数字逻辑设计习题第4章
数字逻辑-习题以及习题答案
AD
F的卡诺图
ACD
G的卡诺图
根据F和G的卡诺图，得到：F G
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第3章习题 3.4 在数字电路中，晶体三极管一般工作在什么状态？
答：在数字电路中，晶体三极管一般工作在饱和导通状态 或者截止状态。
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第3章习题
111110
1100110
⊕ ⊕⊕⊕ ⊕
10 000 1
⊕ ⊕⊕⊕ ⊕⊕
10 101 01
⑵ (1100110)2 = 64+32+4+2 = (102)10 = (0001 0000 0010)8421码
(1100110)2 =( 101?0101 )格雷码
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第2章习题
2.2 用逻辑代数的公理、定理和规则证明下列表达式：
⑴ AB AC AB AC
⑵ AB AB AB AB 1
⑶ AABC ABC ABC ABC
证⑴：AB AC
AB AC
A B A C
AA AC BA BC
证⑶：AABC
A A B C
AB AC
第1章习题 1.3 数字逻辑电路可分为哪两种类型？主要区别是什么？
答：数字逻辑电路可分为组合逻辑电路、时序逻辑电路两 种类型。 主要区别：组合逻辑电路无记忆功能， 时序逻辑电路有记忆功能。
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第1章习题 1.6 将下列二进制数转换成十进制数、八进制数和十六进制数。
第2章习题 2.8 ⑴ ②求出最简或-与表达式。
两次取反法
圈0，求F 最简与或式。
数字逻辑设计习题参考答案(第4章)
第4章 组合逻辑电路4—1 分析下图所示电路的逻辑功能，写出输出的逻辑表达式，列出真值表，说明其逻辑功能。
C B)⊙(⊕=A Y经过真值表分析其逻辑功能为当A 、B 、C 三个输入信号中有且只有两个为1时输出为1，其他为0。
4—2 逻辑电路如下图所示： 1、写出S 、C 、P 、L 的函数表达式；2、当取S 和C 作为电路的输出时，此电路的逻辑功能是什么？X Z Y S ⊕⊕= YZ X Z Y C +⋅⊕=)(Z Y P ⊕= Z Y L ⋅=当取S 和C 作为电路的输出时，此电路的逻辑功能是1位全加器，其中X 为低位的进位，S 为当前位的和，C 为进位。
（由真值表可C 与YZ X Z Y +⋅+)(完全一致。
）ZB CBA ⋅CB)⊙(⋅A Z)(Z Y X ⊕⋅ZY X ⊕⋅)(Z Y X ⊕⋅ZY ⋅12344—3 下图是由三个全加器构成的电路，试写出其输出1F ，2F ，3F ，4F 的表达式。
Z Y X F ⊕⊕=1 Z Y X F ⋅⊕=)(2Z XY Z XY F +⋅=3 XYZ F =44—4 下图是由3线/8线译码器74LS138和与非门构成的电路，试写出1P 和2P 的表达式，列出真值表，说明其逻辑功能。
ABC C B A m m m m Y Y P +⋅⋅=+=⋅=⋅=70707016543216543212m m m m m m Y Y Y Y Y Y P +++++=⋅⋅+⋅⋅=C B C A B A ++=P1的逻辑功能为当三个输入信号完全一致时输出为1。
P2的逻辑功能为当上输入信号不完全一致时输出为1。
4—5使用74LS138 译码器及少量门电路对三台设备状态进行监控，由不同指示灯进行指示。
当设备正常工作时，指示灯绿灯亮；当有一台设备出故障时，指示灯红灯亮；当有两台设备出故障时，指示灯黄灯亮；当有三台设备出故障时，指示灯红灯和黄灯都亮。
1234解：设输入变量A 、B 、C 分别对应三台设备的状态，0表示故障，1表示正常；输出变量X 、Y 、Z 表示绿、黄、红三个灯的亮灭，0表示灭，1表示亮，根据题意可得真值表如下：设ABC 分别连入74LS138的A 2A 1A 0 由真值表得 42104210Y Y Y Y m m m m Y ⋅⋅⋅=+++=6530Y Y Y Y Z ⋅⋅⋅=4—6 下图3.6是由八选一数据选择器构成的电路，试写出当1G 0G 为各种不同的取值时的输出Y 的表达式。
数字逻辑(欧阳星明)第四章
第四章
组合逻辑电路
4.3.2 设计举例 例1 设计一个三变量“多数表决电路”。
解 分析：“多数表决电路”是按照少数服从多数的原则 对某项决议进行表决，确定是否通过。 令 逻辑变量A、B、C --- 分别代表参加表决的3个成员， 并约定逻辑变量取值为0表示反对，取值为1表示赞成； 逻辑函数 F --- 表示表决结果。F取值为0表示决议被否定， F取值为1表示决议通过。 按照少数服从多数的原则可知，函数和变量的关系是：当3 个变量 A、B、C中有 2 个或 2个以上取值为 1 时，函数F 的值为 1， 其他情况下函数F的值为0。
2
第四章
组合逻辑电路
4. 1 基 本 概 念
一．定义 组合逻辑电路：若逻辑电路在任何时刻产生的稳定输出 值仅仅取决于该时刻各输入值的组合，而与过去的输入值无 关，则称为组合逻辑电路。 二．结 构 组合逻辑电路的结构框图如下图所示。
输 X1 入X 2 信 号 Xn
组合 逻辑电路
信 号 Fm
F1 输 F2 出
第四章
组合逻辑电路
第
四
章
组
合
逻
辑
电
路
1
第四章
组合逻辑电路
数字系统中的逻辑电路按其结构可分为组合逻辑电路和 时序逻辑电路两大类型。 组合逻辑电路既可完成各种复杂的逻辑功能，又是时序 逻辑电路的组成部分，应用十分广泛。 本章知识要点： 组合逻辑电路分析和设计的基本方法； 组合逻辑电路设计中几个常见的实际问题及其处理； 组合逻辑电路中的竞争与险象问题。
图中， X1,X2 ， … ， Xn 是电路的 n 个输入信号， F1,F2,… ， Fm 是电路的m个输出信号。输出信号是输入信号的函数。
数字逻辑-第四章习题-759
4-1 试分析图题4-1中各电路的逻辑功能。
图题4 - 1
4-2 试分析图题4-2中各电路的逻辑功能。
图题4 - 2
4-3 分析图题4-3所示逻辑电路,写出其简化的逻辑表达 式,并用与非门改进设计。
图题4 - 3
4-4 分析图题4-4所示逻辑电路,写出其简化的逻辑表 达式。
图题4 - 4
4-5 分析图题4-5所示逻辑电路的逻辑功能,写出函数 的逻辑表达式,并用最简线路实现它。
4-16 举重比赛有3个裁判,一个是主裁判A,2个是辅 裁判B和C,杠铃完全举上的裁决由每个裁判按一下自己 面前的按钮来决定。只有2个基本点以上裁判(其中必须 有主裁判)判明成功时,表示成功的灯才亮。试设计此逻 辑电路。
4-17 试用与非门设计一个无反变量输入的最简三级 线路,以实现下列函数。
(1)F(A ,B,C)= Σ m(3,5,6) (2)F(A ,B,C,D)= Σm(1,4,5,8,12)+
Σd(3,6,9,15) (3)F(A ,B,C,D)= Σ m(0,6,10,11,14) (4)F(A ,B,C)= AB + AC + AB 4-18 试用8选1多路选择器组成64选1多路选择器。 4-19 试用中规模集成4位二进制比较器组成18位二 进制数字比较器。 4-20 试用中规模集成4位二进制比较器组成20位二 进制数字比较器。
4-10 设二进制补码[x]补= x0. x1 x2 x3 x4 ,分别写出下 列要求的判断条件:
(1)(1/2≤ x)或(x < - 1/2) (2)(1/4≤ x <1/2)或(- 1/2≤ x < - 1/4) (3)(1/8≤ x <1/4)或(- 1/4≤ x < - 1/8) (4)(0≤ x <1/8)或(- 1/8≤ x <0) 4-11 设输入ABCD是按余3码编码的二进制数码,其相 应的十进制数路如图题4-6 所示,其中A和B为输入变量 ,F为输出函数。试说明当S3 、S2 、S1 、S0 作为控制信 号时,F 与A、B 的逻辑关系。
数字逻辑电路与系统设计蒋立平主编习题解答
第4章习题及解答用门电路设计一个4线—2线二进制优先编码器。
编码器输入为3210A A A A ，3A 优先级最高，0A 优先级最低，输入信号低电平有效。
输出为10Y Y ，反码输出。
电路要求加一G 输出端，以指示最低优先级信号0A 输入有效。
题 解：根据题意，可列出真值表，求表达式，画出电路图。
其真值表、表达式和电路图如图题解所示。
由真值表可知3210G A A A A =。
(a)0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 0 1 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 10000000000000000000000000010100011111010110000103A 2A 1A 0A 1Y 0Y G真值表≥1&1Y 3A 2A 1&&1A 0Y &1GA 00 01 11 100010001111000000001101113A 2A 1A 0A 03231Y A A A A =+00 01 11 1000000011110001000011103A 2A 1A 0A 132Y A A =(b) 求输出表达式(c) 编码器电路图图 题解4.1试用3线—8线译码器74138扩展为5线—32线译码器。
译码器74138逻辑符号如图（a ）所示。
题 解：5线—32线译码器电路如图题解所示。
&&&&11EN01234567BIN/OCTENY 0&G 1G 2AG 2B42101234567BIN/OCTEN&G 1G 2A G 2B42101234567BIN/OCT EN&G 1G 2A G 2B42101234567BIN/OCT EN&G 1G 2A G 2B421A 0A 1A 2A 3A 4Y 7Y 8Y 15Y 16Y 23Y 24Y 31图 题解4.3写出图所示电路输出1F 和2F 的最简逻辑表达式。
第四章1 《数字逻辑》(第二版)习题答案
第四章1．分析图1所示的组合逻辑电路，说明电路功能，并画出其简化逻辑电路图。
图1 组合逻辑电路解答○1根据给定逻辑电路图写出输出函数表达式CA B CBA B CAA B CF⋅+⋅+⋅=○2用代数法简化输出函数表达式CBA ABC CBA ABC C)B(A ABCCABCBABCAABCF+ =+ ++ =+ +=⋅+⋅+⋅=○3由简化后的输出函数表达式可知，当ABC取值相同时，即为000或111时，输出函数F的值为1，否则F的值为0。
故该电路为“一致性电路”。
○4实现该电路功能的简化电路如图2所示。
图24．设计一个组合电路，该电路输入端接收两个2位二进制数A=A2A1,B=B2B1。
当A＞B时，输出Z=1，否则Z=0。
解答○1根据比较两数大小的法则，可写出输出函数表达式为○2根据所得输出函数表达式，可画出逻辑电路图如图6所示。
图66．假定X=AB代表一个2位二进制数，试设计满足如下要求 (2) Y=X3(Y也用二进制数表示。
)○1假定AB表示一个两位二进制数，设计一个两位二进制数立方器。
由题意可知，电路输入、输出均为二进制数，输出二进制数的值是输入二进制数AB的立方。
由于两位二进制数能表示的最大十进制数为3，3的立方等于27，表示十进制数27需要5位二进制数，所以该电路应有5个输出。
假定用TWXYZ表示输出的5位二进制数，根据电路输入、输出取值关系可列出真值表如表4所示。
由真值表可写出电路的输出函数表达式为T=AB,====BWAB,ZA,Y0,X根据所得输出函数表达式，可画出用与非门实现给定功能的逻辑电路图如图9所示。
图98．设计一个“四舍五入”电路。
该电路输入为1位十进制数的8421码，当其值大于或等于5时，输出F 的值为1，否则F 的值为0。
解答○1 根据题意，可列出真值表如表5所示。
表5○2 由真值表可写出输出函数表达式为 F(A,B,C,D)=∑m(5~9)+∑d(10~15)经化简变换后，可得到最简与非表达式为○3逻辑电路图如图11所示。
数字逻辑课后答案 第四章
第四章 习题答案1.设计4个寄存器堆。
解：2. 设计具有4个寄存器的队列。
解：3．设计具有4个寄存器的堆栈解：可用具有左移、右移的移位寄存器构成堆栈。
寄存器组输入数据输出数据4．SRAM 、DRAM 的区别解：DRAM 表示动态随机存取存储器，其基本存储单元是一个晶体管和一个电容器，是一种以电荷形式进行存储的半导体存储器，充满电荷的电容器代表逻辑“1”，“空”的电容器代表逻辑“0”。
数据存储在电容器中，电容存储的电荷一般是会慢慢泄漏的，因此内存需要不时地刷新。
电容需要电流进行充电，而电流充电的过程也是需要一定时间的，一般是0.2-0.18微秒（由于内存工作环境所限制，不可能无限制的提高电流的强度），在这个充电的过程中内存是不能被访问的。
DRAM 拥有更高的密度，常常用于PC 中的主存储器。
SRAM 是静态的，存储单元由4个晶体管和两个电阻器构成，只要供电它就会保持一个值，没有刷新周期，因此SRAM 比DRAM 要快。
SRAM 常常用于高速缓冲存储器，因为它有更高的速率；5. 为什么DRAM 采用行选通和列选通解：DRAM 存储器读/写周期时，在行选通信号RAS 有效下输入行地址，在列选通信号CAS 有效下输入列地址。
如果是读周期，此位组内容被读出；如果是写周期，将总线上数据写入此位组。
由于DRAM 需要不断刷新，最常用的是“只有行地址有效”的方法，按照这种方法，刷新时，是在RAS 有效下输入刷新地址，存储体的列地址无效，一次选中存储体中的一行进行刷新。
每当一个行地址信号RAS 有效选中某一行时，该行的所有存储体单元进行刷新。
6. 用ROM 实现二进制码到余3码转换 解： 真值表如下：8421码 余三码B B BG G G栈顶SR 1SR 2SR 3输入数据输出数据压入弹出3232BG0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 0 110 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 0最小项表达式为： G=G=G=G=阵列图为：7. 用ROM 实现8位二进制码到8421码转换10103∑)9,8,7,6,5(2∑)9,4,3,2,1(1∑)8,7,4,3,0(0∑)8,6,4,2,0(G 3G 2G 1G 0B 3B 2B 1B B 0解：输入为8位二进制数，输出为3位BCD码，12位二进制数，所以，所需8ROM的容量为：2*12=30728.ROM、EPROM和EEPROM的区别解：ROM 指的是“只读存储器”，即Read-Only Memory。
第04章 组合逻辑电路习题解
4.7写出下图所示电路的逻辑函数表达式,其中以S3,S2, 写出下图所示电路的逻辑函数表达式,其中以 , , 写出下图所示电路的逻辑函数表达式 S1,S0作为控制信号,A,B作为输入数据,列表说明输出 作为控制信号, , 作为输入数据 列表说明输出Y 作为输入数据, , 作为控制信号 的作用下与A, 的关系 的关系. 在S3–S0的作用下与 ,B的关系. 的作用下与
4.12试画出用 线-8线译码器 试画出用3线 线译码器 线译码器74LSl38和门电路产生如下多输 试画出用 和门电路产生如下多输 出逻辑函数的逻辑图. 出逻辑函数的逻辑图.
Y1 = AC Y2 = AB C + AB C + BC Y3 = B C + AB C
C B A 1
A0 A1 A2 S1 & S2 S3 EN
1,由波形图得到真值表 ,
A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 B 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 C 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 D 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 F 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0
能对输入信号设置优先级并总是对优先级最高的一 个输入信号进行编码的编码器称作优先编码器. 个输入信号进行编码的编码器称作优先编码器. 变量处打" 表示该变量不管取什么值对输出没有 变量处打"X"表示该变量不管取什么值对输出没有 影响, 影响,在写出函数与或式中表示这是一个并项后消 去的因子. 去的因子.
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第4章 组合逻辑电路
4—1 分析下图所示电路的逻辑功能，写出输出的逻辑表达式，列出真值表，说明其逻辑功能。
4—2 逻辑电路如下图所示： 1、写出S 、C 、P 、L 的函数表达式；
2、当取S 和C 作为电路的输出时，此电路的逻辑功能是什么？
4—3 下图是由三个全加器构成的电路，试写出其输出1F ，2F ，3F ，4F 的表达式。
123
B C
Z
P和4—4 下图是由3线/8线译码器74LS138和与非门构成的电路，试写出
1
P的表达式，列出真值表，说明其逻辑功能。
2 Array
4—5使用74LS138 译码器及少量门电路对三台设备状态进行监控，由不同指示灯进行指示。
当设备正常工作时，指示灯绿灯亮；当有一台设备出故障时，指示灯红灯亮；当有两台设备出故障时，指示灯黄灯亮；当有三台设备
出故障时，指示灯红灯和黄灯都亮。
4—6 下图4.6是由八选一数据选择器构成的电路，试写出当1G 0G 为各种不同的取值时的输出Y 的表达式。
4—7仿照全加器设计一个全减器，被减数为A ，减数为B ，低位来的借位为C ，差为D ，向上借一位为J 。
要求：1.写出真值表，写出D 与J 的表达式；2.用译码器74LS138和必要的基本门电路实现此电路；3.用双四选一数据选择器实现。
G A
4—8 设计一组合逻辑电路，输入为四位二进制码3B 2B 1B 0B ，当
3B 2B 1B 0B 是BCD8421码时输出1=Y ；否则0=Y 。
列出真值表，写出
与或非表达式，用集电极开路门实现。
4—9 设计一个多功能组合数字电路，实现下表所示逻辑功能。
表中1C 0C 为功能选择输入信号；A ，B 为输入变量；F 为输出。
1．列出真值表，写出F 的表达式； 2．用八选一数据选择器和门电路实现。
4—10分析图4.10（a）所示电路：
1.写出L，Q，G的表达式，列出真值表，说明它完成什么逻辑功能。
2.用图4.10（a）所示电路与集成四位数码比较器（如图4.10（b）所示）构成一个五位数码比较器。
图4.10（a）
图4.10（b）。