2022年第章习题答案 .pdf

书中图 4.18是否错了。G2A 输入控制端习题一、填空题1. 常用的译码器电路有二-四译码器、二 -十进制译码器和三-八译码器。2. 由发光二极管构成的七段数码管的两种接法分别为共阳极接法和共阴极接法。3. 在优先编码器中，是优先级别高的编码排斥优先级别低的。4. 消除组合逻辑电路竞争冒险的方法有引入选通脉冲、输出接滤波电容和修改逻辑设计等。5. 如果对键盘上108 个符号进行二进制编码，则至少要7 位二进制数码。6. 一个二进制译码器由n 个输入端，它的输出端最多有2n个。二、分析与设计题1. 写出题图 4.1 所示电路的输出信号表达式，并说明其功能。ABY题图 4.1解：)()(BAABBABBAAY实现同或功能2. 分析题图 4.2 所示电路的逻辑功能。解：BAABABBABAY)()(实现异或功能3. 分析题图 4.3 所示电路的逻辑功能，并判断能否化简，若能，则化简，并修改逻辑设计。解：CBBCCBCBBCCBBCCABCBABCAF)() ()()(能化简，化简结果为B 异或 C。修改逻辑设计如图BCF名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - ABYZABCF题图 4.2 题图 4.34. 用与非门设计一个4 变量的多数表决电路。设输出为Y，当输入A、B、C、D 有 3 个或 3 个以上为 1 时，输出为1，其他情况输出为0。要求：列出真值表，写出输出逻辑表达式，画出逻辑电路图。解：列真值表ABC DY0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 写出逻辑表达式)()()()(BCDACDABDABCABCABDACDBCDABCDABCDDABCCDABBCDAY画出逻辑电路图如图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - ABCDY5. 用与非门分别设计能实现下列代码转换的组合电路：（1）将 8421BCD 码转换为余3 代码。解：输入定义为DCBA ，输出为Y4Y3Y2Y1。列出真值表输入输出D C B A 1Y2Y3Y4Y0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 根据真值表，并化简后列出表达式)()()()()()()()()(4321AAAYBAABBAABYBCACACBBCACACBYCBCADCBCADY根据表达式画出电路图为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - ABCDY1Y2Y3Y4（2）将 8421BCD 码转换为格雷码。解：输入定义为DCBA ，输出为Y4Y3Y2Y1。列出真值表输入输出D C B A 1Y2Y3Y4Y0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 根据真值表，并化简后列出表达式)()()()() ()(4321BAABBAABYBCCBBCCBYDCDCYDDY根据表达式画出电路图为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - ABCDY1Y2Y3Y46. 设计一个 3 输入的奇偶判别电路，当输入1 的个数为偶数时，输出为1，当输入1 的个数为奇数时，输出为0。要求：列出真值表，写出输出逻辑表达式，画出逻辑电路图。解：定义 3 个输入分别为A、B、C，输出为Y。根据题意列出真值表为ABCY0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 写出输出逻辑表达式为CABABCBCACBAYYABC7. 用门电路设计一个全减器。解：先设定变量，其中A i 和 Bi 表示二进制数的第i 位， C i 表示本位最终运算结果，即就是低位向本位借位或本位向高位借位之后的最终结果，Di-1 表示低位是否向本位借位，Di 表示本位是否向高位借位。全减器真值表如下：输入输出iAiB1iDiCiD名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 根据真值表得表达式如下1111iiiiiiiiiiiiiDBADBADBADBAC111111iiiiiiiiiiiiiiiiiiiDBBADADBADBADBADBAD根据表达式得到电路图如图AiBiDi-1CiDi8. 用 4 位加法器74LS283 设计一个将8421BCD 码转换为余3 代码的电路。解：因为对于同一个十进制数，余3 码比相应的8421BCD 码多 3，因此要实现8421 BCD码到余 3 码的转换，只需从8421 BCD 码加上 3(0011)即可。所以，在全加器74LS283 的4A 1A 接上 8421BCD 码的四位代码DCBA，4B 1B 上接固定代码0011，74LS283 的输出就是对应的余 3 代码4321YYYY ，其逻辑电路如图所示。CI74LS283A1A2A4A3COB1B2B4B3F1F2F4F310DCBAY1Y2Y4Y3名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - - 9. 某车间有红、黄两个故障指示灯，用来指示3 台设备的工作情况。如果一台设备出现故障，黄灯亮；如果两台设备出现故障，红灯亮；如果3 台设备都出现故障，黄灯、红灯同时亮。试用与非门设计一个电路实现上述要求的逻辑电路。解：三台设备为输入变量，分别用A、B、C 表示，并规定设备故障为1，正常为0。故障指示灯红灯为R，黄灯为 Y ，并规定亮为1，不亮为 0。则根据题意，画出逻辑真值表为R Y 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 根据真值表，写出逻辑表达式为)()()()()()()(ABCCABBCACBAABCCABBCACBAYBCACABBCACABABCABCCABBCAR用与非门设计电路为ABCYR10. 设计一个交通灯故障检测电路。要求，红灯、黄灯、绿灯只有一个亮时，输出Y=0，无灯亮或有两个以上灯亮时，输出Y=1。要求列出逻辑真值表、写出输出表达式，并画出逻辑电路图。解：取红、黄、绿三个灯为输入变量，分别用R、A、G 表示，并规定灯亮时为1，不亮时为 0。根据题意列出逻辑真值表RAGY名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 12 页 - - - - - - - - - 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 写出输出表达式AGRGRAGARRAGRAGGRAAGRGARY根据表达式画出逻辑电路图RAGY11. 用 8 选 1 数据选择器75LS151 和必要的门电路实现下列逻辑函数。（1）(,)Y A B CABCA BAC（2）(,)Y A B C DABCA BDAC D（3）(,)(2,4,5,6)Y A B Cm（4）(,)(1,4,5,8,10,13)Y A B C Dm解：数据选择器74LS151 的输出为01234567()()()()()()()()YC B A DC B A DC BA DC BA DCB A DCB A DCBADCBA D（1）化为1)(1) (0)(1) (1)(1) (0)(0) (ABCABCCABCABBCABCACBACBAY将式子与选择器式子对照可知，只要令数据选择器74LS151 的输入 C=A，B=B， A=C，D0=D1=D5 = 0，D2=D3=D4= D6= D7=1，则其输出Y就是所求的逻辑函数Y。电路的接法如图所示。01ABC74LS151D0D1D3D2D4D5D6D7GYWCBAY（2）化为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 12 页 - - - - - - - - - 1 )() (0)() ()() (0)(0) (ABCDABCCABDCABDBCADBCACBACBAY将式子与选择器式子对照可知，只要令数据选择器74LS151 的输入 C=A，B=B， A=C，D7=1，D0=D1=D5=0，D2=D3=D， D6=D4=D ，则其输出Y 就是所求的逻辑函数Y。电路的接法如图所示。01ABC74LS151D0D1D3D2D4D5D6D7GYWCBAYD（3）化为0)(1) (1 )(1) (0)(1) (0)(0) (ABCABCCABCABBCABCACBACBAABCCABCABBCAY将式子与选择器式子对照可知，只要令数据选择器74LS151 的输入 C=A，B=B， A=C，D2=D4 =D5 =D6=1，D0=D1=D3= D7=0，则其输出Y 就是所求的逻辑函数Y。电路的接法如图所示。0ABC74LS151D0D1D3D2D4D5D6D7GYWCBAY1（4）化为0)() ()() (0)(1) (0)() () ()() () () () (ABCDABCDCABDCABBCABCACBADCBADABCDCABDCABDBCADBCADCBAY将式子与选择器式子对照可知，只要令数据选择器74LS151 的输入 C=A，B=B， A=C，D2=1，D1=D3=D7=0，D0=D6=D， D4=D5=D ，则其输出Y 就是所求的逻辑函数Y。电路的接法如图所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - ABC74LS151D0D1D3D2D4D5D6D7GYWCBAYD1012. 用 3 线-8 线译码器74HC138 和必要的门电路实现下列逻辑函数。（1）(,)Y A B CA CAB（2）(,)Y A B CACA BBC（3）(,)(1,3,5,7)Y A B Cm（4）123( ,)( ,)( ,)Y A B CA BB CYA B CABCBCY A B CA BCAB C解：（ 1）)(76317631mmmmmmmmABCABCBCACBAABCAYABC1G0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y74HC138CBA10YAG2BG2（2）)(7653276532mmmmmmmmmmBCBAACYABC1G0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y74HC138CBA10YAG2BG2（3）) (75317531mmmmmmmmY名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 12 页 - - - - - - - - - ABC1G0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y74HC138CBA10YAG2BG2（4）) (532153211mmmmmmmmCBBAY)(6406402mmmmmmCBABCY)(43433mmmmCABBCAYABC1G0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y74HC138CBA10Y1AG2BG2Y2Y313. 试用两个 4位数值比较器74LS85 组成 3 个二进制数A（a3a2a1a0）、 B（b3b2b1b0）、C（c3c2c1c0）的比较电路。要求能够判断3 个数是否相等、A 是否最大？ A 是否最小，并分别给出三个相等、A 最大、 A 最小的输出信号。可以附加必要的门电路。解：三个相等、A 最大、 A 最小的输出信号分别为G、L、 M，高电平有效。组成的比较电路如图所示。74LS8512345679111012131415A1A2A0A3B1B2B0B3A BIABIABIABFABFABF74LS8512345679111012131415A1A2A0A3B1B2B0B3ABIABIABIABFABFABFa3b3a2b2a1b1a0b0a3c3a2c2a1c1a0c00011LGM名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 12 页 - - - - - - - - - 14. 画出用显示译码器74LS47 驱动发光二极管七段数码管的电路连接图，要求：一共有6 个数码管，小数点前有3 位，小数点后有3 位。解：驱动电路连接图如图.ag.ag.ag.ag.ag.ag。74LS47RBIRBO。 。74LS47RBIRBO。 。74LS47RBIRBO。 。74LS47RBIRBO。 。74LS47RBIRBO。 。74LS47RBIRBO。 。1115. 判断下列各式是否存在竞争冒险？（1）YABA C（2）YABA BA C（3）YA BACB C解：（ 1）当 B=C=1时，原式变成Y=A+A ，所以存在竞争冒险（2）当 B=C=1时，原式变成Y=A+A , 所以存在竞争冒险(3) 当 B=C=1时，原式变成Y=A +A, 所以存在竞争冒险16. 试编写出用半加器构成全加器的VHDL 语言程序。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - -