1时，时，时，时，S S S S接接接接2 2 2 2。计数器模为。计数器模为。计数器模为。计数器模为 ，COCOCOCO为进位输出，为进位输出，为进位输出，为进位输出， 为清零脉冲。为清零脉冲。为清零脉冲。为清零脉冲。（1 1 1 1）求第一次积分时间）求第一次积分时间）求第一次积分时间）求第一次积分时间 。（2 2 2 2）当）当）当）当 时，输出数字时，输出数字时，输出数字时，输出数字D D D D为多少？为多少？为多少？为多少？（3 3 3 3）从本电路看，要求模拟信号的取样周期）从本电路看，要求模拟信号的取样周期）从本电路看，要求模拟信号的取样周期）从本电路看，要求模拟信号的取样周期 为多少？为多少？为多少？为多少？
