数字逻辑第二三章.docx

资源描述

数字逻辑第二三章.docx

《数字逻辑第二三章.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字逻辑第二三章.docx（23页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

数字逻辑第二三章.docx

第二章组合逻辑

1.分析图中所示的逻辑电路，写出表达式并进行化简

2.分析下图所示逻辑电路，其中S3、S2、S1、S0为控制输入端，列出真值表，说明F与A、B的关系。

F1=

F2=

F=F1F2=

3.分析下图所示逻辑电路，列出真值表，说明其逻辑功能。

解：

F1==

真值表如下：

当B≠C时，F1=A

当B=C=1时，F1=A

当B=C=0时，F1=0

裁判判决电路，A为主裁判，在A同意的前提下，只要有一位副裁判（B，C）同意，成绩就有效。

F2=

真值表如下：

当A、B、C三个变量中有两个及两个以上同时为“1”时，F2=1。

4.图所示为数据总线上的一种判零电路，写出F的逻辑表达式，说明该电路的逻辑功能。

解：

只有当变量A0~A15全为0时，F=1；否则，F=0。

因此，电路的功能是判断变量是否全部为逻辑“0”。

5.分析下图所示逻辑电路，列出真值表，说明其逻辑功能

解：

真值表如下：

因此，这是一个四选一的选择器。

6.下图所示为两种十进制数代码转换器，输入为余三码，输出为什么代码？

解：

这是一个余三码至8421BCD码转换的电路

7.下图是一个受M控制的4位二进制码和格雷码的相互转换电路。

M=1时，完成自然二进制码至格雷码转换；M=0时，完成相反转换。

请说明之

解：

Y3=X3

当M=1时Y3=X3

Y2=X2⊕X3

Y1=X1⊕X2

Y0=X0⊕X1

当M=0时Y3=X3

Y2=X2⊕X3

Y1=X1⊕Y2=X1⊕X2⊕X3

Y0=X0⊕Y1=X0⊕X1⊕X2⊕X3

由真值表可知：

M=1时，完成8421BCD码到格雷码的转换；

M=0时，完成格雷码到8421BCD码的转换。

8.已知输入信号A,B,C,D的波形如下图所示，选择适当的集成逻辑门电路，设计产生输出F波形的组合电路（输入无反变量）

解：

列出真值表如下：

9.用红、黄、绿三个指示灯表示三台设备的工作情况：

绿灯亮表示全部正常；红灯亮表示有一台不正常；黄灯亮表示有两台不正常；红、黄灯全亮表示三台都不正常。

列出控制电路真值表，并选出合适的集成电路来实现。

解：

设：

三台设备分别为A、B、C：

“1”表示有故障，“0”表示无故障；红、黄、绿灯分别为Y1、Y2、Y3：

“1”表示灯亮；“0”表示灯灭。

据题意列出真值表如下：

于是得：

10.用两片双四选一数据选择器和与非门实现循环码至8421BCD码转换。

解：

（1）画函数卡诺图；

（2）写逻辑函数表达式：

（1）画逻辑图：

11.用一片74LS148和与非门实现8421BCD优先编码器

12.用适当门电路，设计16位串行加法器，要求进位琏速度最快，计算一次加法时间。

解：

全加器真值表如下

Ci-1

Ci+1

可以写出以下表达式

要使进位琏速度最快，应使用“与或非”门。

具体连接图如下。

若“与或非”门延迟时间为t1，“非门”延迟时间为t2，则完成一次16位加法运算所需时间为：

13.用一片4:

16线译码器将8421BCD码转换成余三码，写出表达式

解:

14.使用一个4位二进制加法器设计8421BCD码转换成余三码转换器：

解：

15.用74LS283加法器和逻辑门设计实现一位8421BCD码加法器电路。

解：

16.设计二进制码/格雷码转换器

解：

真值表

得：

17.设计七段译码器的内部电路，用于驱动共阴极数码管。

解：

七段发光二极管为共阴极电路，各段为“1”时亮。

8421

BCD码

七段

译码器

七段译码器真值表如下：

输

入

输

出

显示

18.设计一个血型配比指示器。

解：

用XY表示供血者代码，MN表示受血者代码。

代码设定如下：

XY=00A型MN=00A型

01B型01B型

10AB型10AB型

11O型11O型

得：

F1=Σ（0,2,5,6,10,12,13,14,15）

19.设计保密锁。

解：

设A,B,C按键按下为1，F为开锁信号（F=1为打开），G为报警信号（G=1为报警）。

（1）真值表

ABC

000

001

010

011

100

101

110

111

（1）卡诺图化简

F的卡诺图：

化简得：

G的卡诺图

化简得：

第三章时序逻辑

1.写出触发器的次态方程，并根据已给波形画出输出Q的波形。

解：

2.说明由RS触发器组成的防抖动电路的工作原理，画出对应输入输出波形

解：

3.已知JK信号如图，请画出负边沿JK触发器的输出波形（设触发器的初态为0）

4.写出下图所示个触发器次态方程，指出CP脉冲到来时，触发器置“1”的条件。

解：

（1），若使触发器置“1”，则A、B取值相异。

（2），若使触发器置“1”，则A、B、C、D取值为奇数个1。

1）

3）

5.写出各触发器的次态方程，并按所给的CP信号，画出各触发器的输出波形（设初态为0）

解：

6.设计实现8位数据的串行→并行转换器。

74LS373

74LS299

A/QA

B/QB

D/QD

C/QC

E/QE

F/QF

G/QG

H/QH

EN1C2

7.分析下图所示同步计数电路

解：

先写出激励方程，然后求得状态方程

得真值表：

状态图如下：

该计数器是五进制计数器，可以自启动。

8.作出状态转移表和状态图，确定其输出序列。

解：

求得状态方程如下

得状态图：

故输出序列为：

00011

9.用D触发器构成按循环码（000→001→011→111→101→100→000）规律工作的六进制同步计数器

解：

先列出真值表，然后求得激励方程

PSNS输出

0000010

0010110

0111110

1111010

1011000

1000001

化简得：

得D触发器的激励方程：

逻辑电路图如下：

10.用D触发器设计3位二进制加法计数器，并画出波形图。

解:

真值表如下

Q2nQ1nQ0n

Q2n+1Q2n+1Q0n+1

000

001

010

011

100

101

110

111

001

010

011

100

101

110

111

000

建立激励方程：

11.用下图所示的电路结构构成五路脉冲分配器，试分别用简与非门电路及74LS138集成译码器构成这个译码器，并画出连线图。

解：

先写出激励方程，然后求得状态方程

得真值表

得状态图

若用与非门实现，译码器输出端的逻辑函数为：

若用译码器74LS138实现,译码器输出端的逻辑函数为：

12若将下图接成12进制加法器，预置值应为多少？

画出状态图及输出波形图。

解：

预置值应C=0，B＝1，A＝1。

13.分析下图所示同步时序逻辑电路，作出状态转移表和状态图，说明它是Mealy型电路还是Moore型电路以及电路的功能。

解：

电路的状态方程和输出方程为：

该电路是Moore型电路。

当X=0时，电路为模4加法计数器；

当X=1时，电路为模4减法计数器

14.分析下图所示同步时序逻辑电路，作出状态转移表和状态图，说明这个电路能对何种序列进行检测？

解：

电路的状态方程和输出方程为：

得电路状态转移表、状态图如下：

由此可见，凡输入序列“110”,输出就为“1”。

15.作“101”序列信号检测器的状态表，凡收到输入序列101时，输出为1；并规定检测的101序列不重叠。

解：

根据题意分析，输入为二进制序列x，输出为Z；且电路应具有3个状态：

S0、S1、S2。

列状态图和状态表如下：

0/0

1/1

0/0

1/0

S1/0

S0/1

X=1

X=0

S0/0

S2/0

S0/0

NS/Z

16.某计数器的波形如图示。

解：

（1）确定计数器的状态

计数器循环中有7个状态。

（2）真值表如下

Q3nQ2nQ1n

Q3n+1Q2n+1Q1n+1

000

001

010

011

100

101

110

111

φφφ

011

101

111

010

001

100

110

（3）得状态方程、激励方程

17.对状态表进行编码，并做出状态转移表，用D触发器和与非门实现。

解：

｛B,F｝，｛D,E｝为等价状态，化简后的状态表为

NS,Z

X=0

X=1

C,1

B,0

C,1

D,0

D,1

C,1

A,0

C,0

若状态编码A=00，B＝01，C=10，D=11，则

电路的状态方程和输出方程为

18.某时序机状态图如下图所示。

请用“一对一法”设计其电路

解：

19．某时序机状态图如下所示，用“计数器法”设计该电路

解：

若编码为：

S0=00S1=01S2=11S3=10：

则

次态方程为：

展开阅读全文