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数字电子技术基础简明教程课件第3章_组合逻辑电路

数字电子技术基础

简明教程

教授肖合九

肖合九 教授

第3章

组合逻辑电路

第3章 组合逻辑电路

组合逻辑电路

概述

组合电路的基本分析方法和设计方法3.1

3.1 组合电路的基本分析方法和设计方法3.2 加法器和数值比较器

编码器和译码器

3.3

3.3 编码器和译码器

数据选择器和分配器

3.4

3.4 数据选择器和分配器

用中规模集成电路实现组合逻辑函数3.5 用中规模集成电路实现组合逻辑函数3.5

只读存储器

3.6

3.6 只读存储器

组合电路中的竞争冒险

3.7

3.7 组合电路中的竞争冒险

 二、组合电路逻辑功能的表示方法

用来表示逻辑函数的几种方法——逻辑图、真值表、

卡诺图、逻辑表达式及时间图等,都可以用来表示组合

电路的逻辑功能。

三、组合逻辑电路的分类

11、按照逻辑功能特点不同划分:加法器、比较器、编码器、译码器、数据选择器和分配器、只读存储器等。

22、按照使用基本开关元件不同划分:CMOS、TTL等。

33、按照集成度不同划分:SSI(Small Scale IC,小规

模集成电路)、MSI (Medium Scale IC,中规模集成电路)、LSI (Large Scale IC,大规模集成电路)、VLSI(Very Large Scale IC,超大规模集成电路)等。

3.1.2

3.1.2 组合电路的基本设计方法组合电路的基本设计方法组合电路的基本设计方法 一、设计方法

根据要求,设计出适合需要的组合逻辑电路应该遵循的基本步骤,可以大致归纳如下: 1、进行逻辑抽象

①分析设计要求,确定输入、输出信号及它们之间的因果关系。

②设定变量,即用英文字母表示有关输入、输出信号,表示输入信号者称为输入变量,有时也简称为变量,表示输出信号者称为输出变量,有时也称为输出函数或简称函数。

组合逻辑功辑电路的设计是根据给定的实际逻辑问

题,求出实现其逻辑功能的逻辑电路。

③状态赋值,即用

状态赋值,即用00和1表示信号的有关状态。

④列真值表。根据因果关系,把变量的各种取值和相应的函数值,以表格形式一一列出,而变量取值顺序则常按二进制数递增排列,也可按循环码排列。

2、进行化简

①输入变量比较少时,可以用卡诺图化简。

②输入变量比较多用卡诺图化简不方便时,可以用公式法化简。

3、画逻辑图

,求出所需要的最简式。

变换最简与或表达式,求出所需要的最简式。

①变换最简与或表达式

根据最简式画出逻辑图。。

②根据最简式画出逻辑图

二、设计举例

例1:试设计一个三人多数表决电路,要求提案通过

时输出为时输出为11,否则为,否则为0

0。 解:解:分析:

分析:“多数表决电路”是按照少数服从多数的原则对某项决议进行表决,确定是否通过。

令 逻辑变量A 、B 、C —— 分别代表参加表决的分别代表参加表决的3

3个成员,并约定逻辑变量取值为个成员,并约定逻辑变量取值为00表示反对表示反对,取值为,取值为,取值为1

1表示赞成;

逻辑函数逻辑函数Y ——表示表决结果。Y 取值为取值为0

0表示决议被否定,Y 取值为取值为1

1表示决议通过。 按照少数服从多数的原则可知,函数和变量的关系按照少数服从多数的原则可知,函数和变量的关系是:是:当当3个变量A 、B 、C 中有中有22个或个或22个以上取值为个以上取值为1

1时,函数Y 的值为的值为11,其他情况下函数Y 的值为的值为0

0。

1

1

1

1

1011110100010110001001000000Y

C

B

A

&

&

&

11

1

例4:设计一个路灯控制电路,要求实现的功能是:当总电源开关闭合时,安装在三个不同地方的三个开关都能独立地将灯打开或熄灭;当总电源开关断开时,路灯不亮。

解:⑴逻辑抽象

①输入、输出信号:输入信号是四个开关的状态,输出信号是路灯的亮、灭。

②设定变量用S表示总电源开关,用A、B、C表示安装在三个不同地方的分开关,用Y表示路灯。

③状态赋值:用0表示开关断开和灯灭,用1表示开关闭合和灯亮。

数字电子技术基础试题及答案

数字电子技术基础期末考试试卷 课程名称 数字电子技术基础 A 卷 考试形式 闭 卷 考核类型 考试 本试卷共 4 大题,卷面满分100分,答题时间120分钟。 一、填空题:(每小题2分,共10分) 1.二进制数(1011.1001)2转换为八进制数为 (13.41) ,转换为十六进为 B9 。 2.数字电路按照是否具有记忆功能通常可分为两类: 组合逻逻辑电路 、 时序逻辑电路 。 3.已知逻辑函数F =A ⊕B ,它的与非-与非表达式为 ,或与非表达式 为 。 4.5个变量可构成 32 个最小项,变量的每一种取值可使 1 个最小项的值为1。 5.555定时器构成的施密特触发器,若电源电压V CC =12V ,电压控制端经0.01μF 电容接地,则上触发电平U T+ = V ,下触发电平U T –= V 。 二、化简题:(每小题10分,共20分) 1.用代数法将下面的函数化为最简与或式:F=C ·[ABD BC BD A +++(B+C)D]

2. 用卡诺图法将下列函数化简为最简与或式: F(A 、B 、C 、D)=∑m (0,2,4,5,7,13)+∑d(8,9,10,11,14,15) 三、分析题:(每小题10分,共40分) 1.试分析题1图所示逻辑电路,写出逻辑表达式和真值表,表达式化简后再画出新的逻辑图。 题 1图 得分 评卷人

2.74161组成的电路如题 2 图所示,分析电路,并回答以下问题: (1)画出电路的状态转换图(Q 3Q 2Q 1Q 0); (2)说出电路的功能。(74161的功能见表) 题 2 图 …………………密……………………封…………………………装…………………订………………………线………………………

数字电子技术基础答案

Q 1 CP Q 1 Q 0 &&D 1D 0第一组: 计算题 一、(本题20分) 试写出图示逻辑电路的逻辑表达式,并化为最简与或式。 解:C B A B A F ++=C B A B A F ++= 二、(本题25分) 时序逻辑电路如图所示,已知初始状态Q 1Q 0=00。 (1)试写出各触发器的驱动方程; (2)列出状态转换顺序表; (3)说明电路的功能; 解:(1)100Q Q D =,101Q Q D =; (2)00→10→01 (3)三进制移位计数器

三、(本题30分) 由集成定时器555组成的电路如图所示,已知:R 1=R 2=10 k Ω,C =5μF 。 (1)说明电路的功能; (2)计算电路的周期和频率。 解:(1)多谐振荡器电路 (2)T 1=7s , T 2=3.5s 四、(本题25分) 用二进制计算器74LS161和8选1数据选择器连接的电路如图所示, (1)试列出74LS161的状态表; (2)指出是几进制计数器; (3)写出输出Z 的序列。 "1" 解: (1)状态表如图所示 (2)十进制计数器 C R R CC u o

(3)输出Z的序列是0010001100 第二组: 计算题 一、(本题20分) 逻辑电路如图所示,试答:1、写出逻辑式并转换为最简与或表达式,2、画出用“与”门及“或”门实现的逻辑图。 B 二、(本题25分) 试用与非门设计一个三人表决组合逻辑电路(输入为A、B、C,输出为F),要求在A有一票决定权的前提下遵照少数服从多数原则,即满足:1、A=1时,F一定等于1,2、A、B、C中有两2个以上等于1,则输出F=1。 试:(1)写出表决电路的真值表; (2)写出表决电路的逻辑表达式并化简; (3)画出用与非门设计的逻辑电路图。

第3章--组合逻辑电路习题解答

复习思考题 3-1 组合逻辑电路的特点? 从电路结构上看,组合电路只由逻辑门组成,不包含记忆元件,输出和输入之间无反馈。任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入,而与电路原来的状态无关,即无记忆功能。 3-2 什么是半加?什么是全加?区别是什么? 若不考虑有来自低位的进位将两个1位二进制数相加,称为半加。两个同位的加数和来自低位的进位三者相加,称为全加。半加是两个1位二进制数相加,全加是三个1位二进制数相加。 3-3 编码器与译码器的工作特点? 编码器的工作特点:将输入的信号编成一个对应的二进制代码,某一时刻只能给一个信号编码。译码器的工作特点:是编码器的逆操作,将每个输入的二进制代码译成对应的输出电平。 3-4 用中规模组合电路实现组合逻辑函数是应注意什么问题? 中规模组合电路的输入与输出信号之间的关系已经被固化在芯片中,不能更改,因此用中规模组合电路实现组合逻辑函数时要对所用的中规模组合电路的产品功能十分熟悉,才能合理地使用。 3-5 什么是竞争-冒险?产生竞争-冒险的原因是什么?如何消除竞争-冒险? 在组合逻辑电路中,当输入信号改变状态时,输出端可能出现虚假信号----过渡干扰脉冲的现象,叫做竞争冒险。门电路的输入只要有两个信号同时向相反方向变化,这两个信号经过的路径不同,到达输入端的时间有差异,其输出端就可能出现干扰脉冲。消除竞争-冒险的方法有:接入滤波电容、引入选通脉冲、修改逻辑设计。 习 题 3-1试分析图3.55所示各组合逻辑电路的逻辑功能。 解: (a)图 (1) 由逻辑图逐级写出表达式:)()(D C B A Y ⊕⊕⊕= (2) 化简与变换:

令 D C Y B A Y ⊕=⊕=21 则 21Y Y Y ⊕= (3)由表达式列出真值表,见表3.1。 输入 中间变量 中间变量 输出 A B C D Y 1 Y 2 Y 0 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 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 (4)分析逻辑功能:由真值表可知,该电路所能完成的逻辑功能是:判断四个输入端输入1的情况,当输入奇数个1时,输出为1,否则输出为0。 (b)图 (1) 由逻辑图逐级写出表达式: B A B A Y ⊕⊕⊕=(2) 化简与变换:Y=1 由此可见,无论输入是什么状态,输出均为1 3-2 试分析图3.56所示各组合逻辑电路的逻辑功能,写出函数表达式。

数字电子技术基础期末考试试卷及答案1[1]

数字电子技术基础试题(一) 填空题: (每空1数字电子技术基础试题(一) 一、分,共10分) 1.(30.25) 10 = ( ) 2 = ( ) 16 。 2 . 逻辑函数L = + A+ B+ C +D = 1 。 3 . 三态门输出的三种状态分别为:、和。 4 . 主从型JK触发器的特性方程= 。 5 . 用4个触发器可以存储位二进制数。 6 . 存储容量为4K×8位的RAM存储器,其地址线为12 条、数据线为 8 条。 二、选择题:(选择一个正确的答案填入括号内,每题3分,共30分) 1.设下图中所有触发器的初始状态皆为0,找出图中触发器在时钟信号作用下,输出电压波形恒为0的是:(C )图。

2.下列几种TTL电路中,输出端可实现线与功能的电路是(D)。 A、或非门 B、与非门 C、异或门 D、OC门 3.对CMOS与非门电路,其多余输入端正确的处理方法是(D )。 A、通过大电阻接地(>1.5KΩ) B、悬空 C、通过小电阻接地(<1KΩ) B、D、通过电阻接V CC 4.图2所示电路为由555定时器构成的(A )。 A、施密特触发器 B、多谐振荡器 C、单稳态触发器 D、T触发器 5.请判断以下哪个电路不是时序逻辑电路(C )。 A、计数器 B、寄存器 C、译码器 D、触发器 6.下列几种A/D转换器中,转换速度最快的是(A )。 A、并行A/D转换器 B、计数型A/D转换器 C、逐次渐进型A/D转换器 B、D、双积分A/D转换器 7.某电路的输入波形u I 和输出波形u O 如下图所示,则该电路为(C)。 A、施密特触发器 B、反相器 C、单稳态触发器 D、JK触发器 8.要将方波脉冲的周期扩展10倍,可采用(C )。

第三章 组合逻辑电路.

第三章 组合逻辑电路 授课题目: 3.1小规模组合逻辑电路的分析 教学目标: 1、熟练各种门电路的逻辑功能及描述方法。 2、掌握组合逻辑电路的分析方法。 3、小规模组合逻辑电路的设计 教学内容(包括重点、难点): 教学重点:组合逻辑分析步骤,小规模组合逻辑电路设计方法。 教学难点:分析和设计的步骤、思路和注意事项。 教学过程设计 ● 复习并导入新课 问题:1、逻辑电路有哪些表示方法? 2、如何由真值表写出函数表达式? ● 就新课内容提出问题 1、总结如何由具体事件分析输入变量、输出变量和它们的关系? 2、总结如何由具体事件分析输入变量、输出变量和它们的关系? 3、真值表如何写出? ● 讲授新课 3.1 小规模组合逻辑电路的分析和设计 按照逻辑功能的不同特点,可以把数字电路分成两大类,一类叫做组合逻辑电路,另一类叫做时序逻辑电路。 组合逻辑电路的特点:即刻输入,即刻输出。 F A B C

一、组合逻辑电路的分析方法 分析步骤如下: 第一步:写出逻辑函数表达式; 第二步:逻辑表达式进行化简; 第三步:列真值表; 第四步:分析电路的逻辑功能。 注:以上步骤并非一定要遵循,应视具体情况而定,可略去其中的某些步骤。 举例1: 分析上图所示电路的逻辑功能。 解 第一步:写出逻辑表达式。 P=AB N=BC Q=AC F=Q N P ??=AC BC AB ??=AB+BC+AC 第二步:列出真值表。 第三步:逻辑功能描述。由真值表可见,在输入三个变量中,只要有两个以上变量为1,则输出1,所以该电路是一个三变量多数表决器。 二、组合逻辑电路的设计 (一)设计的一般步骤如下: 第一步:分析要求; 第二步:列真值表; 第三步:写出逻辑表达式并化简; 第四步:画逻辑图。 举例2:设计一个三变量多数表决电路,用与非门实现。 解:(1)分析命题; (2

第三章组合逻辑电路

第三章 组合逻辑电路 本章教学目的、要求: 1.掌握组合逻辑电路的分析方法和设计方法。 2.熟悉常用中规模集成组合逻辑电路的工作原理。 3.了解组合电路中的竞争和冒险现象。 重点:组合逻辑电路的分析方法和设计方法。 难点:组合逻辑电路分析中的功能判断 第一节 概述 一、组合逻辑电路的特点 数字电路按逻辑功可分为两大类 1.组合逻辑电路:任意时刻 的输出只取决于该时刻的输 入,与电路原来的状态无关。 2.时序逻辑电路:任意时刻 的输出不仅取决于该时刻的输 入,而且与电路原来的状态有关。 在组合逻辑电路中 例:右图所示电路: CI B A S ⊕⊕=)( AB CI B A CO +⊕=)( 二、逻辑功能的描述 逻辑图、函数式或真值表均能描述,这里用函数式说明: y 1=f 1(a 1,a 2,…a n ) 框图 y 2=f 2(a 1,a 2,…a n ) . . y m =f m (a 1,a 2,…a n ) 1.功能特点: 电路的输出状态不影响输入;电路的输入确定后,输出即确定。 2.结构特点: 电路不包含存储信号的记忆元件;电路不存在从输出到输入的反馈电路。 组合逻辑电路 a 1 y 1 y 2 y m a 2 a n · · · ·

=1 & ≥1 1 A i B i C i S i C i +1 (a ) 全加器 S i C i +1 A i B i C i (b ) =1 第二节、组合逻辑电路的分析方法和设计方法 一、组合逻辑电路的分析方法 所谓逻辑电路的分析,就是找出给定逻辑电路输出和输入之间的逻辑关系,并指出电路的逻辑功能。分析过程一般按下列步骤进行: 1.根据给定的逻辑电路,从输入端开始,逐级推导出输出端的逻辑函数表达式。 2.根据输出函数表达式列出真值表。 3.用文字概括出电路的逻辑功能。 例1:分析图4-2所示组合逻辑电路的逻辑功能。 解:根据给出的逻辑图, 逐级推导出输出端的逻辑函数表达式: 列真值表 由真值表可以看出,在三个输入变量中,只要有两个或两个以上的输入变量为1,则输出函数F 为1,否则为0,它表示了一种“少数服从多数”的逻辑关系。因此可以将该电路概括为:三变量多数表决器。 例2:分析下图所示电路,指出该电路的逻辑功能。 解: ① 写出函数表达式。 ② 列真值表。 ③ 分析功能。 A B C F 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 0 1 0 1 1 1 A i B i C i C i+1 S i & & & & P 2 P 1P 3 F A B C 图 4-2 AC BC AB AC BC AB P P P F AC P BC P AB P ++=??=??====321321,,i i i i i i i i i i B A C B A C C B A S +⊕=⊕⊕=+)(1

数字电子技术基础知识总结

数字电子技术基础知识总结引导语:数字电子技术基础知识有哪些呢?接下来是小编为你带来收集整理的文章,欢迎阅读! 处理模拟信号的电子电路。“模拟”二字主要指电压(或电流)对于真实信号成比例的再现。 其主要特点是: 1、函数的取值为无限多个; 2、当图像信息和声音信息改变时,信号的波形也改变,即模拟信号待传播的信息包含在它的波形之中(信息变化规律直接反映在模拟信号的幅度、频率和相位的变化上)。 3.初级模拟电路主要解决两个大的方面:1放大、2信号源。 4、模拟信号具有连续性。 用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路,或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能,所以又称数字逻辑电路。 其主要特点是: 1、同时具有算术运算和逻辑运算功能 数字电路是以二进制逻辑代数为数学基础,使用二进制数字信号,既能进行算术运算又能方便地进行逻辑运算(与、或、非、判断、比较、处理等),因此极其适合于运算、比较、存储、传输、控制、决策等应用。

2、实现简单,系统可靠 以二进制作为基础的数字逻辑电路,可靠性较强。电源电压的小的波动对其没有影响,温度和工艺偏差对其工作的可靠性影响也比模拟电路小得多。 3、集成度高,功能实现容易 集成度高,体积小,功耗低是数字电路突出的优点之一。电路的设计、维修、维护灵活方便,随着集成电路技术的高速发展,数字逻辑电路的集成度越来越高,集成电路块的功能随着小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)的发展也从元件级、器件级、部件级、板卡级上升到系统级。电路的设计组成只需采用一些标准的集成电路块单元连接而成。对于非标准的特殊电路还可以使用可编程序逻辑阵列电路,通过编程的方法实现任意的逻辑功能。 模拟电路是处理模拟信号的电路;数字电路是处理数字信号的电路。 模拟信号是关于时间的函数,是一个连续变化的量,数字信号则是离散的量。因为所有的电子系统都是要以具体的电子器件,电子线路为载体的,在一个信号处理中,信号的采集,信号的恢复都是模拟信号,只有中间部分信号的处理是数字处理。具体的说模拟电路主要处理模拟信号,不随时间变化,时间域和值域上均连续的信号,如语音信号。而数

第3章组合逻辑电路1

第 3章 组合逻辑电路 逻辑电路按照逻辑功能的不同可分为两大类:一类是组合逻辑电路(简称组合电路), 另一类是时序逻辑电路(简称时序电路)。所谓组合电路是指电路在任一时刻的输出状态只与同一时刻各输入状态的组合有关,而与前一时刻的输出状态无关。组合电路的示意图如图所示。组合逻辑电路的特点: (1) 输出、输入之间没有反馈延迟通路。 (2) 电路中不含记忆元件。 图 组合电路示意图 组合逻辑电路的分析方法和设计方法 (1)3.1.1组合逻辑电路的分析方法 分析组合逻辑电路的目的是为了确定已知电路的逻辑功能,或者检查电路设计 是否合理。 组合逻辑电路的分析步骤如下: (1) 根据已知的逻辑图, 从输入到输出逐级写出逻辑函数表达式。 (2) 利用公式法或卡诺图法化简逻辑函数表达式。 (3) 列真值表, 确定其逻辑功能。 例 1 分析如图所示组合逻辑电路的功能。 解(1) (2)化简 (3) 例真值表:如表3·1所示 图 例 1 的逻辑电路 X 1X 2 X n 12 m 输入信号 输出信号 AC BC AB Y ??=AC BC AB Y ++= A B B C A C Y

表例1的真值表 由表可知,若输入两个或者两个以上的1(或0), 输出Y为1(或0), 此电路在实际应用中可作为多数表决电路使用。 例 2分析如图所示组合逻辑电路的功能。 解(1) 写出如下逻辑表达式: (2) 化简AB Y= 1 AB A Y A Y? = ? = 1 2 B AB B Y Y? = ? = 1 3 B AB AB A Y Y Y? ? = = 3 2 B AB AB A Y? ? = ) ( ) (B AB AB A+ ? + = AB B A+ = B A⊕ =

数字电子技术基础. 第四版. 课后习题答案详解

Y 1 1 Y 第一章 1.1 二进制到十六进制、十进制 (1)(10010111)2=(97)16=(151)10 (3)(0.01011111)2=(0.5F)16=(0.37109375)10 1.2 十进制到二进制、十六进制 (1)(17)10=(10001)2=(11)16 (3) (0.39)10 = (0.0110 0011 1101 0111 0000 1010) 2 = (0.63D70A)16 1.8 用公式化简逻辑函数 (1)Y=A+B (2)Y = ABC + A + B + C 解: = BC + A + B + C = C + A + B + C =(A +A =) (5)Y=0 (2)(1101101)2=(6D)16=(109)10 (4)(11.001)2=(3.2)16=(3.125)10 (2)(127)10=(1111111)2=(7F)16 (4) (25.7)10 = (11001.1011 0011) 2 = (19.B 3)16 (3)Y=1 (4)Y = AB CD + ABD + AC D 解:Y = AD (B C + B + C ) = AD (B + C + C ) = AD (7)Y=A+CD (6)Y = AC (C D + A B ) + BC (B + AD + CE ) 解:Y = BC ( B ⊕ AD + CE ) = BC ( B + AD ) ⊕ CE = ABCD (C + E ) = ABCDE (8)Y = A + ( B + )( A + B + C )( A + B + C ) 解:Y = A + ( B ⊕ C )( A + B + C )( A + B + C ) = A + ( AB C + B C )( A + B + C ) = A + B C ( A + B + C ) = A + AB C + B C = A + B C (9)Y = BC + A D + AD (10)Y = AC + AD + AEF + BDE + BDE 1.9 (a) Y = ABC + BC (b) Y = ABC + ABC (c) Y 1 = AB + AC D ,Y 2 = AB + AC D + ACD + ACD (d) Y 1 = AB + AC + BC , Y 2 = ABC + ABC + ABC + ABC 1.10 求下列函数的反函数并化简为最简与或式 (1)Y = AC + BC (3)Y = ( A + B )( A + C )AC + BC (2) Y = A + C + D 解: = ( A + B )( A + C )AC + BC = [( A + B )( A + C ) + AC ] ⊕ BC = ( AB + AC + BC + AC )( B + C ) = B + C (5)Y = AD + AC + BCD + C 解:Y = ( A + D )( A + C )(B + C + D )C = AC ( A + D )(B + C + D ) = ACD (B + C + D ) = ABCD (4)Y = A + B + C (6)Y = 0 1.11 将函数化简为最小项之和的形式 (1)Y = A BC + AC + B C 解:Y = A BC + AC + B C = A BC + A (B + B )C + ( A + A )B C = A BC + ABC + AB C + AB C + ABC = A BC + ABC + AB C + ABC (2)Y = ABC D + A BCD + ABCD + AB CD + AB CD + A BC D

数字电子技术第三章(组合逻辑电路)作业及答案

第三章(组合逻辑电路)作业及答案 1、写出图3-1所示组合逻辑电路中输入输出的逻辑关系式和真值表。 图3-1:组合逻辑电路逻辑图 解:(1)C A A AC B A Y +=++=1 (2)D B C B A CD B A CD B A D BD CD A B A Y ++=++=+=++=)( 2 2、试分析图3-2所示组合逻辑电路,写出其逻辑函数表达式。若设S 1﹑S 0为功能控制信号,A ﹑B 为输入信号,L 为输出,说明当S 1﹑S 0取不同信号值时,电路所实现的逻辑功能。 图3-2:组合逻辑电路逻辑图 3、试用与门、或门和非门,或者与门、或门和非门的组合来实现如下各逻辑函数关系,画出相应的逻辑电路图。 (1)1 Y AB BC =+ A B S 1 S =1 =1 & =1

(2)2Y A C B = +() (3)3Y ABC B EF G =++() & & 1 ≥Y1. 1 A B C . & 1 ≥Y2 . 1 A B C & 1 ≥1 ≥& & 1 A B C . E F G .Y3 . . . 4、试用门电路设计4线-2线优先编码器,输入、输出信号都是高电平有效,要求任一按键按下时,G S 为1,否则G S =0;还要求没有按键按下时,E O 信号为1,否则为0。

5、试用逻辑门电路设计一个2选1数据选择器,输入信号为A、B,选择信号为S,输出信号为Y,要求写出真值表、逻辑函数表达式和画出逻辑电路图。 6、某公司3条装配线各需要100kW电力,采用两台发电动机供电,一台100kW,另外一台是200kW,3条装配线不同时开工,试设计一个发电动机控制电路,可以按照需求启动发电动机以达到节电的目的。

数字电子技术基础第三版第一章答案

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 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 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

第3章 组合逻辑电路

3 组合逻辑电路 3.1 试分析图3.59所示组合逻辑电路的逻辑功能,写出逻辑函数式,列出真值表,说明电路完成的逻辑功能。 (b) (c) (a)A B C D L =1 =1 =1 C 2 L 1L 2L 3 图3.59 题3.1图 解:由逻辑电路图写出逻辑函数表达式: 图a :D C B A L ⊕⊕⊕= 图b :)()(21B A C AB B A C AB L C B A L ⊕+=⊕=⊕⊕= 图c :A L AB A B L A B L =+=+=+++==+=321 由逻辑函数表达式列写真值表: A B C D L 0 0 0 0 00 0 0 1 10 0 1 0 10 0 1 1 00 1 0 0 10 1 0 1 00 1 1 0 00 1 1 1 11 0 0 0 11 0 0 1 01 0 1 0 01 0 1 1 11 1 0 0 01 1 0 1 11 1 1 0 11 1 1 1 0 A B C L 1L 2 0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1 A B L 1L 20 0 0 1 0L 3 0 1 0 0 11 0 1 0 01 1 0 1 0 由真值表可知:图a 为判奇电路,输入奇数个1时输出为1;图b 为全加器L 1为和,L 2 为进位;图c 为比较器L 1为1表示A>B ,L 2为1表示A=B, L 3为1表示A

数字电子技术基础试卷及答案8套

数字电子技术基础1 一.1.(15分) 试根据图示输入信号波形分别画出各电路相应的输出信号波形L1、L2、L3、L4、和L5。设各触发器初态为“0”。 A B 二.(15分) 已知由八选一数据选择器组成的逻辑电路如下所示。试按步骤分析该电路在M1、M2 取不同值时(M1、M2取值情况如下表所示)输出F的逻辑表达式。 八选一数据选择器输出端逻辑表达式为:Y=Σm i D i,其中m i是S2S1S0最小项。 F M2M1 F 0 0 0 1 1 1 1 三.(8分) 试按步骤设计一个组合逻辑电路,实现语句“A>B”,A、B均为两位二进制数,即A(A1、A0),B(B1、B0)。要求用三个3输入端与门和一个或门实现。 四.(12分) 试按步骤用74LS138和门电路产生如下多输出逻辑函数。

123Y AC Y ABC ABC BC Y BC ABC =?? =++?? =+? 74LS138逻辑表达式和逻辑符号如下所示。 五.(15分) 已知同步计数器的时序波形如下图所示。试用维持-阻塞型D 触发器实现该计数器。要求按步骤设计。 六.(18分) 按步骤完成下列两题 1.分析图5-1所示电路的逻辑功能:写出驱动方程,列出状态转换表,画出完全状态转换图和时序波形,说明电路能否自启动。 2.分析图5-2所示的计数器在M=0和M=1时各为几进制计数器,并画出状态转换图。 图5-1

图5-2 七. 八.(10分)电路下如图所示,按要求完成下列问题。 1.指出虚线框T1中所示电路名称. 2.对应画出V C、V01、A、B、C的波形。并计算出V01波形的周期T=?。

第三章 组合逻辑电路

回顾 逻辑运算 逻辑门 (2) 学习常用中规模集成模块的灵活运用 (3) 了解电路中的竞争和冒险现象 本章重点 (1) 掌握组合逻辑电路分析与设计的基本方法。 加法器 比较器 译码器 编码器 选择器 分配器 与、或、非、 异或、同或 非门、与门、或门、与非门、 或非门、异或门、同或门 第三章组合逻辑电路 由逻辑 门组成

第三章组合逻辑电路§3-1 组合电路的分析和设计 §3-2 组合逻辑电路中的竞争与冒险§3-3 组合逻辑电路模块及其应用 小结

§3-1 组合电路的分析和设计 组合电路 组合电路的分析 组合电路的设计

一、组合电路 输入:逻辑关系:F i = f i (X 1、X 2、…、X n ) i = (1、2、…、m )特点: 电路由逻辑门构成; 不含记忆元件; 输出无反馈到输入的回路;输出与电路原来状态无关。 输出:X 1、X 2、…、X n F 1、F 2、…、F m X 1X 2 X n … 组合网络 组合电路方框图 F 1F 2F m … 定义:在任何时刻产生的稳定输出值仅取决于该时刻电路 各输入值的组合,而与过去的输入值无关。

二、组合电路的分析 分析:对一个已知的逻辑电路,应用布尔函数 来描述它的工作,研究它的工作特性和逻辑功 能称为分析。 分析步骤: 1、由前至后逐级写出各个逻辑门的逻辑关系表达式。 2、用逻辑代数或卡诺图对逻辑代数进行化简。 3、列出输入输出状态真值表。 4、分析和归纳逻辑功能,得出结论。

A B C F 0 0 0 00 0 1 00 1 0 00 1 1 11 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1 真值表因此该电路为少数服从多数电路,称表决电路。 解:(1)由电路图得逻辑表达式 (2)由逻辑表达式得真值表AC BC AB AC BC AB F ++==?? (3)功能分析: 多数输入变量为1,输出F 为1;多数输入变量为0,输出F 为0。例1:试分析右图所示逻辑电路的功能。& & & & A B C F

数字电子技术基础(整理笔记)

第一章数字逻辑基础 1.1 数字电路概述 1.1.1 数字电路与模拟电路 电子电路根据其处理的信号不同可以分为模拟电子电路和数字电子电路。 1.模拟信号和模拟电路 模拟信号:在时间上和数值上都是练习变化的信号。 模拟电路:处理模拟信号的电子电路。 2.数字信号和数字电路 数字信号:在时间上和数值上都是离散(变化不连续)的信号。 数字电路:处理数字信号的电子电路。 3.数字电路的特点 ①数字电路内部的晶体管(包括单、双极型)主要工作在饱和导通或截止状态;模拟电路内部的晶体管主要工作在放大状态。 ②数字电路的信号只有两种状态:高电平和低电平,分别对应于(或代表)二进制数中的1和0,表示信号的有或无,便于数据处理。 ③数字电路结构相对简单,功耗较低,便于集成。 ④数字电路抗干扰能力强。其原因是利用脉冲信号的有无传递1和0的数字信息,高低电平间容差较大,幅度较小的干扰不足以改变信号的有无状态。 ⑤数字电路不仅能完成数值运算,而且还能进行逻辑运算和比较判断,从而在计算机系统中得到广泛应用。 4.数字电路的分类 ①按电路的组成结构可分为分列元件电路和集成电路。 ②按数字电路集成度可分为小规模、中规模、大规模和超大规模集成电路。 ③按集成电路内部器件可分为双极型和单级型。 ④按电路的逻辑功能可分为组合逻辑和时序逻辑电路。 1.1.2脉冲波形参数 数字电路信号中,研究的对象是一些不连续的突变的电信号,作用时间很短,所以也称为脉冲信号。 脉冲信号波形形状很多,主要有方波、矩形波、三角波、锯齿波等。 ①脉冲幅度Um。脉冲电压变化的最大值,即脉冲波从波底至波顶之间的电压。 ②上升时间t r。脉冲波前沿从0.1Um上升到0.9Um所需的时间。 ③下降时间t f。脉冲波后沿从0.9Um下降到0.1Um所需的时间。 ④脉冲宽度t w。脉冲波从上升沿的0.5Um至下降沿0.5Um所需的时间。 ⑤脉冲周期T。在周期性脉冲信号中,任意两个相邻脉冲上升沿(或下降沿)之间的时间 间隔。 ⑥重复频率f(单位:Hz)。每秒脉冲信号出现的次数,即脉冲周期的倒数:f=1/T。 ⑦占空比q。脉冲宽度与脉冲周期的比值,q=t w/T。 1.2.1数制与编码 十进制数、十六进制数、二进制数对应关系表

数字电子技术基础试题及答案

数字电子技术基础期末考试试卷 一、填空题 1. 时序逻辑电路一般由 和 两分组成。 2. 十进制数(56)10转换为二进制数为 和十六进制数为 。 3. 串行进位加法器的缺点是 ,想速度高时应采用 加法器。 4. 多谐振荡器是一种波形 电路,它没有稳态,只有两个 。 5. 用6个D 触发器设计一个计数器,则该计数器的最大模值M= 。 二、化简、证明、分析综合题: 1.写出函数F (A,B,C,D) =A B C D E ++++的反函数。 2.证明逻辑函数式相等:()()BC D D B C AD B B D ++++=+ 3.已知逻辑函数F= ∑(3,5,8,9,10,12)+∑d(0,1,2) (1)化简该函数为最简与或式: (2)画出用两级与非门实现的最简与或式电路图: 4.555定时器构成的多谐振动器图1所示,已知R 1=1K Ω,R 2=Ω,C=μF 。试求脉冲宽度T ,振荡频率f 和占空比q 。 图1 5.某地址译码电路如图2所示,当输入地址变量A7-A0的状态分别为什么状态 时,1Y 、6Y 分别才为低电平(被译中)。 图2

6.触发器电路就输入信号的波形如图3所示,试分别写出D触发器的Q和Q1的表达式,并画出其波形。 图3 = D= Q n+1= Q 1 7. 已知电路如图4所示,试写出: ①驱动方程; ②状态方程; ③输出方程; ④状态表; ⑤电路功能。图4 三、设计题:(每10分,共20分) 1.设计一个三变量偶检验逻辑电路。当三变量A、B、C输入组合中的“1”的个数为偶数时F=1,否则F=0。选用8选1数选器或门电路实现该逻辑电路。要求: (1)列出该电路F(A,B,C)的真值表和表达式; (2)画出逻辑电路图。 2.试用74161、3-8译码器和少量门电路,实现图5所示波形VO1、VO2,其中CP为输入波形。要求: (1)列出计数器状态与V01、 V02的真值表; (2)画出逻辑电路图。

数字电子技术基础试题及答案

D C B A D C A B ++《数字电子技术》试卷 姓名:__ _______ 班级:__________ 考号:___________ 成绩:____________ 本试卷共 6 页,满分100 分;考试时间:90 分钟;考试方式:闭卷 1. 有一数码10010011,作为自然二进制数时,它相当于十进制数(147),作为8421BCD 码时,它相当于十进制数(93 )。 2.三态门电路的输出有高电平、低电平和(高阻)3种状态。 3.TTL 与非门多余的输入端应接(高电平或悬空)。 4.TTL 集成JK 触发器正常工作时,其d R 和d S 端应接(高)电平。 5. 已知某函数?? ? ??+??? ??++=D C AB D C A B F ,该函数的反函数F = ( )。 6. 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。 7. 典型的TTL 与非门电路使用的电路为电源电压为(5 )V ,其输出高电平为(3.6)V ,输出低电平为(0.35)V , CMOS 电路的电源电压为( 3--18) V 。 8.74LS138是3线—8线译码器,译码为输出低电平有效,若输入为A 2A 1A 0=110时,输出 1234567Y Y Y Y Y Y Y Y 应为( 10111111 )。 9.将一个包含有32768个基本存储单元的存储电路设计16位为一个字节的ROM 。该ROM 有( 11)根地址线,有(16)根数据读出线。 10. 两片中规模集成电路10进制计数器串联后,最大计数容量为( 100)位。 11. AB )。 12.

数字电子技术基础1

数字电子技术基础 模拟卷1 一、单项选择题 1、将十进制数56转换成8421BCD 码应是: ( ) A 、(56)10= (0011 1000)8421BCD B 、(56)10= (0011 1001)8421BCD C 、(56)10= (0101 1000)8421BCD D 、(56)10= (0101 0110)8421BCD 2、使晶体三极管工作于饱和区的电压条件是: ( ) A 、发射结正偏,集电结反偏 B 、发射结反偏,集电结反偏 C 、发射结正偏,集电结正偏 D 、发射结反偏,集电结正偏 3、只有当两个输入变量的取值相同时,输出才为1,否则输出为0,这种逻辑关系叫做: ( ) A 、同或 B 、与非 C 、异或 D 、或非 4、在功能表中×的含义是: ( ) A 、表示高电平 B 、表示低电平 C 、高低电平都不可以 D 、高低电平都可以 5、下列4个电路中能实现AB L 逻辑关系的是: ( ) A A ≥1 & B B B A L 1 L =1 B A =1 A B C D 6、TTL 门电路理论上的逻辑低电平为: ( ) A 、0V B 、0.3V C 、1.4V D 、1.8V 7、下列电路中不属于时序逻辑电路的是: ( ) A 、移位寄存器 B 、译码器 C 、随机存取存储器 D 、计数器 8、下列电路中无需外加触发信号就能自动产生方波信号的电路是: ( ) A 、多谐振荡器 B 、单稳态触发器 C 、施密特触发器 D 、RS 触发器 9、下面对时序逻辑电路的描述不正确的是: ( ) A 、时序电路中任一时刻的输出信号仅取决于该时刻的输入信号。

(完整版)数字电子技术基础习题及答案

数字电子技术基础试题 一、填空题 : (每空1分,共10分) 1. (30.25) 10 = ( ) 2 = ( ) 16 。 2 . 逻辑函数L = + A+ B+ C +D = 。 3 . 三态门输出的三种状态分别为:、和。 4 . 主从型JK触发器的特性方程= 。 5 . 用4个触发器可以存储位二进制数。 6 . 存储容量为4K×8位的RAM存储器,其地址线为条、数据线为条。 二、选择题: (选择一个正确的答案填入括号内,每题3分,共30分 ) 1.设图1中所有触发器的初始状态皆为0,找出图中触发器在时钟信号作用下,输出电压波形恒为0的是:()图。 图 1 2.下列几种TTL电路中,输出端可实现线与功能的电路是()。 A、或非门 B、与非门

C、异或门 D、OC门 3.对CMOS与非门电路,其多余输入端正确的处理方法是()。 A、通过大电阻接地(>1.5KΩ) B、悬空 C、通过小电阻接地(<1KΩ) D、通过电阻接V CC 4.图2所示电路为由555定时器构成的()。 A、施密特触发器 B、多谐振荡器 C、单稳态触发器 D、T触发器 5.请判断以下哪个电路不是时序逻辑电路()。图2 A、计数器 B、寄存器 C、译码器 D、触发器 6.下列几种A/D转换器中,转换速度最快的是()。图2 A、并行A/D转换器 B、计数型A/D转换器 C、逐次渐进型A/D转换器 D、双积分A/D转换器 7.某电路的输入波形 u I 和输出波形 u O 如图 3所示,则该电路为()。 图3 A、施密特触发器 B、反相器 C、单稳态触发器 D、JK触发器

8.要将方波脉冲的周期扩展10倍,可采用()。 A、10级施密特触发器 B、10位二进制计数器 C、十进制计数器 D、10位D/A转换器 9、已知逻辑函数与其相等的函数为()。 A、B、C、D、 10、一个数据选择器的地址输入端有3个时,最多可以有()个数据信号输出。 A、4 B、6 C、8 D、16 三、逻辑函数化简(每题5分,共10分) 1、用代数法化简为最简与或式 Y= A + 2、用卡诺图法化简为最简或与式 Y= + C +A D,约束条件:A C + A CD+AB=0 四、分析下列电路。(每题6分,共12分) 1、写出如图4所示电路的真值表及最简逻辑表达式。

数字电子技术基础习题答案

数字电子技术基础答案 第1章 自测题 1.1填空题 1. 100011.11 00110101.01110101 11110.01 1E.4 2. 4 3. n 2 4. 逻辑代数 卡诺图 5.)(D C B A F += )(D C B A F +=' 6.))((C B D C B A F +++= 7. 代数法 卡诺图 8. 1 1.2判断题 1. √ 2.√ 3. × 1.3选择题 1.B 2.C 3.C 1.4 A F =1⊙B AB F =2 B A F +=3 1.5 1.6 C L = 1.7 AB C B A BC Y ++= 习题 1.1 当000012=A A A ,7A 到3A 有1个不为0时,就可以被十进制8整除 1.2 (a)AC BC AB F ++=1 (b )B A AB F +=2 (c)C B A S ⊕⊕= AC BC AB C ++=0 1.3略 1.4 (1) )(B A D C F ++=)(1 ))((1B A D C F ++=' (2) )(B A B A F ++=)(2 ))((2B A B A F ++=' (3) E D C B A F =3 DE C AB F =' 3

(4) )()(4D A B A C E A F +++=)( ))()((4D A C AB E A F +++=' 1.5 C B A F ⊕⊕= 1.6 (1) B A C B C A L ++= (2) D B C B D C A L +++= (3) AD L = (4) E ABCD L = (5) 0=L 1.7 C B A BC A C AB ABC C B A L +++=),,( 1.8(1) ABD D A C F ++=1 (2) BC AB AC F ++=2 (3) C A B A B A F ++=3 (有多个答案) (4) C B D C AB C A CD F +++=4 (5) C B A ABD C B A D B A F +++=5 (6) 16=F 1.9 (1) AD D C B B A F ++=1 (2) B A AC F +=2 (3) D A D B C B F ++=3 (4) B C F +=4 1.10 (1) C A B F +=1 (2) B C F +=2 (3) D A B C F ++=3 (4) C B A D B D C F ++=4 1.11 C A B A D F ++= 1.12 (1) D B A D C A D C B F ++=1(多种答案) (2) C B BCD D C D B F +++=2 (3) C B C A D C F ++=3 (4) A B F +=4 (5) BD D B F +=5 (6) C B D A D C A F ++=6(多种答案) (7) C A D B F +=7(多种答案) (8) BC D B F +=8(多种答案) (9) B D C F +=9 1.13 略 第2章 自测题 2.1 判断题 1. √ 2. √ 3. × 4. √ 5. √ 6. √ 7. × 8. √ 9. × 10√ 2.2 选择题 1.A B 2.C D 3.A 4.B 5.B 6.A B D 7.C 8.A C D 9.A C D 10.B 习题 2.1解:ABC Y =1

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