3.1.7求图题3.1.7所示电路的输出逻辑表达式.
解:
图解3.1.7所示电路中L1=AB,L2=BC,L3=D,L4实现与功能,即L4=L1L2L3,而
L=
..
4LE..,所以输出逻辑表达式为L=ABBCDE......
3.1.9图题3.1.9表示三态门作总线传输的示意图，图中n个三态门的输出接到数据传输总
线，D1，D2，……Dn为数据输入端，CS1，CS2……CSn为片选信号输入端.试问:
（1）CS信号如何进行控制,以便数据D1,D2,……Dn通过该总线进行正常传输;
（2）CS信号能
否有两个或两个以上同时有效?
如果出现两个或两个以上有效,可能发生什么情况?
（3）如果
所有CS信号均无效,总线处在什么状态?
解:
（1）根据图解3.1.9可知,片选信号CS1，CS2……CSn为高电平有效,当CSi=1时第i个三
态门被选中,其输入数据被送到数据传输总线上,根据数据传输的速度,分时地给CS1，
CS2……CSn端以正脉冲信号,使其相应的三态门的输出数据能分时地到达总线上.
（2）CS信号不能有两个或两个以上同时有效,否则两个不同的信号将在总线上发生冲突,即总
线不能同时既为0又为1.
（3）如果所有CS信号均无效,总线处于高阻状态.
3.1.12试分析3.1.12所示的CMOS电路，说明它们的逻辑功能
（A）（B）
（C）（D）
解：
对于图题3.1.12（a）所示的CMOS电路，当EN=0时，和均导通，和
构成的反相器正常工作，L=
2PT2NT1PT1NTA，当EN=1时，和均截止，无论A为高电平还是
低电平，输出端均为高阻状态，其真值表如表题解3.1.12所示，该电路是低电平使能三态
非门，其表示符号如图题解3.1.12（a）所示。
2PT2NT
图题3.1.12（b）所示CMOS电路，EN=0时，导通，或非门打开，和构成反
相器正常工作，L=A；当
2PT1PT1NTEN=1时，截止，或非门输出低电平，使截止，输出端
处于高阻状态，该电路是低电平使能三态缓冲器，其表示符号如图题解3.1.12（b）所示。
2PT1NT
同理可以分析图题3.1.12（c）和图题3.1.12（d）所示的CMOS电路，它们分别为高
电平使能三态缓冲器和低电平使能三态非门，其表示符号分别如图题3.1.12（c）和图题
3.1.12（d）所示。
A
L
0
0
1
0
1
0
1
0
高阻
1
1
3.1.12（a）
A
L
0
0
0
0
1
1
1
0
高阻
1
1
高阻
3.1.12（b）
EN
A
L
0
0
高阻
0
1
高阻
1
0
0
1
1
1
3.1.12（c
A
L
0
0
1
0
1
0
1
0
高阻
1
1
高阻
3.1.12（d）
3.2.2为什么说TTL与非门的输入端在以下四种接法下，都属于逻辑1：
（1）输入端悬空；
（2）输入端接高于2V的电源；（3）输入端接同类与非门的输出高电压3.6V；（4）输入端
接10kΩ的电阻到地。
解：
（1）参见教材图3.2.4电路，当输入端悬空时，T1管的集电结处于正偏，Vcc作用于T1
的集电结和T2，T3管的发射结，使T2，T3饱和，使T2管的集电极电位
Vc2=VcEs2+VBE3=0.2+0.7=0.9V，而T4管若要导通VB2=Vc2≥VBE4+VD=0.7+0.7=1.4V，故T4
截止。
又因T3饱和导通，故与非门输出为低电平，由上分析，与非门输入悬空时相当于输
入逻
1。
（2）当与非门输入端接高于2V的电源时，若T1管的发射结导通，则VBE1≥0.5V，T1管的
基极电位VB≥2+C1=2.5V。
而VB1≥2.1V时，将会使T1的集电结处于正偏，T2，T3处于饱
和状态，使T4截止，与非门输出为低电平。
故与非门输出端接高于2V的电源时，相当于
输入逻
1。
（3）与非门的输入端接同类与非门的输出高电平3.6V输出时，若T1管导通，则
VB1=3.6+0.5=4
1。
而若VB1>2.1V时，将使T1的集电结正偏，T2，T3处于饱和状态，这时
VB1被钳位在2.4V，即T1的发射结不可能处于导通状态，而是处于反偏截止。
由
（1）
（2），
当VB1≥2.1V，与非门输出为低电平。
（4）与非门输入端接10kΩ的电阻到地时，教材图3.2.8的与非门输入端相当于解3.2.2图
所示。
这时输入电压为VI=（Vcc-VBE）=10（5-0.7）（10+4）=3.07V。
若T1导通，
则VBI=3.07+VBE=3.07+0.5=3.57V。
但VBI是个不可能大于2.1V的。
当VBI=2.1V时，将使
T1管的集电结正偏，T2，T3处于饱和，使VBI被钳位在2.1V，因此，当RI=10kΩ时，T1
将处于截止状态，由
（1）这时相当于输入端输入高电平。
3.2.3设有一个74LS04反相器驱动两个74ALS04反相器和四个74LS04反相器。
（1）问
驱动门是否超载？
（2）若超载，试提出一改进方案；若未超载，问还可增加几个74LS04
门？
解：
（1）根据题意，74LS04为驱动门，同时它有时负载门，负载门中还有74L
4。
从主教材附录A查出74LS04和74ALS04的参数如下（不考虑符号）
74LS04：
=8mA,=0.4mA;=0.02mA.（max）OLI（max）OHI（max）IHI
4个74LS04的输入电流为：
4=4（max）ILI×0.4mA=1.6mA,
4=4（max）IHI×0.02mA=0.08mA
2个74ALS04的输入电流为：
2=2（max）ILI×0.1mA=0.2mA,
2=2（max）IHI×0.02mA=0.04mA。
①拉电流负载情况下如图题解3.2.3（a）所示，74LS04总的拉电流为两部分，即4个
74ALS04的高电平输入电流的最大值4=0.08mA电流之和为
0.08mA+0.04mA=0.12mA.而74LS04能提供0.4mA的拉电流，并不超载。
（max）IHI
②灌电流负载情况如图题解3.2.3（b）所示，驱动门的总灌电流为1.6mA+0.2mA=1.8mA.
而74LS04能提供8mA的灌电流，也未超载。
（2）从上面分析计算可知，74LS04所驱动的两类负载无论书灌电流还是拉电流均未超
3.2.4图题3.2.4所示为集电极门74LS03驱动5个CMOS逻辑门，已知OC门输管
截止时的漏电流=0.2mA；负载门的参数为：
=4V,=1V,==1A试计算上拉电阻的值。
从主教材附录A查得74LS03的参数为：
=2.7V，=0.5V，=8mA.根据
式（3.1.6）形式（3.1.7）可以计算出上拉电阻的值。
灌电流情况如图题解3.2.4（a）所示，
74LS03输出为低电平，=5（min）OHV（max）OLV（max）OLI（ILtotalIILI=5×0.001mA=0.005mA,有
=（min）pR（max）
（max）（）
DDOLOLILtotalVVII.
.
=
（54）
（80.005）
VmA.
.
≈0.56KΩ
拉电流情况如图题解3.2.4（b）所示，74LS03输出为高电平，
（IHtotalI=5IHI=50.001mA=0.005mA×
由于<为了保证负载门的输入高电平，取=4V有（min）OHV（min）IHV（min）OHV
（max）PR=（min）
（）（）
DDHOLtotalIHtotalVVoII.
+
=
（54）
（0.20.005）
VmA.
.
=4.9KΩ
综上所述，PR的取值范围为0.56Ω～4.9Ω
3.6.7设计一发光二极管（LED）驱动电路,设LED的参数为FV=2.5V,DI=4.5Ma;若=5V,当
LED发亮时,电路的输出为低电平,选出集成门电路的型号,并画出电路图.
CCV
解:
设驱动电路如图题解3.6.7所示,选用74LSO4作为驱动器件,它的输出低电平电流
=8mA,=0.5V,电路中的限流电阻（max）OLI（max）OLV
R=（max）CCFOLDVVVI..=
（52.50.5）
4.5vmA..
≈444Ω
第四章组合逻辑习题解答
4
1．2组合逻辑电路及输入波形（A.B）如图题4.1.2所示，试写出输出端的逻辑表达式
并画出输出波形。
412.bmp
4121.bmp
解：
由逻辑电路写出逻辑表达式
LABABAB=+=..
首先将输入波形分段，然后逐段画出输出波形。
当A.B信号相同时，输出为1，不同时，输出为0，得到输出波形。
如图所示4122.bmp
4
2．1试用2输入与非门设计一个3输入的组合逻辑电路。
当输入的二进制码小于3时，
输出为0；输入大于等于3时，输出
1。
解：
根据组合逻辑的设计过程，首先要确定输入输出变量，列出真值表。
由卡诺图化简
得到最简与或式，然后根据要求对表达式进行变换，画出逻辑图
1）设入变量为A.B.C输出变量为L，根据题意列真值表
ABCL
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
2）由卡诺图化简，经过变换得到逻辑表达式
4211.bmp
*LABCABC=+=
3）用2输入与非门实现上述逻辑表达式4212.bmp
4
2．7某足球评委会由一位教练和三位球迷组成，对裁判员的判罚进行表决。
当满足以
下条件时表示同意；有三人或三人以上同意，或者有两人同意，但其中一人是叫教练。
试用
2输入与非门设计该表决电路。
解：
1）设一位教练和三位球迷分别用A和B.C.D表示，并且这些输入变量为1时表示同
意，为0时表示不同意，输出L表示表决结果。
L为1时表示同意判罚，为0时表示不同意。
由此列出真值表
输入输出
ABCDL
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
2）由真值表画卡诺图
427.bmp
由卡诺图化简得L=AB+AC+AD+BCD
由于规定只能用2输入与非门，将上式变换为两变量的与非——与非运算式
*******LABACADBCDABACADBCD==
3）根据L的逻辑表达式画出由2输入与非门组成的逻辑电路
4273.bmp
4
3．3判断图所示电路在什么条件下产生竞争冒险，怎样修改电路能消除竞争冒险?
433.bmp
解：
根据电路图写出逻辑表达式并化简得*LABBC=+
当A=0，C=1时，LBB=+有可能产生竞争冒险，为消除可能产生的竞争冒险，
增加乘积项使AC，使*LABBCAC=++，修改后的电路如图
4332.bmp
4.4.4试用74HC147设计键盘编码电路，十个按键分别对应十进制数0～9，编码器的输出
为8421BCD码。
要求按键9的优先级别最高，并且有工作状态标志，以说明没有按键按下和
按键0按下两种情况。
解：
真值表
电路图
4.4.6用译码器74HC138和适当的逻辑门实现函数F=.
解：
将函数式变换为最小项之和的形式
F==
将输入变量A、B、C分别接入、、端，并将使能端接有效电平。
由于74HC138
是低电平有效输出，所以将最小项变换为反函数的形式
L=
在译码器的输出端加一个与非门，实现给定的组合函数。
4.4.14七段显示译码电路如图
4
4．14（a）所示，对应图
4．4，14（b）所示输人波
形，试确定显示器显示的字符序列
解：
当LE=0时，图题4
4。
14（a）所示译码器能正常工作。
所显示的字符即为A2A2A1A
所表示的十进制数，显示的字符序列
0
1、6
9
4。
当LE由0跳变1时，数字4被锁
存，所以持续显
4。
4.4.19试用4选1数据选择器74HC153产生逻辑函数.（,,）（1,2,6,7）LABCm=Σ
解：
74HC153的功能表如教材中表解4.4.19所示。
根据表达式列出真值表如下。
将变量A、B分别接入地址选择输入端、，变量C接入输入端。
从表中可以
看出输出L与变量C之间的关系，当AB=00时，L＝C，因此数据端
1S0S0I接C；当AB=01
时，L=,
__
C1I接；当AB为10和11时，L分别为0和1，数据输入端
__
C2I和3I分
别接0
1。
由此可得逻辑函数产生器，如图解4.4.19所示。
输入
输出
A
B
C
L
0
0
0
0
L=C
0
0
1
1
0
1
0
1
__
LC=
0
1
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
4.4.21应用74HC151实现如下逻辑函数。
解：
1.154mmmCBACBACBAF++=++=
D1=D4=D5=1,其他=0
2.
4
4．26试用数值比较器74HC85设计一个8421BCD码有效性测试电路，当输人
为8421BCD码时，输出为1，否则
0。
解：
测试电路如图题
4
4．26所示，当输人的08421BCD码小于1010时，FA＜B输出为1，否则0
0。
1
4
4．31由4位数加法器74HC283构成的逻辑电路如图
4
4．31所示，M和
N为控制端，试分析该电路的功能。
解：
分析图
4．4，31所示电路，根据MN的不同取值，确定加法器74HC283
的输入端B3B2B1B0的值。
当MN＝00时，加法器74HC283的输人端B3B2B1B0＝
0000，则加法器的输出为S＝I。
当MN＝01时，输入端B3B2B1B0＝0010，加法器
的输出S＝I
2。
同理，可分析其他情况，如表题
4
4．31所示。
该电路为可控制的加法电路。
第六章习题答案
6.1.6已知某时序电路的状态表如表
6．1，6所示，输人为A，试画出它的状态图。
如果
电路的初始状态在b，输人信号A依次
0、1
0、1
1
1、1，试求其相应的输出。
解：
根据表
6
1．6所示的状态表，可直接画出与其对应的状态图，如图题
6
1。
6（a）
所示。
当从初态b开始，依次输
0、1
0、1
1
1、1信号时，该时序电路将按图题解6
1．6（b）所示的顺序改变状态，因而其相应的输出
1、0
1、0
1、0
1。
6.2.1试分析图
6
2．1（a）所示时序电路，画出其状态表和状态图。
设电路的初始状态
为0，试画出在图
6
2．1（b）所示波形作用下，Q和z的波形图。
解：
状态方程和输出方程：
6.2.4分析图
6
2。
4所示电路，写出它的激励方程组、状态方程组和输出方程，画出状
态表和状态图。
解：
激励方程
状态方程
输出方程
升级会员 