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数字电路与系统设计课后习题答案

(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)1.1将下列各式写成按权展开式:(352.6)10=3×102+5×101+2×100+6×10-1(101.101)2=1×22+1×20+1×2-1+1×2-3(54.6)8=5×81+54×80+6×8-1(13A.4F)16=1×162+3×161+10×160+4×16-1+15×16-21.2按十进制0~17的次序,列表填写出相应的二进制、八进制、十六进制数。

解:略解:分别代表28=256和210=1024个数。

(1750)8=(1000)10(3E8)16=(1000)101.5将下列各数分别转换为二进制数:(210)8,(136)10,(88)161.6将下列个数分别转换成八进制数:(111111)2,(63)10,(3F)16解:结果都为(77)8解:结果都为(FF)161.8转换下列各数,要求转换后保持原精度:(0110.1010)余3循环BCD码=(1.1110)21.9用下列代码表示(123)10,(1011.01)2:解:(1)8421BCD码:(123)10=(0001 0010 0011)8421BCD(1011.01)2=(11.25)10=(0001 0001.0010 0101)8421BCD(2)余3 BCD码(123)10=(0100 0101 0110)余3BCD(1011.01)2=(11.25)10=(0100 0100.0101 1000)余3BCD(1)按二进制运算规律求A+B,A-B,C×D,C÷D,(2)将A、B、C、D转换成十进制数后,求A+B,A-B,C×D,C÷D,并将结果与(1)进行比较。

A-B=(101011)2=(43)10C÷D=(1110)2=(14)10(2)A+B=(90)10+(47)10=(137)10A-B=(90)10-(47)10=(43)10C×D=(84)10×(6)10=(504)10C÷D=(84)10÷(6)10=(14)10两种算法结果相同。

1.11试用8421BCD码完成下列十进制数的运算。

解:(1)5+8=(0101)8421BCD+(1000)8421BCD=1101 +0110=(1 0110)8421BCD=13(2)9+8=(1001)8421BCD+(1000)8421BCD=1 0001+0110=(1 0111)8421BCD=17(3)58+27=(0101 1000)8421BCD+(0010 0111)8421BCD=0111 1111+ 0110=(1000 0101)=858421BCD(4)9-3=(1001)8421BCD-(0011)8421BCD=(0110)8421BCD=6(5)87-25=(1000 0111)8421BCD-(0010 0101)8421BCD=(0110 0010)8421BCD=62=0100 1111 1011- 0110 0110=(0100 1001 0101)8421BCD=4951.12试导出1位余3BCD码加法运算的规则。

解:1位余3BCD码加法运算的规则加法结果为合法余3BCD码或非法余3BCD码时,应对结果减3修正[即减(0011)2];相加过程中,产生向高位的进位时,应对产生进位的代码进行“加33修正”[即加(0011 0011)2]。

2.1有A、B、C三个输入信号,试列出下列问题的真值表,并写出最小项表达式∑m()。

(1)如果A、B、C均为0或其中一个信号为1时。

输出F=1,其余情况下F=0。

(2)若A、B、C出现奇数个0时输出为1,其余情况输出为0。

(3)若A、B、C有两个或两个以上为1时,输出为1,其余情况下,输出为0。

解:F1(A,B,C)=∑m(0,1,2,4)F2(A,B,C)=∑m(0,3,5,6)F3(A,B,C)=∑m(3,5,6,7)2.2试用真值表证明下列等式:(1)A⎺B+B⎺C+A⎺C=ABC+⎺A⎺B⎺C(2)⎺A⎺B+⎺B⎺C+⎺A⎺C=AB BC AC证明:(1)真值表相同,所以等式成立。

(2)略2.3对下列函数,说明对输入变量的哪些取值组合其输出为1?(1)F(A,B,C)=AB+BC+AC(2)F(A,B,C)=(A+B+C)(⎺A+⎺B+⎺C)(3)F(A,B,C)=(⎺AB+⎺BC+A⎺C)AC解:本题可用真值表、化成最小项表达式、卡诺图等多种方法求解。

(1)F输出1的取值组合为:011、101、110、111。

(2)F输出1的取值组合为:001、010、011、100、101、110。

(3)F输出1的取值组合为:101。

2.4试直接写出下列各式的反演式和对偶式。

(1)F(A,B,C,D,E)=[(A⎺B+C)·D+E]·B(2) F(A,B,C,D,E)=AB+⎺C⎺D+BC+⎺D+⎺CE+B+E(3) F(A,B,C)=⎺A⎺B+C ⎺AB C解:(1) ⎺F=[(⎺A+B)·⎺C+⎺D]·⎺E+⎺BF'=[(A+⎺B)·C+D]·E+B(2) ⎺F=(⎺A+⎺B)(C+D)·(⎺B+⎺C)·D·(C+⎺E)·⎺B·⎺EF'=(A+B)(⎺C+⎺D)·(B+C)·⎺D·(⎺C+E)·B·E(3)⎺F=(A+B)·⎺C+ A+⎺B+CF'=(⎺A+⎺B)·C+⎺A+B+⎺C2.5用公式证明下列等式:(1)⎺A⎺C+⎺A⎺B+BC+⎺A⎺C⎺D=⎺A+BC(2)AB+⎺AC+(⎺B+⎺C) D=AB+⎺AC+D(3)⎺BC⎺D+B⎺CD+ACD+⎺AB⎺C⎺D+⎺A⎺BCD+B⎺C⎺D+BCD=⎺BC+B⎺C+BD(4)A⎺B⎺C+BC+BC⎺D+A⎺BD=⎺A + B +⎺C+⎺D证明:略2.6已知⎺ab+a⎺b=a⊕b,⎺a⎺b+ab=a b,证明:(1)a⊕b⊕c=a b c(2)a⊕b⊕c=⎺a ⎺b ⎺c证明:略2.7试证明:(1)若⎺a⎺b+ a b=0则a x+b y=a⎺x + b⎺y(2)若⎺a b+a⎺b=c,则⎺a c + a⎺c=b证明:略2.8将下列函数展开成最小项之和:(1)F(ABC)=A+BC(2)F(ABCD)=(B+⎺C)D+(⎺A+B) C(3)F(ABC)=A+B+C+⎺A+B+C(3) F(ABC)=∑m(0,2,6)2.9将题2.8中各题写成最大项表达式,并将结果与2.8题结果进行比较。

解:(1)F(ABC)=∏M(0,1,2)2.10试写出下列各函数表达式F的⎺F和F'的最小项表达式。

(1)F=ABCD+ACD+B⎺C⎺D(2)F=A⎺B+⎺AB+BC2.11试用公式法把下列各表达式化简为最简与或式(1)F=A+AB⎺C+ABC+BC+B解:F =A+B(2) F=(A+B)(A+B+C)(⎺A+C)(B+C+D)解:F'=AB+⎺AC(3) F=AB+⎺A⎺B ∙BC+⎺B⎺C解:F=AB+⎺B⎺C+⎺AC或:F=⎺A⎺B+A⎺C+BC(4) F=A⎺C⎺D+BC+⎺BD+A⎺B+⎺AC+⎺B⎺C解:F=A⎺D+C+⎺B(5) F=AC+⎺BC+B(A⎺C+⎺AC)解:F=AC+⎺BC2.12用卡诺图把下列函数化简为最简与或式解:F=⎺B+⎺A⎺C+AC图略解:F=A⎺B⎺CD+⎺A⎺B⎺D+⎺ABD+BC+C⎺D图略解:F=⎺C+BD+⎺B⎺D图略解:F(A,B,C,D)=BD图略(5) F(A,B,C,D)=AB⎺C+A⎺B⎺C+⎺A⎺BC⎺D+A⎺BC⎺D且ABCD不可同时为1或同时为0 解:F(A,B,C,D)=⎺B⎺D+A⎺C图略解:F=⎺B+⎺D图略解:F=⎺A⎺D+⎺AB+⎺C⎺D+B⎺C+A⎺BCD图略解:F=⎺C⎺D⎺E+⎺BC+CE+BDE+ABE图略2.13用卡诺图将下列函数化为最简或与式解:F=(A+⎺B+⎺C)(⎺A+⎺B+C)图略解:F=(⎺B+⎺D)图略的最简与或式解:F=A+⎺B4.1分析图4.1电路的逻辑功能解:(1)推导输出表达式(略)(2) 列真值表(略)A B CF 1F 2-被减数减 数借 位差4.3分析图4.3电路的逻辑功能A0⎺Y0⎺Y1⎺Y2⎺Y3⎺Y4⎺Y5⎺Y6⎺Y7⎺Y8⎺Y9⎺Y10⎺Y11 ⎺ Y12⎺Y13⎺Y14⎺Y15 4.12试用74138设计一个多输出组合网络,它的输入是4位二进制码ABCD,输出为:F1:ABCD是4的倍数。

F2:ABCD比2大。

F3:ABCD在8~11之间。

F4:ABCD不等于0。

解:电路如下图所示:4.13试将八选一MUX扩展为六十四选一MUX。

解:方法一:图P5.25.3 分析图P5.3的逻辑功能:列出真值表,导出特征方程并说明S D、R D的有效电平。

解:(1)列真值表如下下略5.4对于图P5.4电路,试导出其特征方程并说明对A、B的取值有无约束条件。

解:(1)列真值表如下下略5.5试写出图P5.5触发器电路的特征方程。

5.6试写出图P5.6各触发器电路的特征方程。

图P5.6(b)~(h)略5.7维阻D触发器的CP和D信号如图P5.7所示,设触发器Q端的初态为“0”,试作Q 端波形。

图P5.7 图P5.85.8维阻D触发器构成的电路如图P5.8所示,试作Q端波形。

解:特征方程为:,Q端波形如图P5.8所示。

5.10画出图P5.10中Q端的波形。

设初态为“0”。

解:Q端波形如图P5.10所示。

图P5.105.11画出图P5.11电路Q端的波形。

设初态为“0”。

解:Q端波形如图P5.11所示。

图P5.11P5.125.12画出图P5.12电路中Q1、Q2的波形。

Q端波形如图P5.12所示。

5.13画出图P5.13电路中Q1和Q2的波形。

图P5.135.14试作出图P5.14中Q端和Z端的波形。

设Q的初态为“0”。

解:Q、Z端波形如图P5.14所示。

图P5.14 图P5.155.15 画出图P5.15电路中Q端的波形。

解:Q端波形如图P5.15所示。

5.16试作出图P5.16电路中Q A、Q B的波形。

解:Q端波形如图P5.16所示。

R D CP CP ⊕Q 2Q 1Q 2A R DB Q AQ B图P5.16 图P5.175.17 试作出图P5.17电路中Q 1、Q 2 的波形。

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