《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》課后習(xí)題和參考題答案

1、word文檔整理分享第1章習(xí)題與參考答案【題1-1】 將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)。(1) 25; ( 2) 43; ( 3) 56; ( 4) 78解：(1 ) 25= ( 11001) 2= ( 31) 8= ( 19 ) 16(2) 43= ( 101011) 2= (53 ) 8= (2B) 16(3) 56= ( 111000) 2= (70 ) 8= (38) 16(4) (1001110 ) 2、(116) 8、(4E) 16【題1-2】將下列二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。(1) 10110001; (2) 10101010; ( 3) 11110001; ( 4

2、) 10001000解：(1) 10110001=177(2) 10101010=170(3) 11110001=241(4) 10001000=136【題1-3】將下列十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。(1) FF; ( 2) 3FF; ( 3) AB; ( 4) 13FF解：(1 ) (FF) 16=255(2) (3FF 16=1023(3 ) (AB) 16=171(4 ) (13FF) 16=5119【題1-4】將下列十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。(1) 11; (2) 9C; (3 ) B1; (4) AF解：(1 ) (11) 16= (00010001) 2(2) (90 16= (100

3、11100) 2(3 ) (B1 ) 16= (1011 0001 ) 2(4 ) (AF) 16= (10101111) 2【題1-5】將下列二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。(1) 1110.01 ; (2 ) 1010.11 ; (3) 1100.101 ; (4) 1001.0101解：(1) (1110.01 ) 2=14.25(2) (1010.11 ) 2=10.75(3 ) (1001.0101 ) 2=9.3125【題1-6】將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。(1) 20.7; (2 ) 10.2; (3) 5.8; (4 ) 101.71解：(1) 20.7= ( 10100.1011

4、) 2(2) 10.2= (1010.0011 ) 2參考資料word文檔整理分享(3) 5.8= ( 101.1100 ) 2(4) 101.71= (1100101.1011 ) 2【題1-7】 寫出下列二進(jìn)制數(shù)的反碼與補(bǔ)碼(最高位為符號(hào)位)。(1) 01101100; ( 2) 11001100; (3) 11101110; ( 4) 11110001解：(1) 01101100是正數(shù)，所以其反碼、補(bǔ)碼與原碼相同，為 01101100(2) 11001100 反碼為 10110011,補(bǔ)碼為 10110100(3) 11101110 反碼為 10010001,補(bǔ)碼為 10010010(4

5、) 11110001 反碼為 10001110,補(bǔ)碼為 10001111(2) -8】 將下列自然二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換成格雷碼。000; 001; 010; 011; 100; 101; 110; 111解：格雷碼：000、001、011、010、110、111、101、100(3) -9】將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼。(4) 25; (2) 34; ( 3) 78; ( 4) 152解：(1) 25= (0010 0101 ) BCD(5) 34= (0011 0100 ) bcd(6) 78= (0111 1000 ) bcd(7) 152= (0001 0101 0010 ) BCD【題1-10

6、 試寫出3位和4位二進(jìn)制數(shù)的格雷碼 解：4位數(shù)格雷碼；0000、 0001、 0011、 0010、 0110、 0111、 0101、 0100、 1100、 1101、 1111、 1010、 1011、1001、 1000、參考資料word文檔整理分享第2章習(xí)題與參考答案參考資料【題2-1】試畫出圖題2-1 (a)所示電路在輸入圖題2-1 (b)波形時(shí)的輸出端C的波形。(a)圖題2-1解:【題2-2】 試畫出圖題2-2 (a)所示電路在輸入圖題2-2 ( b)波形時(shí)的輸出端X、Y的波形。解:【題解:(.a)AB_n-u圖題2-22-3】試畫出圖題2-3 (a)所示電路在輸入圖題2-3 (

7、 b)波形時(shí)的輸出端圖題2-3X、丫的波形。nnABXYnn【題2-4】試畫出圖題2-4 (a)所示電路在輸入圖題 2-4 ( b)波形時(shí)的輸出端 X、Y的波形_nnj-LB r n r n nonML丫 一 丁 j丁_1一.【題2-5】試設(shè)計(jì)一邏輯電路，其信號(hào)A可以控制信號(hào) B,使輸出Y根據(jù)需要為 丫=8或丫=后 解：可采用異或門實(shí)現(xiàn)，丫二Ab AB ,邏輯電路如下：【題2-6】 某溫度與壓力檢測(cè)裝置在壓力信號(hào)A或溫度信號(hào)B中有一個(gè)出現(xiàn)高電平時(shí)，輸出低電平的報(bào)警信號(hào)，試用門電路實(shí)現(xiàn)該檢測(cè)裝置。解：壓力信號(hào)、溫度信號(hào)與報(bào)警信號(hào)之間的關(guān)系為：Y=A + B,有如下邏輯圖。.A & 丫.【

8、題2-7】 某印刷裁紙機(jī)，只有操作工人的左右手同時(shí)按下開(kāi)關(guān)A與B時(shí)，才能進(jìn)行裁紙操作，試用邏輯門實(shí)現(xiàn)該控制。解：開(kāi)關(guān)A B與裁紙操作之間的關(guān)系為 Y=A+B,邏輯圖如下：【題2-8】 某生產(chǎn)設(shè)備上有水壓信號(hào)A與重量信號(hào) B,當(dāng)兩信號(hào)同時(shí)為低電平時(shí)，檢測(cè)電路輸出高電平信號(hào)報(bào)警，試用邏輯門實(shí)現(xiàn)該報(bào)警裝置。解：水壓信號(hào) A、重量信號(hào)B與報(bào)警信號(hào)之間的關(guān)系為 Y=A + B,邏輯圖如下:【題(1)2-9】如果如下乘積項(xiàng)的值為AB (2) ABC; (3) ABC;1 ,試寫出該乘積項(xiàng)中每個(gè)邏輯變量的取值。(4) ABC解：(1) A=1, B=1(2) A=1、B=1、C=0(3) A=0, B=1,

9、 C=0(4) A=1, B=0或 C=1【題2-10 如果如下和項(xiàng)的值為 0,試寫出該和項(xiàng)中每個(gè)邏輯變量的取值。(1) A+B; (2) A + B+C ; (3) A + B+C; (4) A+B +C解：(1) A=0, B=0(2) A=0, B=1 或 C=1(3) A=1, B=0, C=1(4) A=0, B=1 或 C=0【題2-11 對(duì)于如下邏輯函數(shù)式中變量的所有取值，寫出對(duì)應(yīng) Y的值,(1) Y=ABC+AB; (2) Y=(A+B)(A+B)解：(1) Y=ABC+AB=A (C+B)ABCY00000010010001101001101111001111(2) Y =(

10、A+B)(A+B) =A當(dāng)A取1時(shí)，輸出Y為1 ,其他情況Y=0=【題2-12試證明如下邏輯函數(shù)等式。(1) AB+ABC=AB ; (2) AB (C+Q +AC =AB+AC ;(3) A( BC BC) AC =A(BC) AC解：(1)左邊 =AB+ABC=A友1+0=人口=右邊(2)左邊=AB (C+C) +AC=AB+AC=右邊(3)左邊=A (BC +BC) +AC=A (BC) +AC =右邊【題2-13對(duì)如下邏輯函數(shù)式實(shí)行摩根定理變換。(1) Y1 =A+B; (2) Y2=AB； (3) Y3=AB(C+b; (4) Y4 = (A + bC+C。+BCword文檔整理分享

11、解：(1) Yi =A+B =AB(2) Y2=Ab=A+B(3) Y3 =aB C +D) =aB +( C +D =A +B +CD(4)Y4 =( A BC CD) BC = (ABC (C D) BC = ABC AbCD BC =ABC BC = AB BC【題2-14試用代數(shù)法化簡(jiǎn)如下邏輯函數(shù)式。(1) Y1=A(A+B); (2) Y2=BC+Bc； (3) Y3 =A(A +入B) 解：(1) Y1 =A(A+B)=A(2) Y2 =bc +Bc=c(3) Y3=A(A+AB)=A【題2-15試用代數(shù)法將如下邏輯函數(shù)式化簡(jiǎn)成最簡(jiǎn)與或式。(1) Y1 =Ab +ABC +ABCD

12、 +ABC De ; (2) Y2 =AB +ABC +A ;(3) Y3 =AB +(A 十目 C +AB解：(1) Y =AB+ABC +ABCD +ABC DE =AB Y2 =AB ABC A = A C(3) Y3 =AB + (A+B) C+AB = AB4C【題2-16試用代數(shù)法將如下邏輯函數(shù)式化簡(jiǎn)成最簡(jiǎn)與或式。(1) X =ABC +(A+B+C)+ABCD ; (2) Y2 = ABCD + ABCD + ABCD ;(3) Y3 -ABC (AB C(BC AC)解：(1) X =ABC +(A+B+C) +ABCD = AB Y2 =ABCD ABCD ABCD = AB

13、 CD(3) Y3 = ABC (AB C(BC AC) =ABC【題2-17將如下邏輯函數(shù)式轉(zhuǎn)換成最小項(xiàng)之和形式。(1) 丫 =(A+B)(C +B) ； (2) Y2=(A+BC)C； (3) Y3 =AB +CD(AB +CD)；(4) Y4 =AB(BC BD)解：(1) Yi =(A+B)(C +B) =z m (1,5,6,7) Y，=(A BC)C = x m (5,7)(3) Y3 =AB+CD(aB+CD) = £ m (3,7,11,12,13,14,15)(4) Y4 =AB(BC +BD) £ m (13,15)【題2-18試用卡諾圖化簡(jiǎn)如下邏輯函數(shù)

14、式。(2 ) Y2 =A ABC AB(4 ) Y4 =aB C AC (1) X =ABC +ABC +B ;(3) Y3 =AC +aB +AB ;解：(1) Y =ABC +ABC +B參考資料 Y，=A+ABC +AB ;(3) Y3 =AC AB ABY3=A(4) Y4 =AB C AC CY4 =A C【題2-19試用卡諾圖化簡(jiǎn)如下邏輯函數(shù)式。解：(1) F(AB,C,D)=£ m(0,1,2,8,9,10,12,13,14,15)；(2) F(A B,C,D) =L m(2,4,5,6,7,11,12,14,15);Y2 =AB BD ACD ACD(3) F(AB,

15、C,D) =,，m(0,2,4,6,7,8,12,14,15)CD AD BC【題2-20試用卡諾圖化簡(jiǎn)如下具有任意項(xiàng)的邏輯函數(shù)式。解：(1) F(A B,C,D) =L m(3,5,8,9,10,12) +£ d(0,1,2,13);Y1 =AB BD AC CD(2) F(AB,C,D)=£ m(4,5,6,13,14,15) +£ d(8,9,10,12);=BC BD AB(3) F(A B,C,D) m(0,2,9,11,13) 、d(4,8,10,15)【題2-21將如下邏輯函數(shù)式畫成真值表解：(1) Y1 =AB +BC ;ABCY100000010

16、010001111000101011011111(2) Y2=(A+B)C;ABCY00000010010001111000101111001111(3) Y3 =(A ' B)(B - C)ABCY00000010010001111001101111001111【題2-22將如下邏輯函數(shù)式畫成真值表解：(1) Fi =ABC +ABC +ABC ；ABCY00000010010101101000101111001111(2) F2 = ABCD ABCD AB CD ABC DABCDY0000100010001000011001000010110110101110100001001

17、11010010110P11000110101110011110【題2-23寫出圖題2-23所示邏輯電路的邏輯函數(shù)式Y(jié)YA fl圖題2-23解：(1) Y =AB =A+B Y = (A+B)C=AC+BC【題2-24 畫出如下邏輯函數(shù)式的邏輯電路圖(1)Ab+ab； AB+AB+ABC;ABC（3）Ab（c+D）；AaY3(4)A B(C D(B C)AY4 .ABCY00000011010001101001101111001111表題2-25A B C【題2-25寫出表題2-25的與或邏輯函數(shù)式。Y =ABC ABC ABC ABC【題2-26用與非門實(shí)現(xiàn)如下邏輯函數(shù)。(1) F ABC

18、= ABC(2) F =AB+CD = AB -+CD =ABCDAB.CD(3) F =(A +B)(C +D) = AC +BC +AD +BD =AC +BC +AD +BD =AC BC AD BD【題2-27】用或非門實(shí)現(xiàn)題 2-26中的邏輯函數(shù)(1) F =ABC = ABC =A B C(2) F =AB+CD = AB +CDABCD(3) F =(A + B)(C +D) = AC +BC +AD +BD =AC +BC +AD +BD =AC BC AD BD=(A+C) (Bg (A+D) (B+D)= (A+C)+ (B+C)+ (A+D)+ (B + D)第3章習(xí)題與

19、參考答案【題3-1】試畫出74HC與74LS系列邏輯門電路的輸出邏輯電平與輸入邏輯電平示意 圖。解：74HC系歹U ( 5V):74LS系歹U:5V4.44 V3.5V2.5 V1.5V0.5V0VVccVOHVIHVVLVolGND5VVdc5V CMOS2.7V2.0V1.1 V0.8V0.5V0VVOHVIHVtVILVolGND5V LS【題3-2】 某邏輯門的輸入低電平信號(hào)范圍為312 V,輸入高電平范圍為 312 V。若該邏輯門的輸入電壓值為5 V、 8 V、+5 V、+8 V,對(duì)于正邏輯約定，這些電壓值各代表什么邏輯值？若是采用負(fù)邏輯約定，這些電壓值各代表什么邏輯值？解：5V、

20、8V代表邏輯0; +5V、+8V代表邏輯1若是復(fù)邏輯：5V、-8V代表邏輯1; +5V、+8V 代表邏輯0【題3-3】 CMOSE門電路采用彳f么類型的 MOST?解：采用一個(gè) PMOST和一個(gè)NMOST?！绢}3-4】 試確定圖題3-4所示的MOS1中，哪些是導(dǎo)通的？哪些是截止的?V R -.alnT-©平電氐解：（a）通；（b）通；（c）通；（d）通【題3-5】 邏輯圖。試分析圖題3-5所示MO汕路的邏輯功能，寫出Y端的邏輯函數(shù)式，并畫出解:ABCDY000010001000100001100100101010011000111010001100101010010110110001

21、10101110011110Y =AC D BCDABCDY00001000110010100111010010101101101011101000110011101011011011001110111110111110Y =AB C D3-6 3-6 請(qǐng)查閱74HC04手冊(cè)，確定該器件在4.5 V電源時(shí)的高電平與低電平噪聲容限。解：查手冊(cè) 74HC04 VCc=4.5V 時(shí)：VlHmin=3.15V, VLmax=1.35V20 (1 A 負(fù)載電流時(shí)： V0Hmin=4.4V , VoLma=0.1VVNL= VlLmax Vxma=1.35V 0.1V=1.25VVnh= V OHmin一

22、VHmin=4.4V 3.15V=1.25V4mA 負(fù)載電流時(shí)：V3Hmin=4.18V, Vxma=0.26VVnL= V ILmax Vxma=1.35V 0.26V=1.09VVnH= V OHmiL VlHmin=4.18V 3.15V=1.03V【題3-7】 某門電路的輸出電流值為負(fù)數(shù)，請(qǐng)確定該電流是拉電流還是灌電流。 解：流出芯片的電流為負(fù)數(shù)，因此為拉電流?！绢}3-8】 請(qǐng)查閱74HC04手冊(cè)，確定該器件在拉電流4 mA負(fù)載時(shí)，可否保持 VoHmi> 4V(VCc=4.5V)oword文檔整理分享解：可以保持 Vo>4V,因?yàn)閂)Hmin=4.18V【題3-9】 請(qǐng)查閱

23、74HC04手冊(cè)，確定該器件在灌電流4 mA負(fù)載時(shí)，可否保持 VoLma< 0.4V(Mc=4.5V)。解：可以保持 VOV0.4V,因?yàn)閂xma)=0.26V?！绢}3-10】請(qǐng)查閱74HC04手冊(cè)，確定該器件在驅(qū)動(dòng)74HC00時(shí)的高電平與低電平扇出系數(shù)。解：若輸出高電平為 VCc-0.1V時(shí)，高電平扇出系數(shù)NH=I oHmaXI iH=0.02mA/1科A=20若扇出低電平為 0.1V時(shí)，低電平扇出系數(shù)NL=I OLma/I IL=0.02mA/1 A =20【題3-11】查閱商業(yè)溫度范圍的 74HC00芯片手冊(cè)，回答如下問(wèn)題：(1)電源電壓范圍；(2)輸出高電平電壓范圍；(3)輸出低

24、電平電壓范圍；(4)輸入高電平電壓范圍(5)輸入低電平電壓范圍；(6)該芯片的靜態(tài)電源電流；(7)典型傳播延遲時(shí)間；(8)扇出系數(shù)。解：(1)電源電壓范圍 26V(2)輸出高電平范圍：當(dāng)IohW20 dA時(shí)：(Vcc-0.1V) Vcc當(dāng) Vcc=3V、|I oH w 2.4mA 時(shí)：2.34V3V當(dāng) Vcc=4.5V、 |I oH w 4mA寸：3.84V4.5V當(dāng) Vcc=6V、|I °HW 5.2mA 時(shí)：5.34V6V(3)輸出低電平范圍：當(dāng)IolW 20dA時(shí)：GND+0.1V當(dāng) Vcc=3V、|I oqw 2.4mA 時(shí)：0V0.33V當(dāng) Vcc=4.5V、|I oLW

25、4mA寸：0V-0.33V當(dāng) Vcc=6V、|I °LW 5.2mA 時(shí)：0V0.33V(4)輸入高電平電壓范圍當(dāng) Vcc=2V 時(shí)，1.5V2V當(dāng) Vcc=3V 時(shí)，2.1V3V當(dāng) Vcc=4.5V 時(shí)，3.15V4.5V當(dāng) Vcc=6V 時(shí)，4.2V6V(5)輸入低電平電壓范圍；當(dāng) Vcc=2V 時(shí)，0V0.5V當(dāng) Vcc=3V 時(shí)，0V0.9V當(dāng) Vcc=4.5V 時(shí)，0V1.35V當(dāng) Vcc=6V 時(shí)，0V1.8V(6)該芯片的靜態(tài)電源電流；6V時(shí)：2心A/每封裝(7)典型傳播延遲時(shí)間；Vcc=2V 時(shí)，t phl= t PLH=75ns；參考資料word文檔整理分享Vcc=

26、3V 時(shí)，t ph= t PLH=30ns;Vcc=4.5V 時(shí)，t ph= t PLH=15ns；Vcc=2V 時(shí)，t phl= t PLH=13ns；（8）扇出系數(shù)。如果保證輸出電流小于20dA時(shí)輸出高低電平，則由于輸入漏電流為土1A,因此有扇出系數(shù)為20?！绢}3-12】請(qǐng)敘述CMO嗷字電路輸入端不能懸空的原因。解：因?yàn)镃MOSfe路的輸入端具有非常高的輸入阻抗，容易受到干擾，一旦受到干擾后，會(huì)使輸出電平發(fā)生轉(zhuǎn)換， 產(chǎn)生功耗，因此輸入端不能懸空， 應(yīng)該連接確定的邏輯電平?！绢}3-13】 去耦電容的安裝位置與芯片電源引腳之間的距離有何關(guān)系？解：去耦電容的作用是消除芯片動(dòng)作對(duì)電源電流的影響，或

27、是消除電源電壓波動(dòng)對(duì)芯片的影響，因此越接近芯片的電源引腳越好?！绢}3-14】 門電路有哪兩個(gè)重要時(shí)間參數(shù)？各有何意義？解：一個(gè)是輸出瞬變時(shí)間，門電路的輸出從一個(gè)狀態(tài)向另外一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換需要的過(guò)渡 時(shí)間。另外一個(gè)是傳輸延遲時(shí)間，是輸入信號(hào)變化到輸出信號(hào)變化之間需要的時(shí)間。【題3-15】 某CMOSFR漏輸出門驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，若電源電壓為5V,發(fā)光二極管電流為5mA發(fā)光管壓降為 1.8V,試計(jì)算上拉電阻值。解：忽略開(kāi)漏輸出門的管壓降，上拉電阻Z （5-1.8 ） /5=0.64k Q【題3-16試判斷圖題3-16中哪個(gè)三極管是導(dǎo)通或是截止的圖題3-16解：（a）導(dǎo)通；（b）截止；（c）導(dǎo)通；（d）截

28、止【題3-17】 請(qǐng)查閱74LS00手冊(cè)，確定該門的高電平與低電平噪聲容限。解：查手冊(cè) 74LS00, VCC=5V寸：VIHmin=2V, VLmax=0.8V-400 科 A拉電流時(shí)：VOHmi=2.7V; 8mA1 電流時(shí)，Vxma=0.5V低電平噪聲容限：VnL= VILmax Vxma=0.8V 0.5V=0.3V高電平噪聲容限：VNH= V OHmin VHmin=2.7V 2V=0.7V參考資料【題3-18】 請(qǐng)回答TTL電路的灌電流能力強(qiáng)還是拉電流能力強(qiáng)?解：灌電流能力為8mA拉電流能力為0.4mA,因此灌電流能力強(qiáng)?！绢}3-19】 試計(jì)算74LS系列門驅(qū)動(dòng)74LS系列門時(shí)的扇

29、出系數(shù)。解：查手冊(cè)可知，Iih=20A; Iil = 0.4mA因此有 NH=I OHma/I IHma尸400/20=20NL = I OLma/I ILmax=8/0.4=20【題3-20】 當(dāng)74LS系列門電路采用拉電流方式驅(qū)動(dòng)流過(guò)5mA電流的發(fā)光二極管時(shí)，出現(xiàn)什么情況？若是采用74HC系列電路驅(qū)動(dòng)，有什么不同嗎？解：74LS下列電路的拉電流能力只有0.4mA,因此驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管時(shí)，二極管亮度很小；而采用74HC系列電路時(shí)，有足夠的驅(qū)動(dòng)能力使發(fā)光二極管發(fā)光?！绢}3-21 連接5V電壓的上拉電阻要保持 15個(gè)74LS00輸入為高電平，上拉電阻的最大 阻值是多少？若按照計(jì)算的最大阻值，高電平

30、噪聲容限為多少？解：若使上拉高電平與74LS輸出高電平VOHmi滸目同，則有R1a=(Vcc VOHmin) / ( 15 M IHmax) = (52.7) / (15 X20 科 A) =7.66k Q選為7.5k Qo對(duì)于所選 7.5k 電阻，有上拉高電平 =5- (7.5k QX (15>20 A) =2.75V ,因此有噪 聲容PM為0.75V。【題3-22 有源輸出(圖騰柱)與集電極開(kāi)路( OC輸出之間有什么區(qū)別？解：OCH輸出端只能輸出低電平和開(kāi)路狀態(tài)，其輸出級(jí)需要上拉電阻才能輸出高電平，且上拉電源可以與芯片電源不同，因此常用于不同電源電壓芯片之間實(shí)現(xiàn)信號(hào)電平變換， OC門

31、輸出端可以并聯(lián)實(shí)現(xiàn)線與；有源輸出可以輸出低電平與高電平，兩個(gè)有源輸出端連接在一起時(shí)，若是一個(gè)輸出端 輸出高電平，另外一個(gè)輸出端輸出低電平時(shí)，可引起較大電流損壞輸出級(jí)?！绢}3-23】 查閱商業(yè)溫度范圍的 74LS00芯片手冊(cè)，回答如下問(wèn)題：(1)電源電壓范圍；(2)輸出高電平電壓范圍；(3)輸出低電平電壓范圍；(4)輸入高電平電壓范圍；(5)輸入低電平電壓范圍；(6)該芯片的電源電流；(7)典型傳播延遲時(shí)間；(8)扇出系數(shù)。解：(1)電源電壓范圍 4.755.25V(2)輸出高電平范圍：當(dāng) |I °HW0.4mA時(shí)：2.7V5V(3)輸出低電平范圍：當(dāng) IolW 8mA時(shí)：00.5V(

32、4)輸入高電平電壓范圍：2V5V(5)輸入低電平電壓范圍；00.8V(6)該芯片的靜態(tài)電源電流；5.5V 時(shí)：I ccH=1.6mA/每封裝5.5V 時(shí)：I ccL=4.4mA/每封裝(7)典型傳播延遲時(shí)間；t PHL=l0ns ;t PLH=9ns ；(8)扇出系數(shù)。高電平輸入電流Iih=20A,輸出Ioh為400 pA,因此高電平扇出系數(shù)為20。低電平輸入電流IIL=0.4mA,輸出Iol為8mA因此低電平出心事為20?！绢}3-24 試確定圖題3-24所示74LS門電路的輸出狀態(tài)(設(shè)電源V。為5 V) (Y1=高電平；Y2”路；Y3= 高電平；Y4=高阻；Y5= 高電平；Y6=高電平 丫7

33、= 高電平；丫8=高阻；丫9= 高電平；丫10=高電平【題3-25 試確定圖題3-25所示74HC門電路的輸出狀態(tài)(設(shè)電源VCc為5 V)1( kii圖題3-25解：Y1至電平；Y2h氐電平；Y3= 低電平【題3-26 試確定圖題3-26所示74LS門電路的輸出負(fù)載是灌電流還是拉電流，并確定 最大電流值。低低圖題3-26解：(1)輸出低電平，因此是灌電流負(fù)載，保證輸出為(2)輸出高電平，因此是拉電流負(fù)載，保證輸出為 【題3-27寫出圖題3-27所示電路的邏輯函數(shù)式。0.5V時(shí)的最大電流值為 8mA2.7V時(shí)的最大電流值為 0.4mA。若是每個(gè)門的 I OL maX =20mA VOL max)

34、=0.25V ,假設(shè)Y端連接10個(gè)TTL負(fù)載。試求電源電壓是 5V情況下的最小上拉電阻值。3 V圖題3-27解：邏輯函數(shù)式：Y =AB CD EF若假設(shè)每個(gè)LS TTL低電平輸入電流為 0.4mA,則有:Rin= ( VCC-V OLmax) / ( I OLmax 10>0.4 )=(5V 0.25V) / (20mA-4mA0.3k Q【題3-28 圖題3-28所示的74LS電路中，若是 Vi為下列情況時(shí)，V2為多少？(這里假 設(shè)電壓表內(nèi)阻為 50k )。(1) Vii 懸空。(2) Vii 接低電平(0.3V)。(3) Vii 接高電平(3.6V)。(4) Vii經(jīng)過(guò)68 電阻接地

35、。(5) Vii經(jīng)過(guò)10k 電阻接地。圖題3-28解：設(shè)肖特基二極管壓降為0.25V,晶體管發(fā)射結(jié)壓降0.6V,則有(1) Vi2=1V; (2) U2 = 0.3V; (3) V2=1V; (4) 口0V; (5) 口1V;【題3-29 試說(shuō)明如下各種門電路中哪些輸出端可以直接并聯(lián)使用?(1)具有推拉輸出(圖騰柱)的 TTL電路。(2) TTL電路OC門。(3) TTL電路三態(tài)門。(4) 具有互補(bǔ)輸出(非門)結(jié)構(gòu)的CMOS1路。(5) CMOS1路 OD門。(6) CMO曲路三態(tài)門。解：(2) (3 ) (5) (6)可以。第4章習(xí)題與參考答案【題4-1】 寫出圖題4-1的輸出邏輯函數(shù)式。圖

36、題4-1解：(1) 丫1 "ab AC A =A C丫2 二AB - ACD BD D 二A( B CD) =A B CD = A BC BD【題(1)解：4-2】 使用與門、或門實(shí)現(xiàn)如下的邏輯函數(shù)式。Y1 =ABC D(2) Y2 =A(CD B)(3 ) Y3 =AB CA B CDA B C-&Y1Y3Y2【題4-3】 使用與門、或門和非門，或者與門、或門和非門的組合實(shí)現(xiàn)如下的邏輯函數(shù)式(1)Y1 =AB BC(2) Y2=A(C B)(3) Y3 = ABC B(EF G)ABCA B CE FG【題4-4】 試寫出圖題 4-4所示電路的邏輯函數(shù)式，列出真值表，并分析

37、該電路的邏 輯功能。圖題4-4解：Y1 =AB AC BCABCY100000010010001111000101111011111此電路是三人表決電路，只要有兩個(gè)人輸入1,輸出就是1Y2 =ABCD ABCD ABCD ABC D =ABCD ABCD ABCD ABC DABCDY200000000100010000110010000101001100011111000010010101001011111000110111110111110該電路在4個(gè)輸入中有3個(gè)為1時(shí)，輸出Y2為1【題4-5】邏輯電路與其輸入端的波形如圖題 4-5所示，試畫出邏輯電路輸出端 Y的波形I 0nH _n_n_

38、圖題4-5解：Y =A A -III L.bnn.Y-UU【題4-6】 圖題4-6所示的邏輯電路中，與非門為74LS00,或非門是74LS02,非門是74LS04。試分析該電路的最大傳輸延遲時(shí)間。圖題4-6解：74LS00、74LS02和74LS04的最大t phl和t plh都是15ns,因?yàn)锳信號(hào)經(jīng)過(guò)4級(jí)門達(dá)到輸出端X,因此最大傳輸延遲時(shí)間為4M5ns=60ns?！绢}4-7】 圖題4-7所示的是家用報(bào)警器裝置，該裝置具有 6個(gè)開(kāi)關(guān)，各開(kāi)關(guān)動(dòng)作如下:+5V圖題4-7人工報(bào)警開(kāi)關(guān) M該開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，報(bào)警信號(hào)ALARM=1開(kāi)始報(bào)警。報(bào)警使能開(kāi)關(guān)EN該開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，窗戶、門和車庫(kù)信號(hào)才能使ALARM=

39、1復(fù)位開(kāi)關(guān)RST,該開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，取消報(bào)警。窗戶開(kāi)關(guān) W該開(kāi)關(guān)平常處于閉合狀態(tài)，一旦斷開(kāi)，使 ALARM=1開(kāi)始報(bào)警。門開(kāi)關(guān)D,該開(kāi)關(guān)平常處于閉合狀態(tài)，一旦斷開(kāi)，使ALARM=1開(kāi)始報(bào)警。車庫(kù)開(kāi)關(guān)G該開(kāi)關(guān)平常處于閉合狀態(tài)，一旦斷開(kāi)，使 ALARM=1開(kāi)始報(bào)警。(1)試寫出圖示電路的邏輯函數(shù)式。(2)該報(bào)警裝置采用了 HC LS和HC悌列的門電路，試計(jì)算電路接口之間的噪聲容限。(3)確定開(kāi)關(guān)與74HC04之間、74HCT32與9013晶體管之間的接口電路是否可以正確動(dòng)作。(4)試計(jì)算該電路的最大靜態(tài)功耗，若用 5V電壓、800mA-h的電池供電，可以工作多長(zhǎng) 時(shí)間。各芯片靜態(tài)電源電流如下：四2輸入

40、或門74HCT32勺靜態(tài)電源電流Ic(=20 A,每個(gè)引腳附加電源電流A IC(=0.5mA六 非門74HC04的電源電流Ic(=2 A;四2輸入與門74LS08的電源電流I C*4.8mA, I CC=8.8mA。 解：(1)圖示電路的邏輯函數(shù)式為：ALARM =M +ENRST(W + D +G)(2)三種邏輯電路之間的噪聲容限74HC04驅(qū)動(dòng) 74LS08,高電平噪聲容限為4.9V 2V=2.9V;低電平噪聲容限0.8V 0.26V=0.54V。74HCT的輸入信號(hào)兼容 TTL,因此LS08電路可以驅(qū)動(dòng) HCT32電路，因此噪聲容限計(jì)算 如下：高電平噪聲容限 =2.4V-2V=0.4V

41、;低電平噪聲容限為 0.8V-0.5V=0.3V 。(3)輸入開(kāi)關(guān)與邏輯電路之間、邏輯電路與9013晶體管之間是否正常動(dòng)作輸入開(kāi)關(guān)信號(hào) RST D、G W的與74HC04連接，由于HC系列電路的輸入電阻很大， 只需要1A電流，因此開(kāi)關(guān)信號(hào)的高電平近似為5V,低電平近似為 0,因此高電平噪聲容限為1.5V,低電平噪聲容限為 1.5V;輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)EN與74LS08連接，74LS08低電平輸入電流為 0.4mA,因下拉電阻為1kQ,因此輸入低電平 Vil為0.4V,因此低電平噪聲容限為0.8V 0.4V=0.4V ,高電平噪聲容限為5V-2V=3V。輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)M與74HCT32連接，由于74HC

42、T32的輸入電流為1科A,因此開(kāi)關(guān)輸入信 號(hào)的高電平接近于 5V,低電平接近于0V,因此高電平噪聲容限為 5V-2V=3V,低電平噪聲 容限為 0.81=0.8V;HCT32的高電平驅(qū)動(dòng)能力在 4mA時(shí)，可保證輸出高電平為 4V,因此有9013三極管的 基極電流為 I B= (VoHmaxVBE) /R6= (4V-0.7V ) /2.2k Q=1.5mAo 若 9013 的電流放大倍數(shù)為 180 倍，因此有臨界飽和集電極電流 IC=1.5mAM80=270mA也就是IC小于270mA時(shí),9013處 于飽和區(qū)，大于 270mA寸9013處于放大區(qū)。若蜂鳴器 SPK的工作電流為 20mA因此90

43、13 可以可靠飽和導(dǎo)通。(4)試計(jì)算該電路的最大靜態(tài)功耗，若用 5V電壓、800mA-h的電池供電，可以工作多長(zhǎng) 時(shí)間。各芯片靜態(tài)電源電流如下：74HC04的靜態(tài)電流為2 A。若是4個(gè)門都輸出高電平，每個(gè)驅(qū)動(dòng) 74LS08的高電平輸 入電流為 20 A,共 80 Ao I CC04=2 A+4>20 A =82 A74HCT32的靜態(tài)電流為20A;每個(gè)引腳附加電源電流0.5mA,則附加電源電流 6X0.5mA=3.02mA;報(bào)警時(shí)，74HCT32在輸出高電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)三極管的基極電流為1.5mA。不報(bào)警時(shí)白電流：Icc3廣20 A+6 >0.5mA=3.02mA報(bào)警時(shí)的電流：I cc

44、3廠20 A+6>0.5mA+1.5mA=4.52mA74LS08 的平均靜態(tài)電流 |ccoh (|cc+ | ccl) /2= (4.8mA+8.8mA) /2=6.8mA。報(bào)警動(dòng)作時(shí)流過(guò)上下拉電阻的最大電流Ir=6X 5V/1k Q) =6mA不報(bào)警動(dòng)作時(shí)，3個(gè)上下拉電阻的電流 |r=3X 5V/1k Q) =3mA報(bào)警動(dòng)作時(shí)的蜂鳴器工作電流I SPK=20mA蜂鳴器不報(bào)警動(dòng)作時(shí)的電源電流I cc為：I CC=I CC04+I CC32+I CC08+I r =0.082mA+3.02mA+6.8mA+3mA 12.9 mA若是采用若用 5V電壓、800mAh的電池供電，可以工作時(shí)間

45、t=800/15.9 =61.5h。蜂鳴器動(dòng)作時(shí)的電源電流Ice為：I CC=| CC04+I CC32+I CC08+I r+| sPK=0.082mA+4.52mA+6.8mA+6mA+20mA37.4 mA若是蜂鳴器一直報(bào)警，5V電壓、800mAh的電池只能工作約 800/37.4 =20h。若要增加運(yùn)行時(shí)間，需要全部使用HC系列芯片，同時(shí)將上下拉電阻阻值增加到400kQ,則蜂鳴器不動(dòng)作時(shí)的電源電流為：I cc=| CC04+I CC32+I CC08+I r=6 A+8 A +14 A+12.5 AX3=0.066mA這里所用的HC電路的靜態(tài)電流都是 2 A,每用一個(gè)引腳增加1 A。3

46、個(gè)上下拉電阻的電流為12.5 A>3=37.5 A。因此800mA-h的電池供電，可以工作時(shí)間t=800/0.06612121h,約為 505 天?！绢}4-8】 試用74LS147、74LS04和74LS21組成一個(gè)09按鍵編碼器，要求輸出任一按鍵按下信號(hào)EN,并輸出高電平有效的編碼A3A。解：+5VRP1kQ 1 01 1S5S6S7S8S0V2_«i2S3111 2131 "234 T101234567897 41 47A B C D74LS21ENA0A1A2A374LS04【題4-9】 試用門電總設(shè)計(jì) 4線-2線優(yōu)先編碼器，輸入、輸出信號(hào)都是高電平有效，要求任

47、一按鍵按下時(shí)，GS為1,否則G=0；還要求沒(méi)有按鍵按下時(shí)，Eo信號(hào)為1,否則為0解：DCBAA1A0GSEo0000000100010010001X011001XX10101XXX1110得到：A1 =D DC =D CA0 =DCb D =d CbGS =D C B Aeo =DCBA邏輯電路如下圖所示?！绢}4-10】 用3線-8線譯碼器74LS138和與非門實(shí)現(xiàn)如下多輸出函數(shù)Fi(A, B, C) =AB BC ACF2(A, B, C) =£ m (2,5,7)解：Fi(A, B, C) = AB BC AC = ABC ABC ABC ABC : m (35,6,7)=m3

48、m5 m6 而F2(A, B, C) =Z m (2,5,7) =m2 m5 m7CLA -A2A0Ai64百G1G2AG2BY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6n151H4013&外F1 .&rJ- F274138【題4-11 試用3線-8線譯碼器74LS138和門電路實(shí)現(xiàn)一位二進(jìn)制全減器（輸入為被減 數(shù)、減數(shù)與來(lái)自低位的借位；輸出為差和向高位的借位）。要求用按鍵輸入減數(shù)、被減數(shù)和進(jìn) 位，發(fā)光二極管顯示減法結(jié)果。解:被減數(shù)減數(shù)借位差借位MNBSUBC0000000111010110110110010101001100011111SUB =MNB MNB MNB MNB =m1 m2 m4 m7 =m1 m2 m4 m7C=MNB MNB MNB MNB =m1 m2 m3 m7 =m1 m2m3 m709按鍵輸入,數(shù)碼管顯示按鍵數(shù)字值的電路o解:【題