中南大学电路习题全解

(4)Y A CD
(5)Y BC ABCE B(A D AD) B(AD AD)
(5)Y BC AD AD
1-2 写出图中各逻辑图的逻辑函数式， 并化简为最简与或式。
Y ABC BC
AB BC AC
Y
1
Y
2
ABC ABC ABC ABC
Y3 Y2 Y1 Y0
D3 D2 D1 D0 1
1
0
1 0
4-1 若主从结构RS触发器各输入端的电压波形如图中所给出， 试画出Q的电压波形。设触发器的初始状态为Q=0。
Q
Q
不定态
Q： Q：
4-2 已知主从结构JK触发器输入端J、K和CP的电压波形如图 所示，试画出Q、 Q端对应的电压波形。
Q： Q：
当一、二病室的按钮都未按下而三号病室的按钮按下时，
无论四号病室的按钮是否按下，只有三号灯亮； 只有在一、二、三病室的按钮均未按下而按下四号病室
的按钮时，四号灯才亮。
试用优先编码器74LS148和门电路设计满足上述控制要求的 逻辑电路，给出控制四个指示灯状态的高、低电平信号。
3-4 解答
根据题意进行逻辑函数和逻辑变量的定义、赋值 、列真值表
3-1 图是对十进制数9求补的集成电路CC14561的逻辑图， 写出当COMP=1、Z=0和COMP=0、Z=0时Y1、Y2、Y3、Y4的逻辑式。
3-1
1) COMP 1, Z 0（TG 1 , TG 3 , TG 5 导通） Y 1 A1 Y 2 A2 A3 1, TG 7 导通 Y 3 A2 A3 0, TG 8 导通 Y 3 A2 Y 3 A2 A3 A2 A3 Y 4 A2 A3 A4
1)输入悬空时，三极管饱和， V0＝0.3v； 2)输入为0v时，三极管截止， V0＝5v；
3)输入为5v时，三极管饱和，
V0＝0.3v。
2-2 试说明在下列情况下，用万用电表测量图2.2的v I2端得到 的电压各为多少？1）vI1悬空；2）v I1接低电平(0.2V)； 3）v I1接高电平(3.2V)；4）v I1经51Ω电阻接地；5）v I1经 10kΩ电阻接地。与非门为74系列的TTL电路，万用电表使用 5V量程，内阻为20kΩ/V。 +5V来自A0n 1 1
n Q1 1 Q 2 n 1 Q 2 Q1 Q 2 Y Q 2 Q1
Q
Q
n 1 2
Y 0
状态转换图：
1 1 1 1
0
0
0
1
Q2Q1
A
Y
0
0
00
01
0 0
11
0 0
10
0 0
5-3 在图电路中，若两个移位寄存器中的原始数据分别为 A3A2A1A0=1001，B3B2B1B0=0011，试问经过4个CP信号 作用以后两个寄存器中的数据如何？ 这个电路完成什么功能？
给定约束条件为: m0+m5+m10+m15=0。
Y3
AB
00 01
CD 00
01
11
10
x
0
1
1
0
0 1
x
0 0
1
× 1
0
1 x
11
10
(3)Y CD B D AC
2-1 在图 (a)(b)两个电路中，试计算当输入端分别接0V、5V 和悬空时输出电压υ0的数值，并指出三极管工作在什么状态。 假定三极管导通以后υBE≈0.7V，电路参数如图中所注。
1-1 用逻辑代数的基本公式和常用公式将下列
逻辑函数化为最简与或形式
(1)Y AB B AB (2)Y ABC AB (3)Y AB(ACD AD B C)(A B) (4)Y AC ABC ACD CD
(1)Y A B
(2)Y 1
(3)Y 0
Y1 AC Y2 A B C AB C BC Y B C ABC 3
1 0 0 A B C
&
Y1
Y 1 m5 m7 Y 5Y 7 Y 2 Y 1Y 3Y 4Y 7 Y 2 Y 0Y 4Y 6
3-6 能否用一片4位并行加法器74LS283将余3代码转换成8421的 二-十进制代码？如果可能，应当如何连线？
2) COMP 0, Z 0 （TG 2 , TG 4 , TG 6 导通） Y 1 A1 Y 2 A2 Y 3 A3 Y 4 A4
3-2 分析图所示电路，写出输出Z的逻辑函数式。 74LS151为8选1数据选择器。
Z C B AD C B AD C B A 1 C B AD C B AD CB AD BD AB D AC D
1)输入悬空时，三极管截止，
V0＝10v； 2)输入为0v时，三极管截止， V0＝10v； 3)输入为5v时，三极管饱和， V0＝0.3v;
2-1 在图 (a)(b)两个电路中，试计算当输入端分别接0V、5V 和悬空时输出电压υ0的数值，并指出三极管工作在什么状态。 假定三极管导通以后υBE≈0.7V，电路参数如图中所注。
（3）TTL电路的三态输出门； （能）
（4）普通的CMOS门； (不能)
（5）漏极开路输出的CMOS门； （能）
（6）CMOS电路的三态输出门。 （能）
2-6 在CMOS电路中有时采用图 (a)~(d)所示的扩展功能用法， 试分析各图的逻辑功能，写出Y1~Y4的逻辑式。已知电源电 压VDD=10V，二极管的正向导通压降为0.7V。
D2 AQ1Q2 A(Q1 Q2)
Y A Q 2 Q1
5-2 D AQ 2 1
A 1
n Q1 1 AQ 2 状态方程： n 1 Q 2 A(Q1 Q 2) D2 AQ1Q2 A(Q1 Q2) 输出方程： Y A Q Q 2 1
B A
C
1
3-4 某医院有一、二、三、四号病室4间，每室设有呼叫按钮，同时 在护士值班室内对应地装有一号、二号、三号、四号4个指示灯。
现要求： 当一号病室的按钮按下时，无论其他病室的按钮是否按下，
只有一号灯亮；
当一号病室的按钮没有按下而二号病室的按钮按下时， 无论三、四病室的按钮是否按下，只有二号灯亮；
(a) Y 1 E D C B A
(b)Y 2 A B C D E
2-6 在CMOS电路中
(c ) Y 3 A B C D E F A B C D E F
(d ) Y 4 A B C D E F A B C D E F
4-3 已知维持阻塞结构D触发器各输入端的电压波形如图所示， 试画出Q、 Q端对应的电压波形。
D:
Q: Q:
4-4 设图4.4中各触发器的初始状态皆为Q=0，试画出在CP 信号连续作用下各触发器输出端的电压波形。
4-4
4-4
4-4
5-1 分析图时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、 状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图,说明 电路能否自启动。
0 1
1 0
1 1
0 1
1 1
Y3 A B AC B C
1-4 Y ( A, B, C, D) m(0,1,2,3,4,6,8,9,10,11,14)
Y4
AB CD 00 01 11 10
1 1
1 0
1 0
1 1
00 01
11
10
0
1
0
1
0
1
1
1
Y4 B A D CD
Z1 Y1 Y 0 Y1 Y 0 Z 2 Y1 Y 0 Y1 Y 0 Z 3 Y1 Y 0 Y1 Y 0 Z 4 Y1 Y 0 Y1 Y 0
注意:与输入无效情况 相同，如何改进？
3-5 试画出用3线-8线译码器74LS138和门电路产生如下多输出 逻辑函数的逻辑图。
输出方程： Y Q3 状态转换图：
Q3Q2Q1
Y 0
111
001
0
000
010
0
110
五进制 计数器，
且有自启动能力
1
100
0
011
101
5-2 试分析图时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、 状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图。 A为输入逻辑变量。
驱动方程： D1 AQ2
输出方程：
5-3
CP作用之前， 0 B0 C I 1 1 0 10 A S 0, C O 1
第一个CP : A 0100 , B 0001, C I 1 S 0, C O 1
第二个CP : A 0010 , B 0000 , C I 1 S 1, CO 0
（2）Y（A，B，C，D）=Σ(m3,m5,m6,m7,m10)， 给定约束条件为 m0+m1+m2+m4+m8=0
Y2
AB 00
CD 00
01
11
10
x x 0 x
x 1 0 0
1 1 0 0
x 1 0 1
01
11 10
(2)Y A B D
1-5 （3）Y（A，B，C，D）=Σ(m2,m3,m7,m8,m11,m14)
第三个CP : A 1001, B 0000 , C I 0 S 1, CO O
1-3 试画出用与非门和反相器实现下列 函数的逻辑图。
(1)Y (A B)(A B)C BC