第2章 逻辑代数基础 习题解答
人邮社数字电路逻辑设计习题答案
习题参考解答第1章基本知识1．什么是数字信号？什么是模拟信号？（注：所有蓝色标题最后均去掉！）答案：数字信号：指信号的变化在时间上和数值上都是断续的，或者说是离散的，这类信号有时又称为离散信号。
例如，在数字系统中的脉冲信号、开关状态等。
模拟信号：指在时间上和数值上均作连续变化的信号。
例如，温度、交流电压等信号。
2．数字系统中为什么要采用二进制？答案：二进制具有运算简单、物理实现容易、存储和传送方便、可靠等优点。
3．机器数中引入反码和补码的主要目的是什么？答案：将减法运算转化为加法运算，统一加、减运算，使运算更方便。
4．BCD码与二进制数的区别是什么?答案：二进制数是一种具有独立进位制的数，而BCD码是用二进制编码表示的十进制数。
5．采用余3码进行加法运算时，应如何对运算结果进行修正？为什么？答案：两个余3码表示的十进制数相加时，对运算结果修正的方法是：如果有进位，则结果加3；如果无进位，则结果减3。
为了解决四位二进制运算高位产生的进位与一位十进制运算产生的进位之间的差值。
6．奇偶检验码有哪些优点和不足？答案：奇偶检验码的优点是编码简单，相应的编码电路和检测电路也简单。
缺点是只有检错能力，没有纠错能力，其次只能发现单错，不能发现双错。
7．按二进制运算法则计算下列各式。
答案：（1）110001 （2）110.11 （3）10000111 （4）1018．将下列二进制数转换成十进制数、八进制数和十六进制数。
答案：（1）（117）10 ，（165）8 ，（75）16（2）（0.8281）10 ，（0.65）8 ，（0.D4）16（3）（23.25）10 ，（27.2）8 ，（17. 4）169．将下列十进制数转换成二进制数、八进制数和十六进制数（精确到二进制小数点后4位）。
答案：（1）（1000001）2 ，（101）8 ，（41）16（2）（0.0100）2 ，（0.20）8 ，（0.40）16（3）（100001.0101）2 ，（41.24）8 ，（21.50）1610．写出下列各数的原码、反码和补码。
课后习题第2章逻辑代数及其化简
第 2 章代数及其化2-1 分将十制数，和成二制数。
解答：10=(1,210=(111,,1100,⋯)210=(1,0111,,1100, ⋯ ) 22-2 分将二制数101101. 和成十制数。
解答：(101101.) 2 =(45.)102=102-3 分将二制数和成十六制数。
解答：2 =(0010,,1100)2=(26.9C) 162=(1,0101,,1110)2=162-4 分将十六制数和成二制数。
解答：16=(11,1010,,1110,1011)2(6C2B.4A7) 16=(110,1100,0010,,1010,0111)22-5 用真表法明以下等式：(1)AB+ AC+ BC= AB+ C(2)AB+ AB+ BC = AB+ AB+ AC(3)AB+ BC+ CA= AB+ BC+ CA(4)AB+ AB+ BC+ AC= A+ BC(5)AB+ BC + CD + DA= ABCD + ABCD(6)AB+ AB+ ABC= A+ B明：(1)ABACBCABC真值表以下所示：A B C AB AC BC AB C0000000111010000111110000101111101111111由真值表可知，逻辑等式建立。
(2) AB AB BC AB AB AC真值表以下所示：A B C AB AB BC AB AB AC0000000100010110111110011101111100011111由真值表可知，逻辑等式建立。
(3) AB BC CA AB BC CA真值表以下所示：A B C AB BC CA AB BC CA0000000111010110111110011101111101111100由真值表可知，逻辑等式建立。
(4)AB AB BC AC A BC真值表以下所示：A B C AB AB BC AC A BC0001100111010110111110000101001100011111由真值表可知，逻辑等式建立。
第2章-逻辑门与逻辑代数基础-习题与参考答案3-12
第2章逻辑门与逻辑代数基础习题与参考答案【题2-1】试画岀图题2-1 (a)所示电路在输入图题2-1 (b)波形时的输岀端B、C的波形。
解:B C【题2-2】试画岀图题2-2 (a)所示电路在输入图题2-2 ( b)波形时的输岀端X、丫的波形。
冲_ru I_TL 丧―I_n 一i i_图题2-2解:MLTLJ I ___ n口_n_ i_..x 口n 口n丫uU"【题2-3】试画岀图题2-3 (a)所示电路在输入图题2-3 (b)波形时的输岀端X、丫的波形。
<■) ⑹ 图题2-3解:B【题2-9】 如果如下乘积项的值为 1,试写岀该乘积项中每个逻辑变量的取值。
【题2-4】 试画岀图题2-4 (a )所示电路在输入图题 2-4 ( b )波形时的输岀端 X 、丫的波 形。
解:A J ~I _n ___ rvLB X.丫【题2-5】 试设计一逻辑电路，其信号 A 可以控制信号 B ，使输岀丫根据需要为 Y=B 或Y= B 。
解：可采用异或门实现，Y AB AB ，逻辑电路如下：【题2-6】某温度与压力检测装置在压力信号 A 或温度信号B 中有一个岀现高电平时， 输岀低电平的报警信号，试用门电路实现该检测装置。
解：压力信号、温度信号与报警信号之间的关系为： Y 「B ，有如下逻辑图。
【题2-7】某印刷裁纸机，只有操作工人的左右手同时按下开关 A 与B 时，才能进行裁纸操作，试用逻辑门实现该控制。
解：开关A 、B 与裁纸操作之间的关系为 丫 A B ，逻辑图如下：【题2-8】 某生产设备上有水压信号 A 与重量信号B ，当两信号同时为低电平时，检测电 路输出高电平信号报警，试用逻辑门实现该报警装置。
解：水压信号A 、重量信号B 与报警信号之间的关系为 Y 厂B ，逻辑图如下：A 「＞ 1(1) AB ; (2) ABC ; (3) ABC ; (4) ABC解：(1) A=1 , B=1(2)A=1、B=1、C=0(3)A=0, B=1, C=0(4)A=1, B=0 或C=1【题2-10】如果如下和项的值为0,试写岀该和项中每个逻辑变量的取值。
数电习题解答_杨志忠_第二章练习题_部分
教材：数字电子技术基础（“十五”国家级规划教材） 杨志忠 卫桦林 郭顺华 编著高等教育出版社2009年7月第2版； 2010年1月 北京 第2次印刷；第二章 逻辑代数基础练习题P58【题2.2】用逻辑函数的基本公式和定律将下列逻辑函数式化简为最简与或表达式。
解题思路：要求熟练理解、运用逻辑代数的定理和公式。
（3）、(1)()Y A ABC ABC BC BC A BC BC C B B A C =++++=++++=+；（4）、()Y AB BD DCE AD AB D A B DCE AB D AB DCE AB D =+++=+++=++=+； （8）、()()()(())()Y A B C D E A B C DE A B C DE A B C DE DE =++++++=++++++=i i ； （9）、()()()Y A C BD A BD B C DE BC ABCD ABD BC BDE BC B =+++++=++++=； 【2.3】、证明下列恒等式（证明方法不限）。
解题思路：熟练使用逻辑函数公式和相关定理、真值表、卡诺图完成证明。
（9）、()A ABC ACD C D E A CD E ++++=++；证明：()A ABC ACD C D E A ACD CDE A CD CDE A CD E ++++=++=++=++； （10）、()()BC D D B C AD B B D ++++=+；证明：()()()())BC D D B C AD B BC D B C AD B BC D BC AD B BC D AD B B D++++=++++=+++=+++=+；【2.4】、根据对偶规则求出下列逻辑函数的对偶式。
解题思路：对任何表达式，将“·”和“+”互换，所有1、0互换，原变量和非变量保持不变、而且原运算顺序不变；可得到一个新的表达式，此式是原式的对偶式。
（1）、()()Y A B C A B C =+++；解：'()()Y A B C A BC =++i i（4）、()()()()Y A C A B C B C A B C =++++++；解：'Y AC ABC BC ABC =+++； 【2.5】、根据反演规则求下列逻辑函数的反函数；解题思路：对任何一个表达式，将“·”和“+” 、原变量和反变量互换，所有1、0互换，而且原运算顺序不变；所得表达式是原式的反。
数字逻辑第四版华科出版1~7全答案
（1） 29 （2） 0.27 （3） 33.33
解答： （1） 29 = (11101)2＝(65)8＝(1D)16 （2） 0.27 = (0.0100)2＝(0.21)8＝(0.4 )16
（3）33.33 = (100001.0101)2 = (41.24)8= (41.2508)8= (41.2507)8 = (21.5)16 = (21.547B)16=(21.547A)16
ABCD
AB CD 00 01 11 10
00
1 11
01
1 11
11 1 1 1 1
所以，F（A,B,C,D） =m(3-15)
10
1 11
=M(0-2)
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习题课
2.8 用卡诺图化简法求出下列逻辑函数的最简“与－或”表 达式和最简“或－与”表达式。
（1） F (A ,B ,C ,D ) A B A C D A C B C （2） F (A ,B ,C ,D ) B D C D (B C )A ( B D ) （3） F ( A ,B , C ,D ) M ( 2 , 4 , 6 , 1 , 1 , 1 0 , 1 1 , 1 2 , 1 3 ) 4 5 解答： （1） F (A ,B ,C ,D ) A B A C D A C B C
yzxyyzxz精选ppt191926用逻辑代数的公理定理和规则将下列逻辑函数化简为最简与或表达式精选ppt2020精选ppt212127将下列逻辑函数表示成最小项之和及最大项之积形式00011110abcd00011110所以m471215m03811精选ppt222200011110abcd00011110所以m315m02精选ppt232328用卡诺图化简法求出下列逻辑函数的最简与或表达式和最简或与表达式
第二章习题答案
2-1举出现实生活中的一些相互对立的、处于矛盾状态的事物。
试着给这些对立的事物赋予逻辑“0”和逻辑“1”。
2-2为什么称布尔代数为“开关代数”？2-3基本逻辑运算有哪些？写出它们的真值表。
答：与、或、非。
2-4什么是逻辑函数？它与普通代数中的函数在概念上有什么异同？2-5如何判定两个逻辑函数的相等？2-6逻辑函数与逻辑电路的关系是什么？ 答：逻辑电路是能完成某一逻辑运算的电子线路，而逻辑函数可以描述该电路的逻辑功能。
2-7什么是逻辑代数公理？逻辑代数公理与逻辑代数基本定律或定理的关系是什么？2-8用真值表证明表2.3.2中的“0-1律”，“自等律”，“互补律”，“重叠律”和“还原律”。
2-9分别用真值表和逻辑代数基本定律或定理证明下列公式。
1.)C A )(B A (BC A ++=+ 证明：右边=A+AB+AC+BC=A+BC=左边2.B A B A A +=+证明：左边=AB+AB+AB=AB+AB+AB+AB=A+B=右边 3.A AB A =+证明：左边=A(1+B)=A=右边 4.C A B A C A AB +=+证明：左边=(A+B)(A+C)=0+AB+AC+BC=AB+AC=右边 5.AC B A BCD C A AB +=++A B F 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 11与A B F 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 11或A F 0 1 1 0非证明：左边=AB+AC+ABCD+ABCD=AB+AC=右边6.)(+BA+)(+++C=AB)()(CAA(CB)证明：两边取对偶，得AB+AC+BC=AB+AC，得证。
7.)(+B+)(++A=AB)(CAA()C证明：左边右边=AB+AC+BC=AB+AC得证。
8.AA(=B++))(BA证明：设F=(A+B)(A+B)则F’=AB+AB=AF=(F’)’=A得证。
9.A(A=+AB)证明：左边=A+AB=A=右边，得证。
第二章 逻辑代数基础习题解答
（2）F ( A B)(A C)(C DE ) E F [ A B AC C(D E)] E
F [ AB AC C(D E)] E
（3）F [ AB (C D) AC]
F AB (C D) AC [( A B )(C D AC )] F [( A B)(CD A C )]
2.8 用卡诺图化简法求出下列逻辑函数的最简 “与-或” 表达式和最简“或-与”表达式。 （1）F ( A, B, C, D) A B A CD AC BC （2）F ( A, B, C, D) BC D D(B C)(AD B)
， （3）F ( A, B, C, D) M (2,4,6,10,1112,13,14,15)
G( A, B, C, D) ( AB BC AC)( A B C) ABC
解： （1）F ( A, B, C, D) B D A D C D ACD G ( A, B, C, D) BD CD A CD ABD
卡诺图如下：
由卡诺图知： F D
b．求必要质蕴涵项（右上角加“*”标记） c．找出函数的最小覆盖
∴ F ( A, B, C, D) P1 P2 P4 BD CD B D 或 F ( A, B, C, D) P1 P3 P4 BD BC B D
（2）F ( A, B, C, D) m(3,5,8,9,10,12) d ( 0,1,2,13)
( A B AC BC)(A C) ABC A B C
2.3
用真值表验证下列表达式。
（1）AB AB ( A B)(A B) （2） ( A B)( A B) ( AB A B) 解：等式（1）、（2）的真值表如表T2.3所示。
数字逻辑 第二章习题答案
2.6用代数化简法求下列逻辑函数的最简与或表达式。 （1）F=AB+ ABC BC AB ( AB B )C AB ( A B )C AB AC BC AB AC (2) F AB B BCD AB B A B (3) F ( A B C )( A B )( A B C ) ( A B )( A B ) B
(2) AB AB AB AB 1 证明：AB AB AB AB A( B B ) A( B B ) A A 1
(3) AABC ABC ABC ABC 证明：AABC A( A B C ) AB AC AB (C C ) AC ( B B ) ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC
• (2)
• 2.8用卡诺图化简法求出下列逻辑函数的最简“与-或”表达式和最简 “或-与”表达式。
(4) F BC D D( B C )( AC B) BC D ( B C )( AC B) BC D BC ( AC B ) BC D AC B B D AC
• 7． 将下列逻辑函数表示成“最小项之和” 形式及“最大项之积”的简写形式。
(4) ABC ABC AB BC AC 证明： BC AC AB ( A B)( B C )( A C ) ( AB AC BC )( A C ) ABC ABC ABC
2.4求反函数和对偶函数 （2）F=(A+B)( A+C)(C+DE)+ E F [ AB AC C ( D E )]E F ' [ AB AC C ( D E )]E (3) F ( A B )(C D AC ) F AB C ( D A C ) F ' AB C ( D A C )
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第2章 逻辑代数基础2.1 明下列异或运算公式。
（7）1A B A B A B ⊕=⊕=⊕⊕2.2 用逻辑代数的基本公式和定律将下列逻辑函数式化简为最简与－或表达式。
(4)Y AB BD DCE AD =+++＝D(A+B)+AB+DCE =DAB+AB+DCE =D+AB+DCE =D+AB(6)()()Y A B CD A CD AC A D =++++()CD A B A ACD CD ACDCDC D+++=+==+ ＝ (9)()()()Y A C BD A BD B C DE BC =+++++()()A BD AC B C C DE ABD B B=++++=+=(10)()Y AC BC BD A B C ABCD ABDE =++++++()(1)A C B C BDE BC BD A C A BC BD ++++++++＝ ＝2.3 证明下列恒等式（证明方法不限）。
()()()A B C A B C A B C A BC A B C A B C A BC A B C A BC A B C ⊕⊕=⊕⊕⊕+⊕+⊕+= （6）解：左式＝ ＝ ＝ ＝ ＝右式结果与等式右边相恒等，证毕。
(10)()()BC D D B C AD B B D ++++=+()()BC D D BC AD B BC D AD B B D=++⋅+=+++=+ 2.4 根据对偶规则求出下列逻辑函数的对偶式。
(2)()()Y A B C AB C D ABC D =+++++解：'()[()]()Y A BC A B CD A B C D =+++++ (3)Y AB BC CA =++解：'()()()Y A B B C C A =+++2.5 根据反演规则，求出下列逻辑函数的反函数。
(2)[()]Y A BC CD E F =++解：[()()]Y A B C C D E F =++++(3)Y A B CD C D AB =+++++解：()()YAB C D CD A B =++2.6 将下列逻辑函数变换为最小项之和的表达式： (4)()Y A B C A B C =+++++()Y A B C A B C =+++++∑解： ＝(A+B+C)+(A+B)C =A+B+C+AC+BC=A+B+C=A(B+B)(C+C)+B(A+A)(C+C)+C(A+A)(B+B)=ABC+ABC+ABC+ABC+ABC+ABC+ABC =m(1,2,3,4,5,6,7)2.7 用卡诺图化简下列逻辑函数为最简与－或表达式。
(4)Y ACD BCD BD AB BCD =++++由逻辑函数式作卡诺图，得最简与－或表达式 Y A B AC D=++ (6)()()Y ABC BD A C B D AC =++++解：先将逻辑函数中非号下面的表达式()()ABC BD A C B D AC ++++变换为与－或表达式，即：()()ABC BD A C B D AC ABC ABD BCD ACD++++=+++然后作出四变量卡诺图，并在卡诺图对应位置填0，其余位置填1，即为原逻辑函数的卡诺图，如图所示：由卡诺图得最简与－或表达式：Y AC AB AD BD =+++2.8 用卡诺图化简下列逻辑函数为最简与－或表达式。
(4)(,,,)(0,1,2,3,4,6,8,9,10,11,12,14)Y A B C D m =∑B(,,,)Y A B C D B D =+这一题，也可以用圈0的方法进行求解。
(6)(,,,)(1,3,8,9,10,11,14,15)Y A B C D m =∑(,,,)Y A B C D AB AC BD =++2.9 用卡诺图化简下列具有无关项的逻辑函数为最简与－或表达式。
(4)(,,,)(3,6,8,9,11,12)(0,1,2,13,14,15)Y A B C D m d =+∑∑(,,,)Y A B C D AC BD BCD =++或者：(,,,)Y A B C D AC BD ACD =++(6)(,,,)(1,3,5,8,9,13)(7,10,11,14,15)Y A B C D m d =+∑∑D(,,,)Y A B C D D AB =+2.10 写出下列逻辑函数的最大项表达式。
(6) Y ACD ABD BCD BCD =+++解：()()()()(2,5,9,10,11,13,14)(0,1,3,4,6,7,8,12,15)ACD B B ABD C C BCD A A BCD A A ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD m M =+++++++=++++++==∑∏(7) (,,,)(1,4,7,8,10,12,14,15)Y A B C D m =∑解：(,,,)(1,4,7,8,10,12,14,15)Y A B C D m =∑∏ ＝M(0,2,3,5,6,9,11,13)2.11用卡诺图化简下式为最简或－与表达式。
(2)()()()()()Y A B D A B D A B D A C D B C D =++++++++++()()()Y B D B D A B C =++++(6)(,,,)(1,3,9,10,15)(6,8,12,13,14)Y A B C D M d =∏∏()()()()Y A B D A C A B A D =+++++2.12 列出以下各题的真值表，并写出输出逻辑函数表达式。
(2) X 为输入变量，Y 为输出函数。
X 输入为8421BCD 码，Y 为4位二进制数。
当05X ≤≤ 时，Y=X+1；当69X ≤≤时，Y=X-1。
解：根据题意，列出真值表:XYA B C D E F G H 000000010001001000100011001101000100010101010110011001010111011010000111111题2.11（2）由真值表写出输出逻辑函数E ABCDF ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD YG ABCD ABCD ABCD ABCD ABCDH ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD⎧=⎪=+++++⎪⎨=++++⎪⎪=++++⎩ 2.13 将下列逻辑函数化简为最简与－或表达式，并用与非门实现。
(2) Y AB A C BC CD =+++解：由逻辑函数作卡诺图，得最简与－或表达式，再变换为与－非形式。
C题2.12（2）Y A B D C A B D C A B D C=++=++=ABCDY题2.12(2) 图(3) Y AB BC ABC ABCD=+++解：(1)(1) AB C BC AD AB BC AB BC AC ABC BC ABC BBC ABC BBC=+++=+=++=+=+=⋅A BC YABC解二：题2.13(3) 图2.14用卡诺图判别逻辑函数Y 和Z之间的关系。
(3) Y AB ACD AD D Z AB D=+++=+解：由逻辑函数作卡诺图，如图所示：D2.13Z由卡诺图知逻辑函数Y 和Z恒等。
2.15 已知下列逻辑函数，试用卡诺图分别求出121212,Y Y Y Y Y Y+⊕和12(,,)(0,1,3)(1)(,,)(0,4,5,7)Y A B CmY A B C m⎧=⎪⎨=⎪⎩∑∑解：由逻辑函数作出卡诺图，如图所示，并化简得：题2.14(1)YY11Y 1得:121212Y Y B CY Y ABCY Y AB C⎧+=+⎪⎪=⎨⎪⊕=+⎪⎩补充例子：用公式法化简下列逻辑函数为最简与—或式：1()F A B AB AB AB BAB AB AB BAB AB B B AB B A=⊕++⋅=++=++=+=+2()()()()()()()()()F A B C A B C ABC BD BC DCE A BC A B C A B C BD B C A AB AC ABC BC A B C BD BC A BC A B C BD BC A AB AC ABC BC BD BC A BC BD BC A B BD A B D=++++++=+++++++=++++++++=+++++=++++++=+++=++=++3()()()()F AC BD BCD ABC A C BC B D CD A C B B C D AC AB BD BC AB BD BC=+++=+++=+++=+++=++41F ABCD BC AB AC BC BCD ABC ABD B AB AC BCD ABC ABD A B A C BCD ABC ABD A B BCD A BC BD B CD A C D B CD A B C D C D =+++++=+++++=+++++=++++=++++=++++=+++++=用卡诺图化简下列逻辑函数为最简与 — 或式：1F AC BD BCD ABC =+++解：1F AB BD BC =++2F ACD BCD BD BCD =+++解：2F AC D =+3(,,,)(3,6,8,9,11,12,13)F A B C D m ABC ABD ABC ⎧=⎪⎨++=⎪⎩∑约束条件 解：3F AC BD BCD =++4(,,,)(0,1,2,3,4,6,8)F A B C D m AB AC ⎧=⎪⎨+=⎪⎩∑约束条件 解：4F D AB =+。