1.1 将下列十进制数转换为等值的842lBCD 码、542lBCD 码和余3BCD 码。
(1)(54)D ;(2)(87.15)D ;(3)(239.03)D 1.1 解:(1)(54)D =(0101,0100)8421=(1000,0100)5421=(1000,0111)余3 (2)(87.15)D =(1000,0111.0001,0101)8421=(1011,1010.0001,1000)5421 =(1011,1010.0100,1000)余3(3)(239.03)D =(0010,0011,1001.0000,0011)8421=(0010,0011,1100.0000,0011)5421 =(0101,0110,1100.0011,0110)余3*讨论:BCD 码是一种四位二进制代码,来特定地表示十进制的十个数码。
要注意的是,当最高位,或最低位出现0时,不允许省略,必须用四位二进制代码表示每一个十进制数码。
2.1用代数法化简下列各式: (1)C AB C B BC A AC +++ (2)B A ABC C B A ++⊕)( 解: 2.解:(1C AB C B BC A AC +++=C AB C B BC A AC ++⋅(摩根定律)=C AB C B C B A C A ++++⋅+)()((摩根定律) =C AB C B C C B C A C A B A ++++++(分配律) =C B C B A ++(吸收律) =B C B A ++(吸收律) =B C +(吸收律) =BC (摩根定律)(2) =C B A C B A )()(⊕+⊕(分配律) =C B A B A ])()[(⊕+⊕(分配律) =C (互补律) 2.2用卡诺图法化简下列各式:(1)(A,B,C,D )=∑m (3,4,5,6,9,10,12,13,14,15) (2)(A,B,C,D )=∑m (1,4,6,9,13)+∑d (0,3,5,7,11,15) 2.2(1)(A ,B ,C ,D )=∑m (3,4,5,6,9,10,12,13,14,15)将逻辑函数填入卡诺图并圈“1”,如下图(a )对应写出最简逻辑表达式:CD B A D AC D C A AB D B C B L +++++=ABCDLAB CD 1111111111 ABCDLABCD11111(a ) (b )(2)L(A ,B ,C ,D )=∑m (1,4,6,9,13)+∑d (0,3,5,7,11,15)将逻辑函数填入卡诺图并圈“1”,如图(b )所示。
对应写出逻辑表达式: D B A L +=*讨论:在对逻辑函数进行卡诺图化简时,要注意下列几个问题:1. 在卡诺图的左上角标出函数及变量,变量的顺序是:从左至右对应变量的最高位到最低位。
2. 圈“1”时注意对边的格相邻、四角的格也相邻。
不要漏掉有“1”的格,当只有一个独立的“1”时,也要把它圈起来。
3. 当函数中存在无关项时,无关项的值可以任取(用“×”表示)。
化简时究竟如何圈是以将函数化为最简为原则。
若圈起来,则认为是“1”,若不圈,则认为是“0”,但有“1”的格,不能漏掉。
2.3 按下列要求实现逻辑关系L (A ,B ,C ,D )=∑m (1,3,4,7,13,14,15),分别画出逻辑图。
(1)用与非门实现。
(2)用或非门实现。
(3)用与或非门实现。
解:2.3 (1)用与非门实现:C D B A D B A BCD ABC ABD L ++++=C D B A D B A BCD ABC ABD ⋅⋅⋅⋅=(2)用或非门实现:D C B A D C A D C A B A D B L +++++++++++++= (3)用与或非门实现:D C B A D C A C D A B A D B L ++++=根据以上表达式可画出逻辑电路(略)。
3.1 在图题3.1所示的TTL 门电路中,要求实现下列规定的逻辑功能时,其连接有无错误?如有错误请改正。
CD AB L ⋅=1 AB L =2 C AB L +=3C DL B A 1B&A =1V CCL 23CB A图题3.13.1 解:(a )有错误。
普通门电路不允许输出端直接相连,应将图中的逻辑门改为OC 门。
(b )正确。
图中第二个门是同或门,同或表达式:D C D C L ⋅+⋅=。
当同或门一端接V CC 时,相当于输入1,这时输出信号与另一输入信号是相等的。
它可以实现AB L =2。
(c )有错误。
正确的连接请见下图3C B A3.2 在图题3.2中G l 为TTL 三态与非门,G 2为TTL 普通与非门,电压表内阻为100k Ω.试求下列四种情况下的电压表读数和G 2输出电压V O 值:(1)B=0.3V ,开关K 打开; (2)B=0.3V ,开关K 闭合; (3)B=3.6V ,开关K 打开;(4)B=3.6V ,开关K 闭合;&△ENA =0.3VBV OG 1图题3.2解:3.2(1)B=0.3V ,三态与非门处于工作状态,电压表读数:3.6V ;开关K 打开,G 2门输入端悬空相当于输入高电平,输出电压:V O =0.3V 。
(2)B=0.3V ,三态与非门处于工作状态,电压表读数:3.6V ;开关K 闭合,G 2门输入高电平,输出电压:V O =0.3V 。
(3)B=3.6V ,三态与非门处于高阻态,又知开关K 打开,可见电压表读数:0V ;G 2门输入端悬空相当于输入高电平,输出电压:V O =0.3V 。
(4)B=3.6V ,三态与非门处于高阻态,又知开关K 闭合,此时G 2门输入端的情况 如下图所示。
iE1其输入电压:V1.4)7.05(1004100i ≈-+=V显然G 2门输入高电平,这使得输出电压:V O =0.3V ;而G 2门中T 1的集电结和T 2、T 3的发射结这三个串联的PN 结导通,V B1=2.1V ,而电压表读数为:V B1-0.7V=1.4V 。
4.1 试分析如图题4.1所示逻辑电路。
2B L1CL图题4.1 4.1解:根据电路写出逻辑表达式:C B A L ⊕⊕=)(1=2L AB C B A ⋅⊕)( ABC C AB C B A BC A +++=列出真值表如下表。
可见此电路实现了考虑低位进位的一位二进制数的加法功能,这种电路被称为全加器。
4.2 某实验室用两个灯显示三台设备的故障情况,当一台设备有故障时黄灯亮;当两台设备同时有故障时红灯亮;当三台设备同时有故障时黄、红两灯都亮。
设计该逻辑电路。
4.2 解:1. 根据逻辑问题找出输入变量和输出变量,并设定逻辑值。
在题3.20所述逻辑问题中,可确定A 、B 、C 为输入变量,它们代表三台设备的故障情况,并设定:有故障时,对应逻辑“1”;无故障时,对应逻辑“0”。
确定L 1、L 2为输出变量,它们分别表示黄灯和红灯的亮、灭情况,我们设定:灯亮时,对应逻辑“1”;灯灭时,对应逻辑“0”。
2. 根据逻辑问题及以上设定,列出真值表如表解3.10所示。
3. 由真值表写出逻辑表达式,并化简。
用公式法化简L 1: ABC C B A C B A C B A L +++=1 )()(C B BC A C B C B A +++= )()(C B A C B ⊕+⊕=)(C B A ⊕⊕=用卡诺图法化简L 2:将真值表中的函数值填入卡诺图,并化简(参见图解3.20(a ))。
可直接得到最简表达式:L 2=AB +BC +AC若采用与非门实现,则应将函数转换为与非-与非式: AC BC AB L ⋅⋅=2 4.3 试判断下列表达式对应的电路是否存在竞争冒险。
(1)C B B A L += (2)))((A B C B L ++= (3)C A C B B A L ++=4.3解:(1)当A =1,C =0时,会产生竞争冒险。
(2)当A =C =0时,会产生竞争冒险。
(3)不存在竞争冒险。
4.4 为了使74138译码器的第10脚输出为低电平,请标出各输入端应置的逻辑电平。
4.4解: 为了使74138译码器的第10脚输出为低电平,各输入端应置的逻辑电平如下图所示。
2B 8G 742A 7141622165GND Y Vcc 7413811A 121Y 6341310Y 1902Y 1513Y Y G 0A 5Y A Y G 1110004.5 试用译码器74138和适当的门电路实现下面多输出逻辑函数: (1)B A L =1 (2)B A C AB L +=2 (3)C B L +=34.5解: 451Y Y L =,6102Y Y Y L =,0234673Y Y Y Y Y Y L =,依据以上表达式,可由译码器74138和门电路来实现多输出逻辑函数(图略)。
4.6 试用8选1数据选择器74151分别实现下列逻辑函数: (1)==),,(1C B A F L ∑m (0,1,4,5,7) (2)==),,,(2D C B A F L ∑m (0,3,5,8,13,15)4.6解: 用8选1数据选择器实现逻辑函数的电路如图解3.16所示。
LL图解3.164.7 试用8选1数据选择器74151和门电路设计一个四位二进制码奇偶校验器。
要求当输入的四位二进制码中有奇数个1时,输出为1,否则为0。
4.7解:设四位二进制码ABCD 为输入逻辑变量,校验结果L 为输出逻辑变量。
所对应的奇偶校验器的逻辑关系见下表。
表解4.14若由A 、B 、C 送入74151的A 2、A 1、A 0端,当ABC 从000~111取8组值时,L 与D 的关系参见表解4.14,又知当ABC 从000~111取8组值时,数据选择器将依次选通D 0~ D 7,据此可将输入变量D 送入D 0、D 3、D 5、D 6,D 送入D 1、D 2、D 4、D 7。
电路如下图所示,它可以完成四位二进制码的奇偶校验功能。
LD5.1 电路如图题5.1所示,设各触发器的初态为0,画出在CP 脉冲作用下Q 端的波形。
1JC1∧1K C11D∧1∧1DC111∧C11K 1J1CP CP CP ∧1JC11K CP 1QQQQQQQQQQ CP (a)(b)(c)(d)(e)CP QQ(f)CP图题5.15.1 解:分析电路,写出表达式:(a )由Q n +1=D , D =1,有:Q n +1=1(b )由Q n +1=D ,n Q D =,有:n n Q Q =+1(c )由n n n Q K Q J Q +=+1,J=K=1,得:n n Q Q =+1 (d )由n n n Q K Q J Q +=+1,n Q J =,K=1,得:n n Q Q =+1 (e )由n n n Q K Q J Q +=+1,J=1,n Q K =,得:Q n +1=1 (f )由n n n Q K Q J Q+=+1,n Q J =,K =Q n ,得:n n Q Q =+1以上(b )、(c )、(d )、(f )对应的电路是T ′触发器,也称之为触发器的计数状态。