数电答案第四章
数电第四章参考答案
第四章 组合逻辑电路 作业 参考答案【题4-1】 分析图示组合逻辑电路，列出真值表，写出输出Y 1、Y 2与输入的逻辑函数式，说明整个电路所实现的逻辑功能（不是单个输出与输入的关系，而是把2个输出与3个输入综合起来看）。
解：该电路的逻辑功能为全加器，Y 1是和，Y 2是进位。
【题4-2】某汽车驾驶员培训班进行结业考试，有三名评判员，其中A 为主评判员，B 和C 为副评判员。
在评判时，按照少数服从多数的原则通过，但主评判员认为合格，方可通过。
请填写真值表，写出逻辑表达式，并用一片74LS00（内含四个2输入端与非门）或一片74LS02（内含四个2输入端或非门）这2种方法实现此评判规定。
解：设评判员评判合格为“1”，反之为“0”； 考试通过，F 为“1”，反之为“0”。
根据题意，列真值表如下。
据此可得：ABC12ABCC B A C B A C B A AC BC AB C B A ABC Y +++=+++++=)()(1AC BC AB Y ++=2ACAB AC AB F =+=CB AC B A F ++=+=)(FB CA FB CA【题4-3】设计一个“4输入1输出”的组合逻辑电路，实现“五舍六入”的功能：即当输入的四位8421BCD 码不大于5时，输出0；否则输出1。
要求： (1) 画出卡诺图、化简逻辑函数；(2) 用1片CD4001（内含四个2输入端或非门）实现该逻辑功能（标出管脚号）。
【题4-4】设计一个代码转换电路，输入为3位二进制代码、输出为3位格雷码（见下表），要求从CD4011、CD4001、CD4030中选用1个最合适的芯片实现逻辑功能。
解：CDAB Y 00X X 0X 011001X XXCA B A C A B A BC A Y +++=++=+=))((FB CA21313546121101000111XABC00011011YABC0010111ZABCAX =BA B A B A Y ⊕=+=CB C B C B Z ⊕=+=B CAYZX【题4-5】用一片74HC138（3-8译码器）辅以“4输入与非门”实现“1位全减”。
《数字电子技术基础》第四章习题答案
第四章 集 成 触 发 器 4.1R d S d Q Q不定4.2 （1CP=1时如下表)(2) 特性方程Q n+1=D(3)该电路为锁存器（时钟型D 触发器）。
CP=0时，不接收D 的数据；CP=1时，把数据锁存。
(但该电路有空翻)4.3 (1)、C=0时该电路属于组合电路；C=1时是时序电路。
(2)、C=0时Q=A B +; C=1时Q n+1=B Q BQ nn+= (3)、输出Q 的波形如下图。
A B C Q4.4CP D Q 1Q 2图4.54.5 DQ QCPT4.6 Q 1n 1+=1 Q 2n 1+=Q 2n Q n 13+=Q n 3 Q Q 4n 14n+=Q1CP Q2Q3Q44.7 1、CP 作用下的输出Q 1 Q 2和Z 的波形如下图； 2、Z 对CP 三分频。
DQ QCPQ1DQ QQ2ZRd CP Q1Q2Z14.8由Q D J Q KQ J Q KQ n 1n n n n +==+=⋅得D 触发器转换为J-K 触发器的逻辑图如下面的左图；而将J-K 触发器转换为D 触发器的逻辑图如下面的右图CPD Q QJKQ QDQ QJ KCP4.9CP B CA4.10CP X Q1Q2Z4.11 1、555定时器构成多谐振荡器 2、u c, u o 1, u o 2的波形u c u o 1u o 2t t t 1.67V3.33V3、u o 1的频率f 1=1074501316..H z ⨯⨯≈ u o 2的频率f 2=158H z4、如果在555定时器的第5脚接入4V 的电压源，则u o 1的频率变为1113001071501232....H z ⨯⨯+⨯⨯≈4.12 图(a)是由555定时器构成的单稳态触发电路。
1、工作原理（略）；2、暂稳态维持时间t w =1.1RC=10ms(C 改为1μF)；3、u c 和u o 的波形如下图：u ou ct t tu i (ms)(ms)(ms)5 10 25 30 45 503.33V4、若u i 的低电平维持时间为15m s ，要求暂稳态维持时间t w 不变，可加入微分电路4.13由555定时器构成的施密特触发器如图(a)所示 1、电路的电压传输特性曲线如左下图； 2、u o 的波形如右下图；3、为使电路能识别出u i 中的第二个尖峰，应降低555定时器5脚的电压至3V 左右。
数字电子技术基础教材第四章答案
习题44－1 分析图P4－1所示得各组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,说明电路得逻辑功能。
解:图(a):;;真值表如下表所示:其功能为一位比较器。
A>B时,;A=B时,;A<B时,图(b):真值表如下表所示:功能:一位半加器,为本位与,为进位。
图(c):真值表如下表所示:功能:一位全加器,为本位与,为本位向高位得进位。
图(d):;;功能:为一位比较器,A<B时,＝1;A=B时,＝1;A>B时,＝14－2 分析图P4－2所示得组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,指出该电路完成得逻辑功能。
解:该电路得输出逻辑函数表达式为:因此该电路就是一个四选一数据选择器,其真值表如下表所示:,当M＝1时,完成4为二进制码至格雷码得转换;当M＝0时,完成4为格雷码至二进制得转换。
试分别写出,,,得逻辑函数得表达式,并列出真值表,说明该电路得工作原理。
解:该电路得输入为,输出为。
真值表如下:由此可得:完成二进制至格雷码得转换。
完成格雷码至二进制得转换。
4－4 图P4－4就是一个多功能逻辑运算电路,图中,,,为控制输入端。
试列表说明电路在,,,得各种取值组合下F与A,B得逻辑关系。
解:,功能如下表所示,两个变量有四个最小项,最多可构造种不同得组合,因此该电路就是一个能产生十六种函数得多功能逻辑运算器电路。
4－5 已知某组合电路得输出波形如图P4－5所示,试用最少得或非门实现之。
解:电路图如下:4－6 用逻辑门设计一个受光,声与触摸控制得电灯开关逻辑电路,分别用A,B,C表示光,声与触摸信号,用F表示电灯。
灯亮得条件就是:无论有无光,声信号,只要有人触摸开关,灯就亮;当无人触摸开关时,只有当无关,有声音时灯才亮。
试列出真值表,写出输出函数表达式,并画出最简逻辑电路图。
解:根据题意,列出真值表如下:由真值表可以作出卡诺图,如下图:C AB 00 10 11 100 1由卡诺图得到它得逻辑表达式为: 由此得到逻辑电路为:4－7 用逻辑门设计一个多输出逻辑电路,输入为8421BCD 码,输出为3个检测信号。
数字电路与数字电子专业技术课后答案第四章
第四章 逻辑函数及其符号简化1.列出下述问题的真值表，并写出逻辑表达式：(1) 有A 、B 、C 三个输入信号，如果三个输入信号中出现奇数个1时，输出信号F=1，其余情况下，输出 F= 0.(2) 有A 、B 、C 三个输入信号，当三个输入信号不一致时，输出信号F=1，其余情况下，输出为0.(3) 列出输入三变量表决器的真值表•解：(1 )(1) F=AB+ A B1⑵ F= AB+ A C(3) F= (A+B+C) (A+B+ C ) (A+ B +C) (A+ B +C ) 解： (1) AB = 00 或 AB=11 时 F=1(2) ABC110 或 111 或 001,或 011 时 F=1 (3) ABC = 100 或 101 或 110 或 111 时 F=1 3. 用真值表证明下列等式.(1) A+BC = (A+B) (A+C)(2) A BC+A B C+AB C = BC ABC +AC ABC +AB ABC (3) A B + BC + AC =ABC+ A B C ⑷ AB+BC+AC=(A+B)(B+C)(A+C)A B C F0 0 0 00 01 10 10 10 11 0 1 0 0 11 01(2 )1 B 10 0 1 10 10 10 11 11 00 11 0 1 1 (3 )1 1 0 1 A 1B C F0 00 00 01 00 10 00 11 1 1 0 0 01 011F= A B C+ A B C +A B C +ABCF= (A+B+C) ( A + B +C )F= A BC+A B C+AB C +ABC ,F 的值为“ 12.对下列函数指出变量取哪些组值时(5) ABC+ A + B + C=1证：(1 )A B C A+BC(A+B)(A+C)0 0 0 0 00 0 1 0 00 1 0 0 00 1 1 1 11 0 0 1 11 0 1 1 11 1 0 1 1A B C ABC + ABC + ABC —BCABC + ACA B C + ABABC0 0 0 0 00 0 1 0 00 1 0 0 00 1 1 1 11 0 0 0 01 0 1 1 11 1 0 1 11 1 1 0 0(5 )A B C AB+ BC3 AC ABC + A"B"C—0 0 0 1 10 0 1 0 00 1 0 0 00 1 1 0 01 0 0 0 01 0 1 0 01 1 0 0 01 1 1 1 1ABC AB+BC+AC (A+B)(B+C)(A+C)0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 0 11ABC ABC + A + B + C0 0 0 10 0 1 10 1 0 10 1 1 11 0 0 11 0 1 1(5 )4. 直接写出下列函数的对偶式F'及反演式F的函数表达式(1) F=[A B(C+D)][B C D+B(C +D)](2) F= A BC + ( A +B C ) (A+C)⑶F= AB+ CD + BC + D + CE + D + E(4)F=C+AB?AB+ D解：(1) F'= [ A +B+CD]+[(B+ C+ D)?B+C D]]F = [A+ B + C D ]+[( B +C+D) ?( B +CD ]](2) F'= (A+ B + C)?[A?(B + C)AC]F = (A+ B<C)?[A?(B + C)+ A C]⑶F、=C?(A + B)+(A + B)?DF = C?(A + B) + (A + B)?D5. 若已知x+y = x+z，问y = z吗？为什么？解：y不一定等于z,因为若x=1时,若y=0,z=1,或y=1,z=0,则x+y = x+z = 1,逻辑或的特点，有一个为1则为1。
数字电子技术第四章课后习题答案（江晓安等编）
第四章组合逻辑电路1. 解： (a)(b)是相同的电路，均为同或电路。
2. 解：分析结果表明图(a)、(b)是相同的电路，均为同或电路。
同或电路的功能：输入相同输出为“1”；输入相异输出为“0”。
因此，输出为“0”(低电平)时，输入状态为AB＝01或103. 由真值表可看出，该电路是一位二进制数的全加电路，A为被加数，B为加数，C为低位向本位的进位，F1为本位向高位的进位，F2为本位的和位。
4. 解：函数关系如下：SF++⊕=+ABSABS BABS将具体的S值代入，求得F 312值，填入表中。
A A FB A B A B A A F B A B A A F A A F AB AB F B B A AB F AB B A B A B A AB F B A A AB F B A B A B A F B A AB AB B A B A F B B A B A B A B A B A B A F AB BA A A B A A B A F F B A B A F B A B A F A A F S S S S =⊕==+==+⊕===+⊕===⊕===⊕===+⊕===+=+⊕===⊕==+==⊕==Θ=+=+⊕===+++=+⊕===+=⊕===⊕==+=+⊕==+=+⊕===⊕==01111111011010110001011101010011000001110110)(01010100101001110010100011000001235. （1）用异或门实现，电路图如图(a)所示。
(2) 用与或门实现，电路图如图(b)所示。
6. 解因为一天24小时，所以需要5个变量。
P变量表示上午或下午，P＝0为上午，P=1为下午；ABCD表示时间数值。
真值表如表所示。
利用卡诺图化简如图(a)所示。
化简后的函数表达式为D C A P D B A P C B A P A P DC A PD B A P C B A P A P F =+++=用与非门实现的逻辑图如图(b )所示。
数字电子技术基础(第四版)课后习题答案_第四章
第4章触发器[题4.1]画出图P4.1所示由与非门组成的根本RS触发器输出端Q、Q的电压波形，输入端S、R的电压波形如图中所示。
图P4.1[解]见图A4.1图A4.1[题4.2]画出图P4.2由或非门组成的根本R-S触发器输出端Q、Q的电压波形，输出入端S D，R D的电压波形如图中所示。
图P4.2[解]见图A4.2[题4.3]试分析图P4.3所示电路的逻辑功能，列出真值表写出逻辑函数式。
图P4.3 [解]：图P4.3所示电路的真值表S R Q n Q n+1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0* 1 110*由真值表得逻辑函数式 01=+=+SR Q R S Q nn[题4.4] 图P4.4所示为一个防抖动输出的开关电路。
当拨动开关S 时，由于开关触点接触瞬间发生振颤，D S 和D R 的电压波形如图中所示，试画出Q 、Q 端对应的电压波形。
图P4.4[解] 见图A4.4图A4.4[题4.5] 在图P4.5电路中，假设CP 、S 、R 的电压波形如图中所示，试画出Q 和Q 端与之对应的电压波形。
假定触发器的初始状态为Q =0。
图P4.5[解]见图A4.5图A4.5[题4.6]假设将同步RS触发器的Q与R、Q与S相连如图P4.6所示，试画出在CP 信号作用下Q和Q端的电压波形。
己知CP信号的宽度t w = 4 t Pd 。
t Pd为门电路的平均传输延迟时间，假定t Pd≈t PHL≈t PLH，设触发器的初始状态为Q=0。
图P4.6图A4.6[解]见图A4.6[题4.7]假设主从结构RS触发器各输入端的电压波形如图P4.7中所给出，试画Q、Q端对应的电压波形。
设触发器的初始状态为Q=0。
图P4.7[解] 见图A4.7图A4.7[题4.8]假设主从结构RS触发器的CP、S、R、DR各输入端的电压波形如图P4.8所示，1DS。
数电第四章习题答案
4.11图P4.11（a）所示各电路中，FF1～FF2均为边沿触发器:
1）写出各个触发器次态输出的函数表达式；
图P4.2
解答：见图A4.2
图A4.2
4.3一种特殊的RS触发器如图P4.3所示。
1）试列出状态转换真值表；
2）写出次态方程；
3）R与S是否需要约束条件？
图P4.3
解答：1）
①CP=0时，SS=1,RR=1,期间 ，状态保持。
2CP=1时，
即在CP=1的情况下：若R=0，S=0。则RR=1，SS=1，有 ，状态保持。
图P4.13
解答：根据电路图可知 ，而该电路中的触发器是CP上升沿触发的D触发器，其新态方程为： 。据已知的CP信号波形，可以画出A、B端的输出波形如图A4.13所示。
图A4.13
4.14什么是触发器的空翻现象？造成空翻的原因是什么？
解答：所谓触发器的“空翻”是指在同一个时钟脉冲作用期间触发器状态发生两次或两次以
图A4.17
4.18图P4.18一个扭环计数器，如果电路的初始状态为 ，试画出在一系列CP作用下的 、 、 、 波形（CP数目多于8）。
图P4.18
解答：从电路图可知， （CP上升沿时成立）
如果电路的初始状态为 ，可以画出在一系列CP作用下 、 、 、 的波形如图A4.18所示。
图A4.18
4.19据如图P4.19示的电路，试画出在8个CP作用下 、 、 的波形，假设电路的初始状态为 。
为使主从JK触发器按其特性表正常工作，在CP = 1期间，必须使JK端的状态保持
数字电路与数字电子技术课后答案第四章(供参考)
(4) F=ΠM(5,7,13,15)
= BD
F= +
(5) F=ΠM(1,3,9,10,11,14,15)
= AC+ D
F = ( + )(B+ )
(6) F=∑m (0,2,4,9,11,14,15, 16,17,19,23,25,29,31)
F= + + BCD+ B E+AB E+ACDE+A +A E
= A⊙B⊙C
(6) = ⊙ ⊙
证:
左=
= [(A⊕B)+ ] (A⊙B)+C]
= (A⊙B) +[(A⊕B)C]
= +AB + BC+A C
右= ( ⊙ )⊙
= [( ⊙ ) + ]
= [( +AB) + ]
= +AB +
= +AB +(A⊕B)C
= +AB + BC+A C
9.证明
(1)如果a + b = c，则a + c = b，反之亦成立
(2)F在输入组合为1,3,5,7时使F=1
15.变化如下函数成另一种标准形式
(1) F=∑m (1,3,7)
(2) F=∑m (0,2,6,11,13,14)
(3) F=ΠM(0,3,6,7)
(4) F=ΠM(0,1,2,3,4,6,12)
解:
(1)F=ΠM(0,2,4,5,6)
(2)F=ΠM(1,3,4,5,7,8,9,10,12,15)
(3)F=∑m (1,2,4,5)
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X X 0 0 1 1 0 0 1 1
X X 0 1 0 1 0 1 0 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
1 1 1 1 1 1 1 1 0 1
1 1 1 1 1 1 1 0 1 1
1 1 1 1 1 1 0 1 1 1
1 1 1 1 1 0 1 1 1 1
1 1 1 1 0 1 1 1 1 1
输入变量 输 出 R A G Z 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1
《数字电子技术基础》第五版
3. 选用小规模SSI器件 4. 化简
Z R' A'G' RA RG AG
设计举例：
5. 画出逻辑图
《数字电子技术基础》第五版
利用无关项化简，得：
Y2 I 4 I 5 I 6 I 7 Y1 I 2 I 3 I 6 I 7 Y0 I1 I 3 I 5 I 7
《数字电子技术基础》第五版
二、优先编码器
• 特点：允许同时 输入两个以上的 编码信号，但只 对其中优先权最 高的一个进行编 码。
16线-4线优先编码器 其中，
' A15 的优先权最高· · ·
《数字电子技术基础》第五版
状态
1 0 1 0 1 1 0 0
不工作 工作，但无输入 工作，且有输入 不可能出现
《数字电子技术基础》第五版
• • • •
第一片为高优先权 只有(1)无编码输入时，(2)才允许工作 ' ' ' 第(1)片YEX 0 时表示对 A15 ~ A8 的编码 低3位输出应是两片的输出的“或”
Y F ( A)
《数字电子技术基础》第五版
4.2.2 组合逻辑电路的设计方法
一、逻辑抽象 • 分析因果关系，确定输入/输出变量 • 定义逻辑状态的含意（赋值） • 列出真值表 二、写出函数式 三、选定器件类型 四、根据所选器件：对逻辑式化简（用门） 变换（用MSI） 或进行相应的描述（PLD） 五、画出逻辑电路图，或下载到PLD 六、工艺设计
为0时，电路工作 有编码输入
《数字电子技术基础》第五版
输 入
' I3 ' I4 ' I5 ' I6 ' I 7 Y2'
输 出
S
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
' I0
' I1
' I2
Y1'
1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
Y0' YS
1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1
输
I0 X X X X X I1 X X X X X I2 X X X X X I3 I4 X X X X 1 X X X 1 0
入
I5 X X 1 0 0 I6 X 1 0 0 0 I7 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0
输 出
Y2 Y1 1 1 0 0 1 Y0 1 0 1 0 1
X
X
X
1
1
《数字电子技术基础》第五版
4.3 若干常用组合逻辑电路
4.3.1 编码器 • 编码：将输入的每个高/低电平信号变成一 个对应的二进制代码 • 普通编码器 • 优先编码器
《数字电子技术基础》第五版
一、普通编码器
• 特点：任何时刻 只允许输入一个 编码信号。 • 例：3位二进制 普通编码器
I0 I1 I2
1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
《数字电子技术基础》第五版
附加输出信号的状态及含意
YS'
' YEX
状态
不工作 工作，但无 输入 工作，且有 输入 不可能出现
1 0 1 0
1 1 0 0
《数字电子技术基础》第五版
控制端扩展功能举例：
• 例： 用两片8线-3线优先编码器
• 译码：将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低 电平信号。 • 常用的有：二进制译码器，二-十进制译码器，显示译码 器等 输 入 输 出 一、二进制译码器 例：3线—8线译码器
A2 A1 A0 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0
0 0 0 0 1 1 1
0 0 1 1 0 0 1
0 1 0 1 5 I 4
《数字电子技术基础》第五版
实例： 74HC148
低电 平
《数字电子技术基础》第五版
Y2' ( I 7 I 6 I 5 I 4 )'
选 通 信 号
Y2' [( I 7 I 6 I 5 I 4 ) S ]'
Y2' [( I 7 I 6 I 5 I 4 ) S ]'
1 1 1 0 1 1 1 1 1 1
1 1 0 1 1 1 1 1 1 1
《数字电子技术基础》第五版
• 利用附加控制端进行扩展 例： 用74HC138（3线—8线译码器）
4线—16线译码器
《数字电子技术基础》第五版
D3=0
D3=1
Z i' mi'
《数字电子技术基础》第五版
二、二—十进制译码器
4.1概述
一、组合逻辑电路的特点 1. 从功能上 2. 从电路结构上
任意时刻的输出仅 取决于该时刻的输入
不含记忆（存储） 元件
《数字电子技术基础》第五版
二、逻辑功能的描述
a1 a2
组合逻辑 电路
y1
y2
an
组合逻辑电路的框图
ym
y1 f1(a1a 2 a n ) y2 f 2(a1a 2 a n ) ym f m (a1a 2 a n）
《数字电子技术基础》第五版
四、显示译码器
• 1. 七段字符显示器 如：
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• 2. BCD七段字符显示译码器
输 数字
0 1 2 3 4 5 6 7
（代码转换器）7448
输 出
Yd
1 0 1 1 0 1 1 0
入
A3
0 0 0 0 0 0 0 0
A2 A1
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
' ' ' ' Z1 AC ' A' BC AB'C m (3,4,5,6) Z1 m(3,4,5,6) ( m3m 4 m5 m6 )'
Z 2 BC A' B 'C m (1,3,7)
' ' ' '
' ' ' Z 2 m (1,3,7 ) ( m1m3m7 )'
Z 3 A' B AB'C m ( 2,3,5)
Z 4 A BC B C ABC
' ' ' ' Z 4 m (0,2,4,7 ) ( m0 m 2 m 4 m7 )' m(0,2,4,7)
' ' ' Z 3 m ( 2,3,5) ( m 2 m3m5 )'
' Y1 A2 A1' A0 m1
逻辑表达式： 用电路进行实现
Y2 A A1 A m 2
' 2 ' 0
... Y7 A2 A1 A0 m7
用二极管与门阵 列组成的3线－8 线译码器
《数字电子技术基础》第五版
集成译码器实例：74HC138
附加 控制端
S S3 S 2 S1
《数字电子技术基础》第五版
《数字电子技术基础》第五版
三、二-十进制优先编码器
' ' • 将 I 9 ~ I1
编成0110 ~ 1110
' ' I 9 的优先权最高， I 0 最低 •
• 输入的低电平信号变成一个对应的十进制的编码
《数字电子技术基础》第五版
' YEX
《数字电子技术基础》第五版
4.3.2 译码器
Y ∑ i m
《数字电子技术基础》第五版
2. 举例
例：利用74HC138设计一个多输出的组合逻辑电路，输出 逻辑函数式为： Z1 AC ' A' BC AB'C
Z 2 BC A' B 'C Z 3 A' B AB'C Z 4 A' BC ' B 'C ' ABC
' ' ' ' ' ' ' YS' ( I 7 I 6 I 5 I 4 I 3 I 2 I1' I 0 S )' ' ' ' ' ' ' ' ' YEX [( I 7 I 6 I 5 I 4 I 3 I 2 I1' I 0 S )' S ]'
附 加 输 出 信 号
[( I 7 I 6 I 5 I 4 I 3 I 2 I1 I 0 ) S ]'
0
1 0 1
' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' Y2 I 7 I 6 I 5 I 4 I 3 I 2 I1' I 0 I 7 I 6 I 5 I 4 I 3 I 2 I1' I 0 ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' I 7 I 6 I 5 I 4 I 3 I 2 I1' I 0 I 7 I 6 I 5 I 4 I 3 I 2 I1' I 0