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
C
A B C
B
A B C
A
A B C
F⋅
+
⋅
+
⋅
=
○2用代数法简化输出函数表达式
C
B
A ABC C
B
A ABC C)
B
(A ABC
C
ABC
B
ABC
A
ABC
F
+ =
+ +
+ =
+ +
=
⋅
+
⋅
+
⋅
=
○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2
4．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6
6．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,
=
=
=
=
B
W
AB,
Z
A,
Y
0,
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9
8．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。
图11
10．设计一个加/减法器，该电路在M控制下进行加、减运算。
当M=0时，实现全加器功能；
当M=1时，实现全减器功能。
解答○1设：A-----被加数/被减数
B-----加数/减数
C-----来自低位的进位输入 /来自低位的借位输入
F-----本位“和”/本位“差”
G-----向高位的“进位” /向高位的“进位”
○2由真值表可写出输出函数表达式：
M=0: F( A，B，C) = ∑m(1,2,4,7)
G( A，B，C) = ∑m(3,5,6,7)
M=1: F( A，B，C) = ∑m(1,2,4,7)
G( A，B，C) = ∑m(1,2,3,7)
经化简变换后，可得函数表达式如下：
○3 根据逻辑表达式，可作出逻辑电路图如图13所示。
图 13
12．下列函数描述的电路是否可能发生竞争?竞争结果是否会产生险象?在什么情况下产生险
象?若产生险象，试用增加冗余项的方法消除。
(2) BC CD A AB F ++=2 因为逻辑表达式BC CD A AB F ++=2中有
逻辑变量A 以互补形式出现，故会发生竞争。
但由于不论BCD 取何值，表达式都不会变成
A A + 或者A A ⋅的形式，所以不会产生险象。
数字逻辑 课后习题答案
4. 最简电路是否一定最佳？为什么？
解答
一个最简的方案并不等于一个最佳的方案。最佳方案应满足全面的性能指标 和实际应用要求。所以，在求出一个实现预定功能的最简电路之后，往往要根据 实际情况进行相应调整。
2. 数字逻辑电路具有哪些主要特点？
解答
数字逻辑电路具有如下主要特点：
● 电路的基本工作信号是二值信号。 ● 电路中的半导体器件一般都工作在开、关状态。 ● 电路结构简单、功耗低、便于集成制造和系列化生产。产品价格低
廉、使用方便、通用性好。 ● 由数字逻辑电路构成的数字系统工作速度快、精度高、功能强、可
第二章
1 假定一个电路中，指示灯 F 和开关 A、B、C 的关系为 F=(A+B)C
试画出相应电路图。 解答
电路图如图 1 所示。
图1
2 用逻辑代数的公理、定理和规则证明下列表达式：
(1) AB + AC = AB + AC (2) AB + AB + AB + AB = 1 (3) AABC = ABC + ABC + ABC
= (A + B) ⋅ (A + B) =B
( ) 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
数字逻辑(第二版)毛法尧课后题答案(1_6章)
1.1把下列不同进制数写成按权展开式⑴(4517.239) 10= 4 X 103+5 X 102+1 X 101+7 X 10°+2 X 10-1+3 X 10-2+9 X 10-3(2) (10110.0101) 2=1X 24+0 X 23 + 1 X 22+1 X 21+0 X 2°+0 X 2-1+1 X 2-2+0 X 2-3 + 1 X 2-4⑶(325.744) 8=3 X82+2 X81+5 X8°+7 X8-1 +4 X8-2+4 X8-3⑷(785.4AF) 16=7 X 162+8 X 161+5 X 16°+4 X 16-1 +A X 16-2+F X 16-31.2完成下列二进制表达式的运算⑴(1110101) 2=(165) 8=(75) 16=7 X 16+5=(117) 10⑵(0.110101) 2=(0.65) 8=(0.D4) 16=13 X 16-1 +4 X 16-2 =(0.828125) 10 ⑶(10111.01) 2=(27.2) 8=(17.4) 16=1 X 16+7+4 X 16-1=(23.25) 101.4将下列十进制数转换成二进制数 、八进制数和十六进制数，精确到小数点后5位:⑴(29) 10=(1D) 16=(11101) 2=(35) 8⑵(0.207) 1o =(0.34FDF) 16=(0.001101) 2=(0.15176) 8习题一(1) 10111+101.101= U100.1Q11U111.000十)MJLURD100.1D1⑶ 10.01X1.01=10.110110.01 X) 1.01 10 01 +) 10 0110.1101⑵ noo-m,on -100.101UOOJOOO-)U1,OU1Q0.101⑷ lool oooi-njoi -10.110,1moi) 10010D0Anunmoi moi1.3将下列二进制数转换成十进制数 、八进制数和十六进制数(33.333) io =(21.553F7) 16=(100001.010101) 2=(41.25237) 81.5如何判断一个二进制正整数B=b 6b 5b 4b 3b 2b 1b o 能否被 ⑷10整除？解：一个二进制正整数被（2） 10除时,小数点向左移动一位，被⑷10除时,小数点向左移动两位, 能被整除时，应无余数 故当b 1=0和b 0=0时,二进制正整数 B=b 6b 5b 4b 3b 2b 1b 0能否被（4）1。
数字逻辑(第二版)毛法尧课后题答案(1-6章)
习题一1.1 把下列不同进制数写成按权展开式:⑴(4517.239)10= 4×103+5×102+1×101+7×100+2×10-1+3×10-2+9×10-3⑵(10110.0101)2=1×24+0×23+1×22+1×21+0×20+0×2-1+1×2-2+0×2-3+1×2-4⑶(325.744)8=3×82+2×81+5×80+7×8-1+4×8-2+4×8-3⑷(785.4AF)16=7×162+8×161+5×160+4×16-1+A×16-2+F×16-31.2 完成下列二进制表达式的运算:1.3 将下列二进制数转换成十进制数、八进制数和十六进制数：⑴(1110101)2=(165)8=(75)16=7×16+5=(117)10⑵(0.110101)2=(0.65)8=(0.D4)16=13×16-1+4×16-2=(0.828125)10⑶(10111.01)2=(27.2)8=(17.4)16=1×16+7+4×16-1=(23.25)101.4 将下列十进制数转换成二进制数、八进制数和十六进制数,精确到小数点后5位：⑴(29)10=(1D)16=(11101)2=(35)8⑵(0.207)10=(0.34FDF)16=(0.001101)2=(0.15176)8⑶(33.333)10=(21.553F7)16=(100001.010101)2=(41.25237)81.5 如何判断一个二进制正整数B=b6b5b4b3b2b1b0能否被(4)10整除?解: 一个二进制正整数被(2)10除时,小数点向左移动一位, 被(4)10除时,小数点向左移动两位,能被整除时,应无余数,故当b1=0和b0=0时, 二进制正整数B=b6b5b4b3b2b1b0能否被(4)10整除.1.6 写出下列各数的原码、反码和补码：⑴0.1011[0.1011]原=0.1011; [0.1011]反=0.1011; [0.1011]补=0.1011⑵0.0000[0.000]原=0.0000; [0.0000]反=0.0000; [0.0000]补=0.0000⑶-10110[-10110]原=110110; [-10110]反=101001; [-10110]补=1010101.7 已知[N]补=1.0110,求[N]原,[N]反和N.解:由[N]补=1.0110得: [N]反=[N]补-1=1.0101, [N]原=1.1010,N=-0.10101.8 用原码、反码和补码完成如下运算：⑴0000101-0011010[0000101-0011010]原=10010101；∴0000101-0011010=-0010101。
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。
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。
数字逻辑第四章课后答案
即 A1=A，A0=C，D0=1， D2= B ，D1=D3= B。逻辑图如下图(b)所示。
C AB 1
1
B
AC
1
1
A1 A0 D3 D2 D1 D0 4 选 1 数据选择器
Y
A1 A0 D3 D2 D1 D0 4 选 1 数据选择器
Y
Y (a) AB 作为地址
Y (b) AC 作为地址
4-9
分析图 4.49 所示电路，写出输出 Y 的逻辑函数式并化简。
Y DCB A DC BA DC B A CB A DC BA DC B A
卡诺图化简
DC BA 00 01 11 10 00 0 0 0 1 01 0001 11 1 1 0 0 10 1 1 0 1
化简后的逻辑函数 Y DB A DB DC A
4-10 试用 8 选 1 数据选择器产生逻辑函数 Y AC ABC A BC
B A1 8 选 1 数据选择器
A A2
F
Y
如果用 BCD 作为数据选择器的地址（B=A2，C=A1，D=A0），A 作为数据，
则函数变换成
Y ABCD AB CD A BCD 1 BCD 1 BC D 1 BC D
D7= D6= D4=1，D2= D0=0， D5= D1=A， D3 = A
A(B C) M1 M2
&
&
=
AB C
(b) 不用约束项化简
4- 4
盛建伦：《数字逻辑与 VHDL 逻辑设计》习题解答
习题 4-5 的逻辑图
4-6 试用 3 线-8 线译码器 74HC138 和门电路实现如下多输出逻辑函数并画出逻辑图。
Y1 ABC A(B C) Y2 AC AB Y3 ( A B)(A C) Y4 ABC A B C
数字逻辑(第二版)毛法尧课后题答案
(27)10 , (00111000)8421BCD ,(135.6)8,(11011001)2 (3AF)16,
9
第二章 逻辑代数基础
2.1 分别指出变量（A，B，C，D）在何种取值时， 下列函数的值为1？
(1)F BD ABC
(0100,0111,1100,1101,1111)
16
(4)F A( A B C)(A C D)(E C D) A( A C D)(E C D) ( AC AD)(E C D) ACE ADE
(5)F AC ABC BC ABC
F AC ABC BC ABC ( AC ABC)(B C)(A B C) C(A B)(B C)(A B C) C(A B)(B C) C(B AC) BC
7
1.10 将下列8421BCD码转换成十进制数和二进制数 (1)011010000011 (2)01000101.1001
解：(1)（011010000011）8421BCD=(683)D=(1010101011)2 (2)(01000101.1001)8421BCD=(45.9)D=(101101.1110)2
21
(2)F ( A, B, C, D) AB ACD AC BC
AB 00
01 11
10
CD
00 1
1
1
0
1
1
01
1
0
11 1
0
10 1
0
1
1
1
1
(2)F ( A, B,C, D) AB AC BC
最简或与表达式： F ABC ABC F F (A B C)(A B C)
20
2.10 用卡诺图化简下列函数 ， 并写出最简“与 或”表达式和最简“或 与”表达式
数字逻辑(第二版)毛法尧课后题解答(1-6章)
习题一1.1 把下列不同进制数写成按权展开式:⑴(4517.239)10= 4×103+5×102+1×101+7×100+2×10-1+3×10-2+9×10-3⑵(10110.0101)2=1×24+0×23+1×22+1×21+0×20+0×2-1+1×2-2+0×2-3+1×2-4⑶(325.744)8=3×82+2×81+5×80+7×8-1+4×8-2+4×8-3⑷(785.4AF)16=7×162+8×161+5×160+4×16-1+A×16-2+F×16-31.2 完成下列二进制表达式的运算:1.3 将下列二进制数转换成十进制数、八进制数和十六进制数：⑴(1110101)2=(165)8=(75)16=7×16+5=(117)10⑵(0.110101)2=(0.65)8=(0.D4)16=13×16-1+4×16-2=(0.828125)10⑶(10111.01)2=(27.2)8=(17.4)16=1×16+7+4×16-1=(23.25)101.4 将下列十进制数转换成二进制数、八进制数和十六进制数,精确到小数点后5位：⑴(29)10=(1D)16=(11101)2=(35)8⑵(0.207)10=(0.34FDF)16=(0.001101)2=(0.15176)8⑶(33.333)10=(21.553F7)16=(100001.010101)2=(41.25237)81.5 如何判断一个二进制正整数B=b6b5b4b3b2b1b0能否被(4)10整除?解: 一个二进制正整数被(2)10除时,小数点向左移动一位, 被(4)10除时,小数点向左移动两位,能被整除时,应无余数,故当b1=0和b0=0时, 二进制正整数B=b6b5b4b3b2b1b0能否被(4)10整除.1.6 写出下列各数的原码、反码和补码：⑴0.1011[0.1011]原=0.1011; [0.1011]反=0.1011; [0.1011]补=0.1011⑵0.0000[0.000]原=0.0000; [0.0000]反=0.0000; [0.0000]补=0.0000⑶-10110[-10110]原=110110; [-10110]反=101001; [-10110]补=1010101.7 已知[N]补=1.0110,求[N]原,[N]反和N.解:由[N]补=1.0110得: [N]反=[N]补-1=1.0101, [N]原=1.1010,N=-0.10101.8 用原码、反码和补码完成如下运算：⑴0000101-0011010[0000101-0011010]原=10010101；∴0000101-0011010=-0010101。
吉林大学-数字逻辑(第2版)习题答案
毛法尧第二版习题一1.1 把下列不同进制数写成按权展开式:⑴(4517.239)10= 4×103+5×102+1×101+7×100+2×10-1+3×10-2+9×10-3⑵(10110.0101)2=1×24+0×23+1×22+1×21+0×20+0×2-1+1×2-2+0×2-3+1×2-4⑶(325.744)8=3×82+2×81+5×80+7×8-1+4×8-2+4×8-3⑷(785.4AF)16=7×162+8×161+5×160+4×16-1+A×16-2+F×16-31.2 完成下列二进制表达式的运算:1.3 将下列二进制数转换成十进制数、八进制数和十六进制数：⑴(1110101)2=(165)8=(75)16=7×16+5=(117)10⑵(0.110101)2=(0.65)8=(0.D4)16=13×16-1+4×16-2=(0.828125)10⑶(10111.01)2=(27.2)8=(17.4)16=1×16+7+4×16-1=(23.25)101.4 将下列十进制数转换成二进制数、八进制数和十六进制数,精确到小数点后5位：⑴(29)10=(1D)16=(11101)2=(35)8⑵(0.207)10=(0.34FDF)16=(0.00111)2=(0.15176)8采用0舍1入规则⑶(33.333)10=(21.553F7)16=(100001.01011)2=(41.25237)81.5 如何判断一个二进制正整数B=b6b5b4b3b2b1b0能否被(4)10整除?解: 一个二进制正整数被(2)10除时,小数点向左移动一位, 被(4)10除时,小数点向左移动两位,能被整除时,应无余数,故当b1=0和b0=0时, 二进制正整数B=b6b5b4b3b2b1b0能被(4)10整除.1.6 写出下列各数的原码、反码和补码：⑴0.1011[0.1011]原=0.1011; [0.1011]反=0.1011; [0.1011]补=0.1011⑵0.0000[0.000]原=0.0000; [0.0000]反=0.0000; [0.0000]补=0.0000⑶-10110[-10110]原=110110; [-10110]反=101001; [-10110]补=1010101.7 已知[N]补=1.0110,求[N]原,[N]反和N.解:由[N]补=1.0110得: [N]反=[N]补-1=1.0101, [N]原=1.1010,N=-0.10101.8 用原码、反码和补码完成如下运算：⑴0000101-0011010[0000101-0011010]原=10010101；∴0000101-0011010=-0010101。
数字逻辑(第二版)毛法尧课后题答案
(3)F ( A, B,C, D) BC D D(B C)( AD B) BC D AD BБайду номын сангаас
AB CD 00
00 0
01 11 10
1
1
0
01
1
1
11 1
1
1
1
1
1
10 0
1
1
0
(3)F B D
23
2.11用卡诺图判断函数 F(A、B、C、D)和G(A 、B、C、D)的关系
（3）（325.744）8 =3×82+2×81+5×80+7×8-1+4×8-2+4×8-3
（4）（785.4AF)16 =7×162+8×161+5×160+4×16-1+A×16-2+F×16-3
1
1.2 完成下列二进制表达式的运算
（1）10111+101.101 （2）1100-111.011
7
1.10 将下列8421BCD码转换成十进制数和二进制数 (1)011010000011 (2)01000101.1001
解：(1)（011010000011）8421BCD=(683)D=(1010101011)2 (2)(01000101.1001)8421BCD=(45.9)D=(101101.1110)2
4
1.8 用原码、反码和补码完成如下运算
（2）0.010110-0.100110 解（2）[0.010110-0.100110]原=1.010000
∴ 0.010110-0.100110=-0.010000 [0.010110-0.100110]反=[0.010110]反+[-0.100110]反