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数字电子技术第4章组合逻辑电路习题解答

解:用3线-8线译码器74LS138设计一个能对32个地址进行译码的译码器如图所示。
、已知8421BCD可用7段译码器,驱动日字LED管,显示出十进制数字。指出下列变换真值表中哪一行是正确的。(注:逻辑“1”表示灯亮)
D
C
B
A
a
b
c
d
e
f
g *
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
4
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
7
0
1
1
(1)试分析电路,说明决议通过的情况有几种。
(2)分析A、B、C、D四个人中,谁的权利最大。
习题图
解:(1)
(2)
ABCD
L
ABCD
L
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
0
0
0
1
0
0
1
1
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
0
0
0
1
0
1
1
1
(3)根据真值表可知,四个人当中C的权利最大。
3) 用与或非门实现。
解:(1)将逻辑函数化成最简与或式并转换成最简与非式。
根据最简与非式画出用与非门实现的最简逻辑电路:电路略。
(2 )由上述卡偌图还可得到最简或与表达式:
即可用或非门实现。
(3)由上步可继续做变换:
根据最简与或非式画出用与或非门实现的最简逻辑电路。(图略)
、设计一个由三个输入端、一个输出端组成的判奇电路,其逻辑功能为:当奇数个输入信号为高电平时,输出为高电平,否则为低电平。要求画出真值表和电路图。
发光二极管0~5均为亮的,6~9为熄灭的。依次类推。
、74LS138芯片构成的数据分配器电路和脉冲分配器电路如习题图所示。
(1)图(a)电路中,数据从G1端输入,分配器的输出端得到的是什么信号。
(2)图(b)电路中,G2A端加脉冲,芯片的输出端应得到什么信号。
(a)(b)
习题图
解:图(a)电路中,数据从G1端输入,分配器的输出端得到的是G1信号的非。
(2)由题意得到真值表如下:
A1A0B1B0
F1F2
A1A0B1B0
F1F2
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
0 0
0 1
0 1
0 1
1 0
0 0
0 1
0 1
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 1 0 0
(1)写出电路的输出函数F1(A,B,C,D)和F2(A,B,C,D)的表达式,当ABCD为何种取值时,函数F1=F2=1;
(2)若要用74LS154芯片实现两个二位二进制数A1A0,B1B0的大小比较电路,即A>B时,F1=1;A<B时,F2=1。试画出其接线图。
习题图
解:(1)
当ABCD=0111或ABCD=1001或ABCD=1101时,F1=F2=1。
当D=0时,
用两片译码器和与非门实现如下:
方法2:用2片74LS138构成1个4-16线译码器后实现4变量的逻辑函数F。
、试用74LS151数据选择器实现逻辑函数。
1)
2) 。
3) 。
解:(1)
(2)
(3)
、试用中规模器件设计一并行数据监测器,当输入4位二进制码中,有奇数个1时,输出F1为1;当输入的这4位二进码是8421BCD码时,F2为1,其余情况F1、F2均为0。
0 10
0 11
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
0
1
1
0
1
0
0
1
电路的逻辑功能为:奇偶判别电路。
4、17试用74LS138译码器和最少的与非门实现逻辑函数
1)
2)F2(A,B,C)=A⊙B⊙C
解:(1)
(2)F2(A,B,C)=A⊙B⊙C
、试用3线-8线译码器74LS138设计一个能对32个地址进行译码的译码器。
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
0
0
0
1
0
1
1
1
、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,并选用合适的集成电路来实现。
解:(1)根据题意,列出真值表
1 0 0
1 0 0
0 0 1
(2)由真值表列出逻辑函数表达式为:
(3)根据逻辑函数表达式,选用译码器和与非门实现,画出逻辑电路图。
、8-3线优先编码器74LS148在下列输入情况下,确定芯片输出端的状态。
(1)6=0,3=0,其余为1;
(2)EI=0,6=0,其余为1;
(3)EI=0,6=0,7=0,其余为1;
由题意可知,令输入为A、B、C表示三台设备的工作情况,“1”表示正常,“0”表示不正常,令输出为R,Y,G表示红、黄、绿三个批示灯的 状态,“1”表示亮,“0”表示灭。
A B C
R Y G
00 0
001
0 10
0 11
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
1 1 0
0 1 0
0 1 0
1 0 0
0 1 0
1
0
0
0
1
1
1
1
9
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
解:第二行4的显示是正确的。
、已知某仪器面板有10只LED构成的条式显示器。它受8421BCD码驱动,经译码而点亮,如图所示。当输入DCBA=0111时,试说明该条式显示器点亮的情况。
习题图
解:由图可知,发光二极管0~7均为亮的,8、9为熄灭的。 当输入DCBA=0101时
解:(1)根据题意,列出真值表
(2)由真值表列出逻辑函数表达式为:
(3)根据逻辑函数表达式画出逻辑电路图。
C1C0AB
F
C1C0AB
F
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
0
0
1
1
0
1
1
0
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
习题图
解:电路中A、B、C、D及vO各点的波形如图所示。
、下列各逻辑函数中,其中无冒险现象的为:
A.
B. ;
C. ;
D. .
解:由题可知,A式中无冒险现象。
、TTL或非门组成的电路如习题图所示。
(1)分析电路在什么时刻可能出现冒险现象
(2)用增加冗余项的方法来消除冒险,电路应该怎样修改
习题图
解:(1)当A=1,B=D=0时,可能会出现冒险现象。
(2)K=0 A3A2A1A0=0111 B3B2B1B0=1101
(3)K=1A3A2A1A0=1011B3B2B1B0=0110
(4)K=1 A3A2A1A0=0101 B3B2B1B0=1110
习题图
解:(1)当K=0,A3A2A1A0=0101,B3B2B1B0=1001时,输出S3S2S1S0=1110,CO=0。
(4)74LS148在输入EI=0,0~7全为0时,输出A2A1A0=000,CS=0,EO=1。
(5)74LS148在输入EI=0,0~7全为1时,输出A2A1A0=111,CS=1,EO=0。
、试用8-3线优先编码器74LS148连成32-5线的优先编码器。
解:
、4-16线译码器74LS154接成如习题图所示电路。图中S0、S1为选通输入端,芯片译码时,S0、S1同时为0,芯片才被选通,实现译码操作。芯片输出端为低电平有效。
(4)EI=0,0~7全为0;
(5)EI=0,0~7全为1。
解:(1)74LS148在输入6=0,3=0,其余为1时,输出所有端均为1。
(2)74LS148在输入EI=0,6=0,其余为1时,输出A2A1A0=001,CS=0,EO=1。
(3)74LS148在输入EI=0,6=0,7=0,其余为1时,输出A2A1A0=000,CS=0,EO=1。
习题
写出图所示电路的逻辑表达式,并说明电路实现哪种逻辑门的功能。
习题图
解:
该电路实现异或门的功能
分析图所示电路,写出输出函数F。
习题图
解:
已知图示电路及输入A、B的波形,试画出相应的输出波形F,不计门的延迟.
习题图
解:
由与非门构成的某表决电路如图所示。其中A、B、C、D表示4个人,L=1时表示决议通过。
解:(1)根据题意,设输入逻辑变量为A、B、C,输出逻辑变量为F,列出真值表为:
A B C
F
00 0
001
0 10
0 11
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
0
1
1
0
1
0
0
1
(2)由真值表得到逻辑函数表达式为:
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