數(shù)字電路康華光習(xí)題解答全解

1、 數(shù)字電路習(xí)題全解2.4.5 解：2.6.3 解：B=0時(shí)，傳輸門開通，L=A；B=1時(shí)，傳輸門關(guān)閉，A相當(dāng)于經(jīng)過(guò)3個(gè)反相器到達(dá)輸出L，L=A B L0 0 00 1 11 0 11 1 0所以，2.7.1 解：，2.7.2 解：=AB2.9.11 解：當(dāng)沒(méi)有車輛行駛時(shí)，道路的狀態(tài)設(shè)為0，有車輛行駛時(shí)，道路的狀態(tài)為1；通道允許行駛時(shí)的狀態(tài)設(shè)為1，不允許行駛時(shí)的狀態(tài)設(shè)為0。設(shè)A表示通道A有無(wú)車輛的狀態(tài)，B1、B2表示通道B1、B2有無(wú)車輛的情況，LA表示通道A的允許行駛狀態(tài)，LB表示通道B的允許行駛狀態(tài)。由此列出真值表。AB1B2LALB000100010101001011011103.1.2

2、用邏輯代數(shù)證明下列不等式(a) 由交換律 ，得(b) (c) 3.1.3 用代數(shù)法化簡(jiǎn)下列等式(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) (j) (k) (l) (m) 3.1.4 將下列各式轉(zhuǎn)換成與 或形式(a) (1)當(dāng)，時(shí)，真值為1。于是AB=01，CD=00或CD=11時(shí)，真值為1；AB=10，CD=00或CD=11時(shí)，真值為1。則有四個(gè)最小項(xiàng)不為0，即、(2)當(dāng)，時(shí)，真值為1。AB=00，CD=10或CD=01時(shí)，真值為1；AB=11，CD=10或CD=01時(shí)，真值為1。則有四個(gè)最小項(xiàng)不為0，即、(b) (c) 3.1.7 利用與非門實(shí)現(xiàn)下列函數(shù)(a) L

3、=AB+AC(b) (c) 3.2.2 用卡諾圖法化簡(jiǎn)下列各式(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) 3.3.4 試分析圖題3.3.4所示邏輯電路的功能。全加器3.3.6 分析圖題3.3.6所示邏輯電路的功能。二位加法電路3.4.3 試用2輸入與非門和反相器設(shè)計(jì)一個(gè)4位的奇偶校驗(yàn)器，即當(dāng)4位數(shù)中有奇數(shù)個(gè)1時(shí)輸出為0，否則輸出為1。3.4.7 某雷達(dá)站有3部雷達(dá)A、B、C，其中A和B功率消耗相等，C的功率是A的功率的兩倍。這些雷達(dá)由兩臺(tái)發(fā)電機(jī)X和Y供電，發(fā)電機(jī)X的最大輸出功率等于雷達(dá)A的功率消耗，發(fā)電機(jī)Y的最大輸出功率是X的3倍。要求設(shè)計(jì)一個(gè)邏輯電路，能夠根據(jù)各雷達(dá)的啟動(dòng)

4、和關(guān)閉信號(hào)，以最節(jié)約電能的方式啟、停發(fā)電機(jī)。ABCXY00000001010101001101100101010111001111114.1.1 解：4.1.2 解：4.2.3 解： 4.3.1 解：4.3.5 解： 4.3.6 解： (1) (2) Y=ABC=4.4.1 解： 4.5.1 解： 4.5.6 解： (1) 半減器 (2) 全減器5.1.1 分析圖題5.1.1所示電路的功能，列出真值表。SRQ00110101保持01不定5.1.3 如圖5.1.6所示的觸發(fā)器的CP、R、S信號(hào)波形如圖題5.1.3所示，畫出Q和的波形，設(shè)初態(tài)Q=0。5.1.6 由與或非門組成的同步RS觸發(fā)器如圖題

5、5.1.6所示，試分析其工作原理并列出功能表。5.2.2 設(shè)主從JK觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0，CP、J、K信號(hào)如圖題5.2.2所示，試畫出觸發(fā)器Q端的波形。5.2.6 邏輯電路如圖題5.2.6所示，已知CP和A的波形，畫出觸發(fā)器Q端的波形，設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0。解：5.2.11 D觸發(fā)器邏輯符號(hào)如圖題5.2.11所示，用適當(dāng)?shù)倪壿嬮T，將D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T觸發(fā)器、RS觸發(fā)器和JK觸發(fā)器。解：6.1.1 已知一時(shí)序電路的狀態(tài)表如表題6.1.1所示，試作出相應(yīng)的狀態(tài)圖。6.1.2 已知狀態(tài)表如表題6.1.2所示，試作出相應(yīng)的狀態(tài)圖。6.1.3 已知狀態(tài)圖如圖題6.1.3所示，試作出它的狀態(tài)表。6.1.5

6、 圖題6.1.5是某時(shí)序電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，設(shè)電路的初始狀態(tài)為01，當(dāng)序列X=100110時(shí)，求該電路輸出Z的序列。解：0110106.1.6 已知某時(shí)序電路的狀態(tài)表如表題6.1.6所示，試畫出它的狀態(tài)圖。如果電路的初始狀態(tài)在S2，輸入信號(hào)依次是0101111，試求出其相應(yīng)的輸出。10101016.2.3 試分析圖題6.2.3所示時(shí)序電路，畫出狀態(tài)圖。解：(1) 寫出各邏輯方程輸出方程驅(qū)動(dòng)方程(2) 將驅(qū)動(dòng)方程代入相應(yīng)特性方程，求得各觸發(fā)器的次態(tài)方程，也即時(shí)序電路的狀態(tài)方程(3) 畫出狀態(tài)表、狀態(tài)圖6.2.4 分析圖題6.2.4所示電路，寫出它的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程，畫出狀態(tài)表和狀態(tài)圖。解：(1)

7、 寫出各邏輯方程輸出方程驅(qū)動(dòng)方程(2) 將驅(qū)動(dòng)方程代入相應(yīng)特性方程，求得各觸發(fā)器的次態(tài)方程，也即時(shí)序電路的狀態(tài)方程(3) 畫出狀態(tài)表、狀態(tài)圖6.3.3 試用正邊沿JK觸發(fā)器設(shè)計(jì)一同步時(shí)序電路，其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖題6.3.3所示，要求電路最簡(jiǎn)。解：(1) 畫出狀態(tài)表(2) 列出真值表(3) 寫出邏輯表達(dá)式7.1.1 在某計(jì)數(shù)器的輸出端觀察到如圖7.1.1所示的波形，試確定該計(jì)數(shù)器的模。解：模為67.1.3 試用負(fù)邊沿D觸發(fā)器組成4位二進(jìn)制異步加計(jì)數(shù)器，畫出邏輯圖。7.1.5 試分析圖題7.1.5電路是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器，畫出各觸發(fā)器輸出端的波形圖。解：五進(jìn)制計(jì)數(shù)器7.1.9 試分析圖題7.1.9所示電路

8、，畫出它的狀態(tài)圖，說(shuō)明它是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器。解：十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。7.1.11 試分析圖題7.1.11所示電路，畫出它的狀態(tài)圖，并說(shuō)明它是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器。解：11進(jìn)制計(jì)數(shù)器。7.1.15 試分析圖題7.1.15所示電路，說(shuō)明它是多少進(jìn)制計(jì)數(shù)器，采用了何種進(jìn)位方式。解：4096。采用并行進(jìn)位方式。7.2.1 試畫出圖題7.2.1所示邏輯電路的輸出(QAQD)的波形，并分析該電路的邏輯功能。解：S0=1表示右移操作，在這里是DSRQAQBQCQD。啟動(dòng)后，S1S0=11，處于置數(shù)狀態(tài)，1110被置入寄存器中，然后每來(lái)一個(gè)脈沖，寄存器循環(huán)右移，寄存器中的序列依次是1110110110110111。此時(shí)再來(lái)一個(gè)

9、脈沖(即第四個(gè)脈沖)時(shí)，當(dāng)QDQCQBQA瞬間變成1111，1110又被置入寄存器，回到起始狀態(tài)，重又開始記數(shù)循環(huán)過(guò)程。所以它相當(dāng)于一個(gè)四進(jìn)制計(jì)數(shù)器的作用，也可以看作四分頻電路。7.2.2 試用兩片74194構(gòu)成8位雙向移位寄存器。8.1.2 一個(gè)有4096位的DRAM，如果存儲(chǔ)矩陣為6464結(jié)構(gòu)形式，且每個(gè)存儲(chǔ)單元刷新時(shí)間為400ns，則存儲(chǔ)單元全部刷新一遍需要多長(zhǎng)時(shí)間？解：由于采用按行刷新形式，所以刷新時(shí)間為400ns64=25600ns=25.6ms8.1.3 指出下列存儲(chǔ)系統(tǒng)各具有多少個(gè)存儲(chǔ)單元，至少需要幾根地址線和數(shù)據(jù)線？(1)64K1(2)256K4(3)1M1(4)128K8解：

10、(1) 16, 1(2) 18, 4(3) 20, 1(4) 17, 88.1.4 設(shè)存儲(chǔ)器的起始地址為全0，試指出下列存儲(chǔ)系統(tǒng)的最高地址為多少？(1) 2K1(2) 16K4(3) 256K32解：(1) 7FF(2) 3FFF(3) 3FFFF8.1.6 一個(gè)有1M1位的DRAM，采用地址分時(shí)送入的方法，芯片應(yīng)具有幾根地址線？解：10根8.2.1 用一片1288位的ROM實(shí)現(xiàn)各種碼制之間的轉(zhuǎn)換。要求用從全0地址開始的前16個(gè)地址單元實(shí)現(xiàn)8421BCD碼到余3碼的轉(zhuǎn)換；接下來(lái)的16個(gè)地址單元實(shí)現(xiàn)余3碼到8421BCD碼的轉(zhuǎn)換。試求：(1)列出ROM的地址與內(nèi)容對(duì)應(yīng)關(guān)系的真值表；(2)確定輸入

11、變量和輸出變量與ROM地址線和數(shù)據(jù)線的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(3)簡(jiǎn)要說(shuō)明將8421BCD碼的0101轉(zhuǎn)換成余3碼和將余3碼轉(zhuǎn)換成8421BCD碼的過(guò)程。解：使用5位地址線A4A3A2A1A0，最高位用以控制前16單元和后16單元，后4位地址線用以表示輸入變量。使用ROM的低4位數(shù)據(jù)線D3D2D1D0作為輸出即可。8.3.1 試分析圖題8.3.1的邏輯電路，寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式。解：8.3.2 PAL16L8編程后的電路如圖8.3.2所示，試寫出X、Y和Z的邏輯函數(shù)表達(dá)式。解： 8.3.4 試分析圖題8.3.4所示電路，說(shuō)明該電路的邏輯功能。解：00 01 10 11二位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。8.3.5 對(duì)于圖8.

12、3.9所示的OLMC，試畫出當(dāng)AC0=1，AC1(n)=1，XOR(n)=1時(shí)的等效邏輯電路。9.1.1 圖示電路為CMOS或非門構(gòu)成的多諧振蕩器，圖中。(1) 畫出a、b、c各點(diǎn)的波形；(2)計(jì)算電路的振蕩周期；(3) 當(dāng)閾值電壓由改變至?xí)r，電路的振蕩頻率如何變化？與圖9.1.1電路相比，說(shuō)明的作用。解：(1) (2) (3) (4) 增大輸入電阻，提高振蕩頻率的穩(wěn)定性。9.2.1 微分型單穩(wěn)電路如圖所示。其中為3，試對(duì)應(yīng)地畫出、的波形，并求出輸出脈沖寬度。 解：由于門G1開通時(shí)，正常時(shí)被鉗在1.4V上，輸出保持為穩(wěn)態(tài)0。當(dāng)負(fù)脈沖來(lái)臨時(shí)，瞬間下到低電平，于是開始了暫穩(wěn)過(guò)程。9.2.3 由集成

13、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121組成的延時(shí)電路及輸入波形如圖題9.2.3所示。(1)計(jì)算輸出脈寬的變化范圍；(2)解釋為什么使用電位器時(shí)要串接一個(gè)電阻。9.4.3 由555定時(shí)器組成的脈沖寬度鑒別電路及輸入vI波形如圖題9.4.3所示。集成施密特電路的，單穩(wěn)的輸出脈寬有的關(guān)系。對(duì)應(yīng)vI畫出電路中B、D、D、E各點(diǎn)波形，并說(shuō)明D、E端輸出負(fù)脈沖的作用。D為0表示產(chǎn)生一個(gè)有效寬度脈沖；E為0可能出現(xiàn)復(fù)位現(xiàn)象。10.1.1 10位倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器如圖所示，當(dāng)R=Rf時(shí)：(1)試求輸出電壓的取值范圍；(2)若要求電路輸入數(shù)字量為200H時(shí)輸出電壓VO=5V，試問(wèn)VREF應(yīng)取何值？解：(1) (2) 1

14、0.1.3 n位權(quán)電阻D/A轉(zhuǎn)換器如圖所示。(1)試推導(dǎo)輸出電壓vO與輸入數(shù)字量的關(guān)系式；(2)如n=8，VREF=-10V，當(dāng)Rf=R時(shí)，如輸入數(shù)碼為20H，試求輸出電壓值。解：(1) (2) 10.1.4 圖題10.1.4為一權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)和梯形網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的D/A轉(zhuǎn)換電路。(1) 試證明：當(dāng)r=8R時(shí)，電路為8位的二進(jìn)制碼D/A轉(zhuǎn)換器；(2) 試證明：當(dāng)r=4.8R時(shí)，該電路為2位的BCD碼D/A轉(zhuǎn)換器。解：(1) r=8R，開關(guān)D=1，進(jìn)行電流分配，否則沒(méi)接VREF對(duì)于左邊權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)，例如當(dāng)開關(guān)D3=1，電流為當(dāng)開關(guān)D3=0時(shí)，電流為，合起來(lái)可寫成(2) k=4.8R10.1.6 由AD75

15、20組成雙極性輸出D/A轉(zhuǎn)換器如圖題10.1.6所示。(1) 根據(jù)電路寫出輸出電壓vO的表達(dá)式；(2) 試問(wèn)為實(shí)現(xiàn)2的補(bǔ)碼，雙極性輸出電路應(yīng)如何連接，電路中VB、RB、VREF和片內(nèi)的R應(yīng)滿足什么關(guān)系？解：(1) (2) 將D9求反，RF=R，RB=2R，VB=-VREF10.1.7 可編程電壓放大器電路如圖題10.1.7所示。(1) 推導(dǎo)電路電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式；(2) 當(dāng)輸入編碼為001H和3FFH時(shí)，電壓放大倍數(shù)分別為多少：(3) 試問(wèn)當(dāng)輸入編碼為000H時(shí)，運(yùn)放A1處于什么狀態(tài)？解：(1) (2) 當(dāng)NB=001H時(shí)，AV=1024；當(dāng)NB=3FFH時(shí)，AV=1024/1023(3)

16、當(dāng)NB=000H時(shí)，A1處于飽和狀態(tài)。10.2.1 在圖10.2.3所示并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器中，VREF=7V，試問(wèn)電路的最小量化單位D等于多少？當(dāng)vI=2.4V時(shí)輸出數(shù)字量D2D1D0=？此時(shí)的量化誤差e為多少？解：最小量化單位D=14V/15。5/152.4V7/15，故編碼為011。e=7V/1510.2.4 一計(jì)數(shù)型A/D轉(zhuǎn)換器如圖題10.2.4所示。試分析其工作原理。解：(1) 首先CR脈沖將計(jì)數(shù)器清0。(2) 控制端C低電平有效，同時(shí)封鎖數(shù)字量的輸出。然后計(jì)數(shù)器開始工作。開始時(shí)D/A轉(zhuǎn)換器輸出電壓為e較小，故vC為高，計(jì)數(shù)器加計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器增加到一定數(shù)值后，vI，vC變?yōu)榈碗娖?，?jì)數(shù)器停止工作。(3) 控制端C置高，封鎖計(jì)數(shù)器，同時(shí)將計(jì)數(shù)器的內(nèi)容輸出，即為A/D