课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）6第一章数字逻辑基础第一节重点与难点一、重点：1.数制2.编码(1)二—十进制码（BCD码）在这种编码中，用四位二进制数表示十进制数中的0~9十个数码。常用的编码有8421BCD码、5421BCD码和余3码。8421BCD码是由四位二进制数0000到1111十六种组合中前十种组合，即0000~1001来代表十进制数0~9十个数码，每位二进制码具有固定的权值8、4、2、1，称有权码。余3码是由8421BCD码加3（0011）得来，是一种无权码。(2)格雷码格雷码是一种常见的无权码。这种码的特点是相邻的两个码组之间仅有一位不同，因而其可靠性较高，广泛应用于计数和数字系统的输入、输出等场合。3.逻辑代数基础(1)逻辑代数的基本公式与基本
规则
编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf
逻辑代数的基本公式反映了二值逻辑的基本思想，是逻辑运算的重要工具，也是学习数字电路的必备基础。逻辑代数有三个基本规则，利用代入规则、反演规则和对偶规则使逻辑函数的公式数目倍增。(2)逻辑问题的描述逻辑问题的描述可用真值表、函数式、逻辑图、卡诺图和时序图，它们各具特点又相互关联，可按需选用。(3)图形法化简逻辑函数图形法比较适合于具有三、四变量的逻辑函数的简化。二、难点：1.给定逻辑函数，将逻辑函数化为最简用代数法化简逻辑函数，要求熟练掌握逻辑代数的基本公式和规则，熟练运用四个基本方法—并项法、消项法、消元法及配项法对逻辑函数进行化简。用图形法化简逻辑函数时，一定要注意卡诺图的循环邻接的特点，画包围圈时应把每个包围圈尽可能画大。2.卡诺图的灵活应用卡诺图除用于简化函数外，还可以用来检验化简结果是否最简、判断函数间的关系、求函数的反函数和逻辑运算等。3.电路的
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
在工程实际中，往往给出逻辑命题，如何正确分析命题，设计出逻辑电路呢？通常的步骤如下：1．根据命题，列出反映逻辑命题的真值表；2．根据真值表，写出逻辑表达式；?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）73．对逻辑表达式进行变换化简；4．最后按工程要求画出逻辑图。三、考核题型与考核重点1．概念与简答题型1为填空、判断和选择；题型2为叙述基本概念与特点。建议分配的分数为2～4分。2．综合与设计题型为与后续章节
内容
财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容
的综合型题目。建议分配的分数为3～6分。第二节思考题题解题1.1什么是8421BCD编码？8421BCD码与二进制数之间有何区别？答：8421BCD码又称二-十进制码，使用此代码来表示人们习惯的十进制数码的编码方法。8421BCD码是用0000-1111中前的10个数表示0～9，而二进制数是0000-1111每个值都有效，表示0～15的数。题1.2逻辑代数中有几种基本运算？其中与运算、或运算同二进制数的乘法和加法算术运算规律比较有何区别？答：三种基本逻辑运算是与、或、非。与运算与一位二进制数的乘法运算结果相似，但是没有进位；或运算和一位二进制数的加法运算结果相似，但是当两个数都是1时，或运算的结果仍旧是1，而加法的结果是0，并有一位进位。题1.3设A、B、C为逻辑变量若CABA+=+，问B=C吗？为什么？若CABA⋅=⋅，问B=C吗？为什么？若CABA+=+且CABA⋅=⋅，问B=C吗？为什么？答：若A+B=A+CB不一定等于C，因为当A=1时，无论B和C取何值，等式两边都等于1，即A+B=A+C。若A·B=A·CB不一定等于C，因为当A=0时，无论B和C取何值，等式两边都等于0，即A·B=A·C。若A+B=A+C且A·B=A·C，B一定等于C。因为当A=0时，由A+B=A+C可得B=C；而当A=1时，由A·B=A·C可得B=C。由此可知，若A+B=A+C且A·B=A·C，无论A取何值，B=C。题1.4电路图如思考题1.4图所示。（1）根据反演规则，写出F的反函数；（2）根据对偶规则，写出F的对偶式；（3）用最少数目的与非门实现函数F；（4）用最少数目的与或非门实现函数F。答：（1）ACBDAF=+⊕=))((⊙CBD+（2）AF=′⊙CBD+（3）CDADACDBADBAF+++=CDADACDBADBACDADACDBADBA⋅⋅⋅=+++=思考题1.4图=1≥1&FADCB?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）8（4）CBADDACBDADACBDADAF++=+++++=+++=))()((题1.5逻辑函数有几种表示方法？它们之间如何相互转换？答：逻辑函数有五种常用表达方法，分别是与或式，或与式，与非与非式，或非或非式和与或非式。与或式和或与式是基本表达方法，它们之间的转化利用包含律，分配律等基本方法完成。与非与非式是由与或式两次取反，利用反演律变换的。或非或非式是由或与式两次取反，利用反演律变换的。与或非式是由或与式两次取反，然后两次用反演律变换的。题1.6最小项的逻辑相邻的含义是什么？在卡诺图中是怎样体现的？答：最小项的逻辑相邻是指最小项内所含的变量中只有一个变量互为补，反映在卡诺图中是几何位置相邻。题1.7试总结并说出（1）由真值表写逻辑函数式的方法；（2）由函数式列真值表的方法；（3）从逻辑图写逻辑函数式的方法；（4）从逻辑函数式画逻辑图的方法；（5）卡诺图的绘制方法；（6）利用卡诺图化简函数式的方法。答：（1）将真值表中每个输出为1的输入变量取值组合写成一个乘积项，若输入变量取值为1，乘积项中的因子用原变量表示，反之用反变量表示，然后将这些乘积项做逻辑加。（2）给函数式中所有输入量依次赋值，观察取这些输入组合的情况下输出的状态，绘制真值表。（3）逻辑图的逻辑符号就是表示函数式间的运算关系，将对应的逻辑符号转换成逻辑运算符，写成逻辑函数式。（4）将逻辑函数式中的逻辑符号相应转化成各种逻辑门来表示。（5）根据变量的个数决定卡诺图的方框数，卡诺图中行列变量的取值按循环码规律排列，以保证几何位置上相邻的方格其对应的最小项为逻辑相邻项。（6）用卡诺图化简函数时，首先将函数填入相应的卡诺图中，然后按作圈原则将图上填1的方格圈起来，要求圈的数量少，范围大，每个圈用对应的积项表示，最后将所有积项逻辑相加，就得到了最简的与或表达式。最简或与表达式化简是将所有取0的作圈，然后将所有圈用对应的和项表示，注意若圈对应的变量取值是0写成原变量，取1写成反变量，最后将所有和项逻辑乘。题1.8为什么说逻辑函数的真值表和最小项表达式具有唯一性？答：对于任何一个最小项，只有一组变量取值使它的值为1，同样的，只有一组最小项的逻辑组合完全满足输出值为1。真值表是和最小项表达式相对应的。两者对于同一个逻辑函数都是唯一的。题1.9什么叫约束项？如何用约束项化简逻辑函数？答：输入变量的取值受到限制称受到约束，它们对应的最小项称为约束项。采用图解法对含约束项的逻辑函数进行化简，在对应的格内添上“×”，根据作圈的需要这些格可以视为“1”也可以视为“0”。题1.10试说明两个逻辑函数间的与、或、异或运算可以通过卡诺图中对应的最小项作与、或、异或运算来实现。答：逻辑函数间的与、或、异或运算相当于逻辑函数各个最小项的运算，也就是卡诺图中对应项的运算。那么可以通过卡诺图将逻辑函数间的运算转换成若干一位的逻辑运算，然后化简得到最简的表达式。?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）9第三节习题题解习题1.1将下列二进制数分别转换成八进制数、十六进制数和十进制数。（1）100110；（2）100101101.110；（3）10000111001.100101；（4）111111011010.10100111。解：(100110)2=(46)8=(26)16=(38)；(100101101.110)2=(455.6)8=(12D.C)16=(301.75)；(10000111001.100101)2=(2071.45)8=(439.94)16=(1081.578125)；(111111011010.10100111)2=(7732.516)8=(FDA.A7)16=(4058.65234375)。习题1.2写出下列十进制数的8421BCD码。（1）（2003）D；（2）（99）D；（3）（48.5）D；（4）（12.08）D。解：（1）（2003）D=(0010000000000011)8421BCD；（2）（99）D=（10011001）8421BCD；（3）（48.5）D=（01001000.0101）8421BCD；（4）（12.08）D=（00010010.00001000）8421BCD。习题1.3写出习题1.3图（a）所示开关电路中F和A、B、C之间逻辑关系的真值表、函数式和逻辑电路图。若已知A、B、C变化波形如习题1.3图（b）所示，画出F1、F2的波形。解：设用输入变量A、B、C表示开关的状态，开关闭合用逻辑1表示，开关断开用逻辑0表示。输出变量F表示灯的状态，灯亮用逻辑1表示，灯灭用逻辑0表示。由此可列出开关电路的真值表如表1.2所示。根据真值表可得函数的表达式ABCBAABCCABCBAF+=++=1ACAB+=ABCCABCBACBABCAF++++=2BCA+=最后根据A、B、C波形，画出F1、F2波形如习题1.3图（c）所示。习题1.3图（a）电路图AUF1BUF2ABC（b）A、B、C变化波形CCAB?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）10习题1.4用逻辑代数的基本公式和常用公式证明下列各等式。（1）))((CABABCA++=+（2）))()()((DCCADBBAADBC++++=+（3）CBAABCCBACBACBA⊕⊕=+++（4）ABCBCACABBCAB++=+)(解：BCABCBCABCABACACABA+=+++=+++=++)1())(((2)根据上题的结果ADBCBCDBCADCDBCABADCCADBBA+=++=++++=++++))(()])()][()([())()()(((3))()(BCCBACBCBAABCCBACBACBA+++=+++BACBA()(+⊕=⊙CBACBACBAC⊕⊕=⊕+⊕=)()()(4)根据吸收率BCABBCAB+=+)(BCABCABCCABBCCABABCBCACAB+=+=+=+=++)()(习题1.5试画出用与非门和反相器实现下列函数的逻辑图。（1）ACBCABF++=（2）BCACBACABF++=（3）BCCBABAF+++=))((（4）)(BCBABABCAF+++=解：习题1.5通过公式转换，得出下列形式。（1）对应习题1.5图（a）；（2）对应习题1.5图（b）；（3）对应的习题1.5图（c）；（4）对应的习题1.5图（d）。(1)BCACABBCACABBCACABF••=++=++=(2)BCACBACABBCACBACAB••=++(3)BCABCCBABCCBABAF++=+++=))((习题1.3图（c）表1.2开关电路的真值表ABCF1F20000010100111001011101110000011100011111BAF2CF1?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）11BCABCCBABCABCCBA••=++=(4)BCBABABCABCBABABCABCBABABCAF•••=+++=+++=习题1.6试画出用或非门和反相器实现下列函数的逻辑图。（1）CBCBAF+=（2）))()((CBACBACAF+++++=（3）BDADCBCABF++=)(（4）DABCBCDCF=解：习题1.6通过公式转换，得出下列形式。（1）对应习题1.6图（a）；（2）对应习题1.6图（b）；（3）对应的习题1.6图（c）；（4）对应的习题1.6图（d）。(1)CBCBACBCBACBCBAF++++=+=+=(2))()()())()(())()((CBACBACACBACBACACBACBACAF+++++++=+++++=+++++=(3))()()(DBADCBCABBDADCBCABF++•+=+•+=DABADCBCBADABADCBCBADABADCBCAB+++++++++=++•+•++=++••=)()((4)DCBACBDCDABCBCDCF))()((++++==DCBACBDC+++++++=习题1.5图&BA&1AC&CB&F(a)&ABC&ABC&ABC&F(b)1&ABC&ABC&BC&F(c)&BA&BA&BC&F(d)1&&A?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）12习题1.7已知函数F、G∑=)7,5,4,2(),,(mCBAF∑=)15,14,12,7,6,3,1(),,,(mDCBAG试分别用最少数目的或非门实现之，要求电路的输入仅为原变量。解：将函数F转换成或非形式，然后再将G转换成或非形式，即)()()()()7,5,4,2(),,(CBACBACBACBAABCCBACBACBAmCBAF+++++=+++=+++==∑DBADBACBDABDBABCABCDDABCDCABBCDADBCACDBADCBAmDCBAG+++++++=++=++++++==∑)15,14,12,7,6,3,1(),,,(A通过或非门为A非，同样方法可以得到B非，F需要8个门；而G需要用9个门。习题1.8写出习题1.8图中各逻辑图的逻辑函数式，并化简为最简与或式。解：(a)BACBCACBACBACBAABCF++=++++=++=))(()((b)CBCBACBCBAF+==(c)ABCCBABCABCABCABCAF+=+++=+++++=))()(()()()((d)1)(1⊕⊕+=BACABF)(2BACF⊕⊕=ABC习题1.6图≥1ABC≥1BC≥1F(a)≥1CB≥1BAF(c)≥1AC≥1ABC≥1ABC≥1F(b)(d)1≥1≥1≥1AD≥11DB≥1CD≥1ABCF≥1≥11CD?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）13习题1.10用代数法将下列逻辑函数化简为最简与—或式。（1）CBAABCF+=（2）BCBBBAAF++++=)()(（3）DCAABDCDBAF++=（4）CBACBACBACBAF++++⊕=)()(（5）))()((DCBADCBADCBAF+++++++++=习题1.8图&&&≥1FABC（a）&&1&&FACB（b）11ACB（c）1≥1≥1≥1≥1F1=1ACB（d）=1&=1F1≥1F2A11100111111001001100001000111100CDB习题1.9图A11100010001001011100001000111101CDB（a）A11100111111001001100001000111100CDBA11100010001001011100001000111101CDB（b）A11100000011000111000001000111100CDB?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）14解：(1)CBAABCF+=(2)BBCBABBCBBBAAF=++=++++=)()((3)ADCCBADCBCBADDCAABDCDBAF=++=++=++=)()((4)CBACBACBACBAF++++⊕=)()(BACBAACABCBACAB+++++=CBACBAACCBAAB++++=CBACBACCAABBACCBACBACBAACAB+=+++=+++=+++=)()((5)))()((DCBADCBADCBAF+++++++++=ACDBDCBADCB++=+++++=))((习题1.16用卡诺图化简下列函数，分别写出其最简与或式和或与式。（1）CABAF+=（0=+CABCBA）（2）BDACABF+=（0=+ACBA）（3）DCBBCAACCBAF+++=（4）∑=)15,14,9,8,5,4,3,2(),,,(mDCBAF（5）∑=)13,12,8,4,1(),,,(mDCBAF解：按包围卡诺图中的“1”化简，可得函数的最简的与或表达式。按包围卡诺图中的“0”化简，可得函数的最简的或与表达式。（1）题卡诺图对应的习题1.16图（a），（2）题卡诺图对应的习题1.16图（b），（3）、（4）和（5）题卡诺图省略。(1)))((CACBBACAF++=+=(2)))((DABACABDF++=+=(3)))()((DBACACBDCBCBADCBBCAACCBAF++++=++=+++=(4)F（A,B,C,D）=∑m（2,3,4,5,8,9,14,15）CABABCCBACBACBAF+++=),,())()()((),,(CBACBACBACBACBAF++++++++=A11101111100××0000××0001000111101CDB习题1.16图A11101111100××0000××0001000111101CDB（a）A1110000011011××××××0001000111100CDBA1110000011011××××××0001000111100CDB（b）?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）15(5)DCACABDCBDCBAmF+++==∑)13.12.8.4.1())()((DBADBADBAC++++++=习题1.17用卡诺图化简下列有无关项的函数，分别写出其最简与或式和或与式。（1）∑∑+=)15,14,13,2,1,0()10,8,6,5(),,,(dmDCBAF（2）∑∑+=)14,11,10,6,3,2()13,12,8,4,1(),,,(dmDCBAF（3）⎪⎩⎪⎨⎧==∑∑01041)13,8,6,5,3,0(),,,(），，（约束条件dmDCBAF（4）⎪⎩⎪⎨⎧=+++=0CDDCBADCBACBACABF约束条件解：第（1）题卡逻辑函数卡诺图对应习题1.17图（a）所示，第（4）题逻辑函数卡诺图对应的习题1.17图（b）所示，第（2）和（3）题卡诺图省略。（1）∑∑+=)15,14,13,2,1,0()10,8,6,5(),,,(dmDCBAF))()((DCDADCBDBADCBDCF++++=++=（2）DBACABDBADBdmF+++=+=∑∑14,11,10,6,3,2()13,12,8,4,1())()((DBADBADBAC++++++=(3)DBADBADCBDCBF+++=))()()((DBADCBDCBADB++++++++=A1110×0×01010×××1001000100011110×CDBA1110×0×01010×××1001000100011110×CDB（a）A11100×100×011×011×10001000111100CDBA11100×100×011×011×10001000111100CDB（b）习题1.17图?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）16(4)CBCACBAF+=),,())((),,(CBCACBAF++=第二章逻辑门电路第一节重点与难点一、重点：1．TTL与非门外特性（1）电压传输特性及输入噪声容限：由电压传输特性曲线可以得出与非门的输出信号随输入信号的变化情况，同时还可以得出反映与非门抗干扰能力的参数Uon、Uoff、UNH和UNL。开门电平UON是保证输出电平为最高低电平时输入高电平的最小值。关门电平UOFF是保证输出电平为最小高电平时，所允许的输入低电平的最大值。（2）输入特性：描述与非门对信号源的负载效应。根据输入端电平的高低，与非门呈现出不同的负载效应，当输入端为低电平UIL时，与非门对信号源是灌电流负载，输入低电平电流IIL通常为1～1.4mA。当输入端为高电平UIH时，与非门对信号源呈现拉电流负载，输入高电平电流IIH通常小于50μA。（3）输入负载特性：实际应用中，往往遇到在与非门输入端与地或信号源之间接入电阻的情况，电阻的取值不同，将影响相应输入端的电平取值。当R≤关门电阻ROFF时，相应的输入端相当于输入低电平；当R≥≥开门电阻RON时，相应的输入端相当于输入高电平。2．其它类型的TTL门电路（1）集电极开路与非门（OC门）多个TTL与非门输出端不能直接并联使用，实现线与功能。而集电极开路与非门（OC门）输出端可以直接相连，实现线与的功能，它与普通的TTL与非门的差别在于用外接电阻代替复合管。（2）三态门TSL三态门即保持推拉式输出级的优点，又能实现线与功能。它的输出除了具有一般与非门的两种状态外，还具有高输出阻抗的第三个状态，称为高阻态，又称禁止态。处于何种状态?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）17由使能端控制。3．CMOS逻辑门电路CMOS反相器和CMOS传输门是CMOS逻辑门电路的最基本单元电路，由此可以构成各种CMOS逻辑电路。当CMOS反相器处于稳态时，无论输出高电平还是低电平，两管中总有一管导通，一管截止，电源仅向反相器提供nA级电流，功耗非常小。CMOS器件门限电平UTH近似等于1/2UDD，可获得最大限度的输入端噪声容限UNH和UNL=1/2UDD。二、难点：1．根据TTL与非门特性，正确分析和设计电路；2．ECL门电路的逻辑功能分析；3．CMOS电路的分析与设计；4．正确使用逻辑门。三、考核题型与考核重点1．概念题型为填空、判断和选择。建议分配的分数为2～4分。第二节思考题题解题2.1TTL
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与非门电路由哪几部分组成？答：输入级；中间级；输出级。题2.2TTL与非门的电压传输特性说明什么问题？从特性曲线上可以得到UOH、UOL、UIH和UIL等参数，这些参数代表什么意义？答：与非门的电压传输特性指的是与非门输入电压UI和输出电压UO之间的关系曲线。UOH是与非门电压传输特性曲线截止区的输出电压，称作输出高电平。UOL是电压传输特性曲线导通区的输出电压，称作输出低电平。UIH和UIL分别是输入高电平和输入低电平。题2.3TTL电路实现线与逻辑功能可以采用集电极开路门和三态门，试说明其原理。答：线与是指在实际应用中，把输出端直接并联使用，实现与逻辑功能。为了实现线与功能，将集电极开路门或三态门的输出端直接并联，外接公共负载电阻和电源。每个门实现与非逻辑，两个输出只要有一个是低电平，总的输出就是低电平，只有两个输出都是高电平，总的输出才是高电平。因此实现了线与逻辑。题2.4抗饱和TTL电路为什么可以提高开关速度？答：晶体管工作在饱和状态时基区存储大量的载流子，当晶体管由饱和转向截止时，存储的载流子来不及消散，晶体管不能迅速脱离饱和状态，因此影响与非门的开关速度。加速饱和管存储电荷的扩散速度，减小对负载电容充电的时间常数，就可以提高开关速度。题2.5ECL电路为什么具有很高的开关速度？该类电路有什么特点？答：ECL电路中的三极管工作在放大区或截止区，所以消除了由于三极管饱和带来的存储时间。ECL电路中的电阻取值小，高、低电平之差小，因此大大缩短了电路节点的上升时间和下降时间。ECL电路的输出方式采用射级输出器，其输出电阻小，使负载电容充电的时间常数减小，因此开关速度高。题2.6CMOS与非门和CMOS或非门从电路结构上看有哪些不同？答：与非门是负载部分为并联PMOS管，驱动为串联NMOS管；或非门负载为串联PMOS管，驱动为并联NMOS管。?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）18题2.7CMOS门电路与TTL门电路相比有哪些优点？答：优点主要有以下几点：1．静态功耗低2．集成度高，温度稳定性好3．抗辐射能力强4．电源利用率高5．扇出系数大6．电源取值范围宽题2.8CMOS门电路不使用的输入端不允许悬空，为什么？答：因为CMOS电路输入阻抗高，容易受静电感应出现击穿，输入端不能悬空。与非门多余的输入端接电源正极，或非门接地，低速场合将多余的输入端和有用的信号端并联使用。题2.9当TTL门电路驱动CMOS门电路时，是否需要增加接口电路？为什么？答：如果TTL和CMOS电路选择适当的话，不需要另外加任何接口电路。例如TTL采用74LS系列，CMOS采用74HCT系列。题2.10为什么说电压、电流参数是门电路之间实现正确连接的主要参数？答：因为电压和电流参数是门电路实现正常功能的主要参数，所以它们是门电路之间建立正确连接的主要参数。第三节习题题解习题2.1灯控制电路如习题2.1图所示。试写出电路的功能表、真值表和逻辑表达式。解：当开关A、B同时上扳或下扳时，灯F才亮。由此可写出电路功能表如习题表2.1所示。开关A、B和灯F只有两种相反的状态，可选用逻辑0和逻辑1来代表相应的状态。然而选用的表示方式不同，所得到的真值表和逻辑表达式也不同。（1）如开关上扳用逻辑1表示，下扳则用逻辑0表示；灯亮用逻辑1表示，灯灭则用逻辑0表示。根据功能表可写出电路的真值表如习题表2.2所示，由真值表写出电路的逻辑表达式为：BAABF+==A⊙B（2）如开关上扳用逻辑0表示，下扳则用逻辑1表示；灯亮用逻辑1表示，灯灭则用逻辑0表示。根据功能表可写出电路的真值表如习题表2.3所示，由真值表写出电路的逻辑表达式为：习题表2.1ABF上扳上扳上扳下扳下扳上扳下扳下扳亮灭灭亮AABCD习题2.2图UCR02UCR01TF1F2-UbR2R1F3FRCUCBCD（a）（b）习题2.1图BAUF1324?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）19BAABF+==A⊙B（3）如开关上扳用逻辑1表示，下扳则用逻辑0表示；灯亮用逻辑0表示，灯灭则用逻辑1表示。根据功能表可写出电路的真值表如习题表2.4所示，由真值表写出电路的逻辑表达式为：BAABF+=BA⊕=（4）如开关上扳用逻辑0表示，下扳则用逻辑1表示；灯亮用逻辑0表示，灯灭则用逻辑1表示。根据功能表可写出电路的真值表如习题表2.5所示，由真值表写出电路的逻辑表达式为：BAABF+=BA⊕=习题2.2已知电路如习题2.2图（a）所示。⑴写出F1、F2、F3和F与输入之间的逻辑表达式；⑵画出逻辑图；⑶给定各输入波形如习题2.2图（b）所示。试画出F1、F2、F3和F的波形图。解：（1）电路是由分立元件组成，可分为三部分：第一部分，是由二极管组成的两个与门电路，输入变量分别为A、B和C、D，输出变量分别为F1和F2，其逻辑关系表达式为：ABF=1CDF=2第二部分，是由二极管组成的或门电路，输入变量为F1和F2，输出变量是F3，其逻辑关系表达式为：CDABF+=3第三部分，是由三极管组成的非门电路，输入变量为F3，输出变量是F，其逻辑关系表达式为：CDABFF+==3由上可知，该分立电路实现的是与或非的逻辑功能。（2）通过上面分析，分立电路所实现的是与或非的逻辑功能。该电路可等效为与或非门，其等效图如习题2.2图（c）所示。（3）当给定各输入波形。可画出F1、F2、F3和F的波形图，如习题2.2图（d）所示。习题表2.2ABF111001001001习题表2.3ABF000110111001习题表2.5ABF000110110110习题表2.4ABF111001000110习题2.2图（c）&ABCD≥1F习题2.2图（d）ABCDF1F2F3F?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）20习题2.3试分析习题2.3图所示TTL电路的工作原理和逻辑功能，并说明D的作用，计算UOL、UOH、UIL、UN等。解：从习题2.3图可看出，电路是由输入级、中间级和输出级三部分组成。输入级由多发射级三极管T1和R1组成。中间级由T2管、R2、R3构成，起分相作用。T4、T5、R4和D构成为图腾柱式结构，具有静态功耗小、输出电阻小、带负载能力强等优点。当A、B、C中有一个为低电平时，UIL=0.3V，此时，T1管的基极电位被钳制在UB1=1.0V，T2和T4均截止，T2的集电极电位UC2为高电平，将使T3和D导通，输出为高电平。由于IB4电流很小，故可近似认为UC2=5V，UOH=5-UBE3-UD=5-0.7-0.7=3.6V。当A、B、C全为高电平时，T1的集电极、T2的发射极和T4的发射极导通，使T1管的基极电位UB1被箝制在2.1V。此时T1管集电极正偏，发射极反偏，故电流IB1将流入T2的基极，使T2导通。IE2电流部分被R3分流外，其余部分将流入T4的基极，使T4管导通。若假设T2导通后进入饱和状态，则UC2≈0.8V，此时电压不足以使T3和D同时导通，故输出极电路上半部分截止，下半部分导通，输出呈低电平，UOL=UCE3≈0.3V。由上面分析可知，电路实现的是与非的逻辑功能，逻辑表达式为：CBAF⋅⋅=电路中的二极管D起到电平移位的作用。输出的高低电平值：UOH=3.6VUOL=0.3V。输入的高低电平值：UIH=3.6VUIL=0.3V.输入端的短路电流：IIL=1.075mA40.75=−。习题2.4用内阻足够大的万用表测量习题2.4图TTL与非门电路的一个悬空输入端的电压UI，在下列情况下，表的读数各为多少？⑴其余输入端全部悬空时；⑵其余输入端全部接UCC时；⑶其余输入端全部接地时；⑷其余输入端全部接0.3V时；⑸其余输入端有一个接地时。习题2.3图R14kΩR31kΩR216kΩR4130ΩUC+5VF（UO）ABCDT4T2T3T1D4T1D1R4120ΩD2习题2.5图RB1.5kΩUCCR28kΩR120kΩABD3T4T5FT3R44kΩR63kΩT2习题2.4图R14kΩR31kΩR216kΩR4130ΩUCC+5VF（UO）ABCDT4T2T3T1?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）21解：设Ube=0.7V，用内阻足够大的万用表测量与非门的一个悬空输入端的电压UI。（1）其余输入端全部悬空时,相当于在相应的输入端接高电平，此时T2、T5均导通，T1的基极电位值为2.1V,因此，用内阻足够大的万用表测量与非门的一个悬空输入端的电压UI=2.1-Ube=2.1-0.7=1.4V。（2）其余输入端全部接UCC时,此时T2、T5均导通，T1的基极电位值为2.1V,因此，用内阻足够大的万用表测量与非门的一个悬空输入端的电压UI=2.1-Ube=2.1-0.7=1.4V。（3）其余输入端全部接地时，此时，T1的基极电位被钳制在0.7V,用内阻足够大的万用表测量与非门的一个悬空输入端的电压UI=0.7-0.7=0V。（4）其余输入端全部接0.3V时，此时，T1的基极电位被钳制在1V,用内阻足够大的万用表测量与非门的一个悬空输入端的电压UI=1-0.7=0.3V。（5）其余输入端有一个接地时，对应的输入接地的二极管优先导通，T1的基极电位被钳制在0.7V，用内阻足够大的万用表测量与非门的一个悬空输入端的电压UI=0.7-0.7=0V。习题2.10若要实现习题2.10图中各TTL门电路输出端所示的逻辑功能，各电路的连接是否正确？如果不正确，试说明理由。解：本题目涉及TTL门电路的正确使用的问题，解题时主要从以下几个方面来判断：1．门电路的多余输入端的处理；2．门电路输入负载的要求；3．输出端不能直接相接；4．带载能力的问题。(a)正确；(b)错误，F=0;(c)错误，F=0;(d)正确；(e)错误，TTL门电路输出端不能直接并联；(f)错误，F=0。习题2.27如习题2.27图所示驱动电路，哪些驱动电路的连接是错误的？（a）&AB悬空AC习题2.10图F1=AB≥1ABF4=A+B（d）&ABF5=ABCD（e）&D&ABF2=AB（b）≥1AB悬空F3=A+B（c）100Ω≥1F6=AB+CD&（f）BCDUccE2RET1BUCRC线或T2FA(a)E1习题2.11图(b)FE1E2≥1?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）22解：习题2.27图(a)，(c)驱动错误。第三章组合逻辑电路第一节重点与难点一、重点：1.组合电路的基本概念组合电路的信号特点、电路结构特点以及逻辑功能特点。2.组合电路的分析与设计组合电路分析是根据已知逻辑图说明电路实现的逻辑功能。组合电路设计是根据给定设计要求及选用的器件进行设计，画出逻辑图。如果选用小规模集成电路SSI，设计方法比较
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且容易理解，用SSI设计是读者应掌握的最基本设计方法。由于设计电路由门电路组成，所以使用门的数量较多，集成度低。若用中规模集成电路MSI进行设计，没有固定的规则，方法较灵活。无论是用SSI或MSI设计电路，关键是将实际的设计要求转换为一个逻辑问题，即将文字描述的要求变成一个逻辑函数表达式。3.常用中规模集成电路的应用常用中规模集成电路有加法器、比较器、编码器、译码器、数据选择器和数据分配器等，重要的是理解外部引脚功能，能在电路设计时灵活应用。4.竞争冒险现象竞争冒险现象的产生原因、判断是否存在竞争冒险现象以及如何消除。二、难点：LEDAR2习题2.27图&LEDR(a)UCCR1LEDR&BAB(b)&R(c)CB&AD?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）231.组合电路设计无论是用SSI还是用MSI设计电路，首先碰到的是如何将设计要求转换为逻辑问题，得到明确的真值表，这一步既是重点又是难点。总结解决这一难点的方法如下：（1）分析设计问题的因果关系，分别确定输入变量、输出变量的个数及其名称。（2）定义逻辑变量0、1信号的含义。无论输入变量、输出变量均有两个状态0、1，这两个状态代表的含义由设计者自己定义。（3）再根据设计问题的因果关系以及变量定义，列出真值表。2.常用组合电路模块的灵活应用同样的设计要求，用MSI设计完成后，所得的逻辑电路不仅与所选芯片有关，而且还与设计者对芯片的理解及灵活应用能力有关。读者可在下面的例题和习题中体会。3.硬件描述语言VHDL的应用VHDL的应用非常灵活，同一个电路问题可以有不同的描述方法，初学者可以先仔细阅读已有的程序实例，再自行设计。三、考核题型与考核重点1.概念与简答题型1为填空、判断和选择；题型2为叙述基本概念与特点。建议分配的分数为3～6分。2.综合分析与设计题型1为根据已知电路分析逻辑功能；题型2为根据给定的逻辑问题，设计出满足要求的逻辑电路。建议分配的分数为6～12分。第二节思考题题解题3.1简述组合逻辑电路的分析步骤和设计步骤。答：组合逻辑电路的分析是用逻辑函数来描述已知的电路，找出输入、输出间的关系，从而判断电路功能。组合逻辑电路分析有以下几个步骤：首先根据逻辑电路图写出逻辑函数表达式，然后利用代数法或图解法化简函数，列出真值表，最后根据真值表判断电路的逻辑功能。组合逻辑电路的设计是根据实际逻辑问题，求出实现相应逻辑功能的最简单或者最合理的数字电路的过程。逻辑电路的设计步骤如下：首先分析设计要求，建立真值表，选择所用门的类型，将逻辑表达式化为最简形式，或者变换为最合理的表达式，最后画出逻辑图。题3.2组合逻辑电路如思考题3.2图（a）所示。（1）写出函数F的表达示。（2）将函数F化为最简与或式，并用与非门实现之。（3）若改用或非门实现，试写出相应的表达式。AC思考题3.2图&≥1F&AB&&&CDBDAC（a）&FABD&&&BCD（b）F≥1CA≥1≥1≥1ABADBC（c）≥1DC≥1?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）24解：（1）根据题图3.3（a）已知电路，写出函数F的表达式如下：F=CADBDCBA⋅⋅⋅+⋅⋅⋅（2）将函数F化简为最简与或表达式，并用与非门实现。F=CADBDCBA⋅⋅⋅+⋅⋅⋅CADBDCBA⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=)()(CADBDCBA⋅+⋅⋅+++=DCACDBBCACADBA++++⋅=CDBCADBA++⋅=CDBDBACA⋅⋅⋅=根据与非表达式画出用与非门实现的电路如思考题3.2图（b）所示。（3）若改用或非门实现，首先写出相应的表达式。画出F的卡诺图，得到F的与或式，从而求出F的与或非式，变换得到或非-或非式。F=DCCBDAABCA⋅++++⋅=CDCBDABACA+++++++++函数F的或非门电路如思考题3.2图（c）所示。题3.3什么叫竞争-冒险现象？当门电路的两个输入端同时向相反的逻辑状态转换（即一个从0变成1，另一个从1变成0）时，输出是否一定有干扰脉冲产生？答：竞争指的是一个门电路多个输入信号同时跳变，或者一个信号经过不同路径传到同一个门电路的输入端导致信号到达时间不同的现象。冒险指的是由于竞争可能在电路输出端产生的毛刺现象。当门电路的两个输入端同时向相反的逻辑状态转换时，输出不一定有干扰脉冲产生。3.4简述VHDL的主要优点。答：VHDL的覆盖面广，描述能力强，是一个多层次的硬件描述语言，VHDL已成为IEEE承认的一个工业标准，是一种通用的硬件描述语言。VHDL有良好的可读性，可以被计算机接受，也容易被读者理解，VHDL源文件既是程序又是技术人员之间交换信息的文件，也可作为合同签约者之间的文件；VHDL的生命周期长，因为VHDL硬件描述与工艺无关；VHDL支持大规模设计的分解和已有设计的再利用。题3.5一个VHDL设计是否必须有一个结构体？结构体的目的是什么？一个设计可以有多个结构体吗？答：VHDL设计中必须有结构体。结构体描述实体硬件的互连关系、数据的传输和变换以及动态行为。一个实体可以对应多个结构体，每个结构体可以代表该硬件某方面的特性。?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）25例如用一个结构体表示某硬件的行为特性，用另一结构体表示该硬件的结构特性。题3.6端口模式IN和INOUT有什么不同？答：端口模式表示电路的数据流向。端口模式IN表示只能向端口写入数据，而端口模式INOUT表示既可以向端口写入数据，又可以从端口读出数据。题3.7编码器的逻辑功能是什么？优先编码器与一般编码器有何区别？答：编码器可以将一组相互独立的信号进行编码，形成一组相互关联的信号，以达到减少信号个数、增强信号表达能力的目的。一般编码器只允许一个信号为有效，而优先编码器允许同时有多个信号有效，但只识别优先级最高的信号。题3.8要区别24个不同信号，或者说给24个输入信号编码，需要几位二进制代码？电路有多少个输出？如果区别64个信号有将如何？答：若要区别24个不同信号，至少要用5位二进制代码，因此电路有5个输出。若区分64个信号至少用6位二进制代码，因此电路有6个输出。题3.9什么叫译码器？有哪些常用译码器？各有何特点？答：将具有特定含义的不同的二进制代码辨别出来，翻译成为对应输出信号的电路就是译码器。常用的译码器有变量译码器和数字显示译码器。对于译码器每一组输入编码，在若干个输出中仅有一个输出端为有效电平，其余输出皆处于无效电平，这类译码器称为变量译码器。常用的有2-4线译码器、3-8线译码器、4-10线8421BCD译码器等。在数字电路中，需要将数字量的代码经过译码，送到数字显示器显示。能把数字量翻译成数字显示器能识别的译码器称为数字显示译码器，常用的有七段显示译码器。题3.10数据选择器和数据分配器各具有什么功能？若想将一组并行输入的数据转换成串行输出，应采用哪种电路？答：数据选择器根据控制信号的不同，在多个输入信号中选择其中一个信号输出。数据分配器则通过控制信号将一个输入信号分配给多个输出信号中的一个。若要将并行信号变成串行信号应采用数据选择器。题3.11一个有使能端的译码器能否用作数据分配器？怎样接线可以使一个八路输出的数据分配器连接成一个3线-8线译码器？答：带使能端的译码器能用作数据分配器。以74138译码器芯片为例，将其连接成数据分配器如思考题3.11图（a）所示。可以用八路输出的数据分配器连接成3线-8线译码器，连接电路如思考题3.11图（b）所示。思考题3.11图&DX01276543210ENA0A1A2Y0Y1Y2Y3Y5Y6Y7D01234567Y4（a）1D0BIN/OCT01276543210ENA0A1A2D0D1D2D3D5D6D7&EN01234567D4（b）1?????www.hackshp.cn课后答案网（http://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.comhttp://www.khdaw.com）26第三节习题题解习题3.1组合电路的逻辑框图如习题3.1图（a）所示。电路要求如下：（1）当变量A1A0表示的二进制数≥B1B0表示的二进制数时，函数F1=1，否则为0。（2）当变量A1A0的逻辑与非)(01AA和变量B1B0的逻辑异或)(01BB⊕相等时，函数F2为高电平，否则为0。试设计此组合电路。解：（1）根据题意确定输入变量为A1A0B1B0，输出变量为F1F2，如习题3.1图（a）。（2）根据题目对输入、输出变量提出的要求，列写真值表如习题3.1表所示。习题3.1表真值表输入)(01AA⋅)(01BB⊕输出A1A0B1B0F1F200001000000111010010110100111000010010100101110101101101011110001000101010011111101011011011100011000011110101101110011011110001（3）由真值表，作函数卡诺图如习题3.1图（b）所示。卡诺图化简函数，得到最简与或式：001010111BAABBABAF++=（a）A1A0B1B0F1F0A1111000010
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