数字电子技术基础课后答案.pdf

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1、人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。刘鹗一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。增广贤文第一章 逻辑代数基础 、用布尔代数的基本公式和规则证明下列等式。、求下列函数的反函数。、写出下列函数的对偶式。、证明函数 F 为自对偶函数。谋事在人，成事在天！增广贤文百学须先立志。朱熹 、用公式将下列函数化简为最简“与或”式。、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。、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。人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。刘鹗丈夫志四方，有事先悬弧，焉能钧三江，终年守菰蒲。顾炎武 、给出

2、“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、F 3 波形图。、用卡诺图将下列函数化为最简“与或”式。常将有日思无日，莫待无时思有时。增广贤文老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。唐王勃 、将下列具有无关最小项的函数化为最简“与或”式；人之为学，不日进则日退，独学无友，则孤陋而难成；久处一方，则习染而不自觉。顾炎武勿以恶小而为之，勿以善小而不为。刘备 、用卡诺图将下列函数化为最简“与或”式；海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。林则徐吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎？与朋友交而不信乎？传不习乎？论语

3、用卡诺图化简下列带有约束条件的逻辑函数 、用最少的“与非”门画出下列多输出逻辑函数的逻辑图。百学须先立志。朱熹非淡泊无以明志，非宁静无以致远。诸葛亮 第二章 门电路 由 TTL 门组成的电路如图 所示，已知它们的输入短路电流为 I is=，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 ；A=0 时，G 1 的 我尽一杯，与君发三愿：一愿世清平，二愿身强健，三愿临老头，数与君相见。白居易丈夫志四方，有事先悬弧，焉能钧三江，终年守菰蒲。顾炎武拉 电流（拉，灌）为 120。图 中示出了某门电路的特性曲线，试据此确定它的下列参数：输出高电平 U OH=3

4、V；输出低电平 U OL=；输入短路电流 I iS=；高电平输入漏电流 I iH=；阈值电平 U T=；开门电平 U ON=；关门电平 U OFF=；低电平噪声容限 U NL=；高电平噪声容限 U NH=；最大灌电流 I OLmax=15mA；扇出系数 N=10.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 （，0V，）。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；综合性能指标最好的为 CT74LS。CMOS 门电路的特点：静态功耗 极低（很大，

5、极低）；而动态功耗随着工作频率的提高而 增加（增加，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。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）。若 G 2 的悬空的输入端接至 ，结果如下表 输入悬空时为高电平，M=“0”，V M=,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。常将有日思无日，莫待无时思有时。增广贤文勿以恶小而为之，勿以善小而不为。刘备 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=左右。不能正常工

6、作，因为 不能同时有效，即不能同时为低电平。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。图中门 1、2、3 均为 TTL 门电路，平均延迟时间为 20ns，画出 V O 的波形。百学须先立志。朱熹以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。旧唐书魏征列传 2-8 1、Y 1=ABCDE Y 2=A+B+C+D+E 2、该扩展方法不适用于 TTL 门电路。对与门而言，当扩展端 C=时，其输入电压约为 1V，已大于 U iLmax ；对或门而言，当扩展端 C=U OHmin=时，其输入电压约为 ，已小于 U iHmin(2V)；2

7、-9 2-10 乙的说法正确，因为该点的电压有可能是变化的，此时万用表测得的是电压的平均值，的读数完全正常。天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。易经百川东到海，何时复西归？少壮不尽力，老大徒伤悲。汉乐府长歌行 结果如下表：1.真值表:3.表达式：F 2=M，1、真值表 天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。易经良辰美景奈何天，便赏心乐事谁家院。则为你如花美眷，似水流年。汤显祖 老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。唐王勃百川东到海，何时复西归？少壮不尽力，老大徒伤悲。汉乐府长歌行 把 BCD 8421 码 转换为 BCD 5421 码，前五个数码不需改变，后五个

8、数码加 3。据此可得加数低两位的卡诺图，所以 吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎？与朋友交而不信乎？传不习乎？论语非淡泊无以明志，非宁静无以致远。诸葛亮 1、2、用八选一数据选择器和门电路实现。用 8 选 1 数据选择器实现下列函数：云路鹏程九万里，雪窗萤火二十年。王实甫人之为学，不日进则日退，独学无友，则孤陋而难成；久处一方，则习染而不自觉。顾炎武 第四章 触发器和定时器 天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。易经天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。易经 （1）特性表(CP=0 时，保持；CP=1 时如下表)(2)特性方程 好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。中庸人之为学，

9、不日进则日退，独学无友，则孤陋而难成；久处一方，则习染而不自觉。顾炎武(3)该电路为锁存器（时钟型 D 触发器）。CP=0 时，不接收 D 的数据；CP=1 时，把数据锁存。(但该电路有空翻)(1)、C=0 时该电路属于组合电路；C=1 时是时序电路。(2)、(3)、输出 Q 的波形如下图。以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。管子牧民其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。论语 宠辱不惊，看庭前花开花落；去留无意，望天上云卷云舒。洪应明万两黄金容易得，知心一个也难求。曹雪芹 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。万两黄金容易得，知心一个也

10、难求。曹雪芹忍一句，息一怒，饶一着，退一步。增广贤文 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。海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。林则徐常将有日思无日，莫待无时思有时。增广贤文 1、555 定时器构成多谐振荡器。2、u c,u o 1,u o 2 的波形 非淡泊无以明志，非宁静无以致远。诸葛亮一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。增广贤文 3、u o 1 的频率,u o 2 的频率 f 2=158H z 人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。刘鹗人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。刘鹗4、如果在 555

11、 定时器的第 5 脚接入 4V 的电压源，则 u o 1 的频率变为 图(a)是由 555 定时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=10ms(C 改为 1)；3、u c 和 u o 的波形如下图：丈夫志四方，有事先悬弧，焉能钧三江，终年守菰蒲。顾炎武好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。中庸 4、若 u i 的低电平维持时间为 15m s，要求暂稳态维持时间 t w 不变，可加入微分电路 由 555 定时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、为使电路能识别出 u i 中的第二个尖峰，应降低 55

12、5 定时器 5 脚的电压至 3V 左右。4、在 555 定时器的 7 脚能得到与 3 脚一样的信号，只需在 7 脚与电源之间接一电阻。延迟时间 t d=1 10=11s 宠辱不惊，看庭前花开花落；去留无意，望天上云卷云舒。洪应明好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。中庸扬声器发出声音的频率。第五章 时序数字电路 解：丹青不知老将至，贫贱于我如浮云。杜甫丈夫志四方，有事先悬弧，焉能钧三江，终年守菰蒲。顾炎武 解：万两黄金容易得，知心一个也难求。曹雪芹勿以恶小而为之，勿以善小而不为。刘备 解：逻辑功能：可自启动的同步五进制加法计数器。人不知而不愠，不亦君子乎？论语我尽一杯，与君发三愿：一愿世清平，二

13、愿身强健，三愿临老头，数与君相见。白居易 逻辑功能：移位寄存器型四进制计数器。解：（1）当 X 1 X 2=“00”；初始状态为“00”时：百学须先立志。朱熹先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。范仲淹逻辑功能：电路实现 2 分频。(2)当 X 1 X 2=“01”；初始状态为“00”时 志不强者智不达，言不信者行不果。墨翟志不强者智不达，言不信者行不果。墨翟 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：宠辱不惊，看庭前花开花落；去留无意，望天上云卷云舒。洪应明丈夫志四方，有事先悬弧，焉能钧三江，终年守菰蒲。顾炎武 逻辑功能：电路实现 4 分频。吾日三省乎

14、吾身。为人谋而不忠乎？与朋友交而不信乎？传不习乎？论语宠辱不惊，看庭前花开花落；去留无意，望天上云卷云舒。洪应明 (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）。根据题意，很容易画出下面的逻辑图：先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。范仲淹非淡泊无以明志，非宁静无以致远。诸葛亮 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；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

15、输入。古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。苏轼谋事在人，成事在天！增广贤文 解：人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。刘鹗我尽一杯，与君发三愿：一愿世清平，二愿身强健，三愿临老头，数与君相见。白居易 解：设 S 0：初始及检测成功状态；S 1：输入一个“1”状态；S 2：输入“10”状态；S 3：输入“101”状态；X：输入；Z：输出。丈夫志四方，有事先悬弧，焉能钧三江，终年守菰蒲。顾炎武百学须先立志。朱熹 百川东到海，何时复西归？少壮不尽力，老大徒伤悲。汉乐府长歌行万两黄金容易得，知心一个也难求。曹雪芹从 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 解

16、：从时序图可得出状态图为：一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。增广贤文非淡泊无以明志，非宁静无以致远。诸葛亮 解：方法一：从时序图中可以看出将 Y 1、Y 2、Z 为输出时，每经过 8 个时钟为一个循环。人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。刘鹗吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎？与朋友交而不信乎？传不习乎？论语 非淡泊无以明志，非宁静无以致远。诸葛亮天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。易经 同理，从卡诺图可以求出：常将有日思无日，莫待无时思有时。增广贤文非淡泊无以明志，非宁静无以致远。诸葛亮 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

17、状态图、状态表为：丹青不知老将至，贫贱于我如浮云。杜甫人之为学，不日进则日退，独学无友，则孤陋而难成；久处一方，则习染而不自觉。顾炎武 显然，方法二的结果比方法一的结果要简单得多。其逻辑图为：好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。中庸先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。范仲淹 解：ZW 的状态为 00、01、10、11，所以设：输出 Z=Q 1；W=Q 0；输入：X 解：1、状态转换图 对 CP 十分频，Qd 的占空比是 50%。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

18、路变为六进制 2、图(b)电路的输出采用的是余 三码。古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。苏轼人不知而不愠，不亦君子乎？论语 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。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 解：1.对应 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

19、下图：以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。管子牧民以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。旧唐书魏征列传 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 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。磁芯存储器利用 正负剩磁 来存储数据；而半导体存储器利用 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 主要由 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

20、 ROM、PROM 和 EPROM 三种。谋事在人，成事在天！增广贤文一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。增广贤文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。丈夫志四方，有事先悬弧，焉能钧三江，终年守菰蒲。顾炎武谋事在人，成事在天！增广贤文 百学须先立志。朱熹百川东到海，何时复西归？少壮不尽力，老大徒伤悲。汉乐府长歌行 第七章 数模与模数转换器 填空 1、8 位 D/A 转换器当输入数字量只有最高位为高电平时输出电压为 5V,若只有最低位为高电平，则输出电压为 40mV。若输入为 ，则输

21、出电压为 。2、A/D 转换的一般步骤包括 采样、保持、量化 和 编码。3、已知被转换信号的上限频率为 10kH Z，则 A/D 转换器的采样频率应高于 20kH Z。完成一次转换所用时间应小于。4、衡量 A/D 转换器性能的两个主要指标是 精度 和 速度。人之为学，不日进则日退，独学无友，则孤陋而难成；久处一方，则习染而不自觉。顾炎武先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。范仲淹5、就逐次逼近型和双积分型两种 A/D 转换器而言，双积分型 抗干扰能力强；逐次逼近型 转换速度快。首先将二进制计数器清零，使 U o=0。加上输入信号（U i 0)，比较器 A 输出高电平，打开与门 G，计数器开始计数，U

22、 o 增加。同时 U i 亦增加，若 U i U o，继续计数，反之停止计数。但只要 U o 未达到输入信号的峰值，就会增加，只有当 U o=U imax 时，才会永远关闭门 G，使之得以保持。志不强者智不达，言不信者行不果。墨翟万两黄金容易得，知心一个也难求。曹雪芹1、若被检测电压 U I(max)=2V，要求能分辨的最小电压为,则二进制计数器的容量应大于 20000；需用 15 位二进制计数器 2、若时钟频率 f CP=200kH Z，则采样时间 T 1=2 15 5=3、RC=我尽一杯，与君发三愿：一愿世清平，二愿身强健，三愿临老头，数与君相见。白居易以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。旧唐书魏征列传 1、完成一次转换需要 36 2、A/D 转换器的输出为 01001111