数电_数电习题答案.doc

第 1 章习题答案

1-1 ．按照集成度分类，试分析以下集成器件属于哪种集成度器件：

（ 1）触发器；（ 2）中央处理器；

（ 3）大型存储器；（ 4）单片计算机；（ 5）多功能专用集成电路；（ 6）计数器；（ 7 ）可编程逻辑器件。

解：（ 1）小规模；（ 2）大规模；（ 3）超大规模；（ 4）超大规模；（ 5）甚大规模；（ 6）中规模；（ 7）甚大规模。

1-2 ．将下列十进制数转换为二进制数、八进制数和十六进制数。

（ 1） 45（ 2） 78（ 3） 25.125 （ 4） 34.25 （ 5）65 （ 6） 126

解：（ 1 ） (45) 10=(101101) 2=(55) 8=(2D) 16 （ 2 ） (78) 10=(1111000) 2=(170) 8=(78) 16 （ 3 ） (25.125) 10=(11001.001)

=(170.1) 8=(78.2)

（ 4 ） (34.25) 10 =(100010.01) 2=(42.2) 8=(22.4)

（ 5） (65) 10=(1100101) 2=(145) 8=(65) 16 （ 6） (126) 10=(1111110) 2=(176) 8=(7E) 16 1-3 ．将下列十六进制数转换为二进制数和十进制数。

解：（1）(49) 16=(1001001) 2=(73) 10（2）(68) 16=(1101000) 2=(104) 10（ 3）(22.125) 16=(1100101) 2=(145) 10

（ 4 ） (54.25) 16=(1010100.00100101) 2=(84.14453125) 10 （ 5 ） (35) 16=(110101) 2=(53) 10 （ 6 ） (124) 16=(100100100) 2=(292) 10

1-4 ．将下列八进制数转换为二进制数和十进制数。解：（ 1）(27) =(010111) =(23) （ 2）(56) =(101110) =(46) （3）(12.34) =(1010.011100) =(10.4375)

10 8

2 10 8

（ 4 ） (74.25)

8 =(111100.010101) =(84.328125)

10 （ 5 ） (35) 8

=(11101) 2

=(29)

（ 6 ）

(124) 8=(1010100) 2=(84) 10

1-5 ．将下列二进制数转换为十六进制数、八进制和十进制数。

解：（ 1 ） (1110001) 2

=(71) 16

=(161) =(113) 10

（ 2 ） (10101.001) =(15.2) 16 =(25.1) 8 =(21.125)

10 （ 3）

(10111.1101) 2=(17.D) 16=(27.64) 8=(23.8125) 10

（ 4 ） (10001) 2

=(11) 16=(21) 8=(17) 10 （ 5 ）

(1010101) 2=(55) 16=(125)

=(85) 10

1-6 ．试求出下列 8421BCD 码对应的十进制数。

解：（ 1）(111001) 8421BCD =(39)

（ 2） (1001.0010) 8421BCD =(9.2) 10

（ 3） (10111.1000)

8421BCD

=(17.8) 10 （ 4）

(100001) 8421BCD =(21) 10 （ 5）(1010101.00100111) 8421BCD =(55.27) 10

1-7 ．试求出下列 5421BCD 码对应的十进制数。

解：（ 1）(111001) =(36) 10 （ 2） (1000.0011)

=(5.3)

（ 3） (10100.1100)

=(14.9)

（ 4）

5421BCD

5421BCD 10

5421BCD

(10100001) 5421BCD =(71) 10 （5） (00111011.00101010) 5421BCD

=(38.27) 10

1-8 ．试求出下列格雷码对应的二进制数码。

解：（ 1）(0011) 格雷码

=（0010）（2）(1000.0100)

格雷码

=(1111.0111) （ 3）(0101.1100)

格雷码 =(0110.1000)

（4） (10010001) 格雷码

=(11100001) 2 （ 5） (00111011.00101010)

格雷码

=(00101101.00111100)

1-9 ．试求出下列二进制数码对应的格雷码。

解：（ 1） 0111=(0100) 格雷码（ 2） 1010.0101=(1111.0111) 格雷码

（ 3） 1101.1101=(1111.0111)

格雷码

（ 4）

10110101=(11100111) 格雷码（ 5） 00111111.00101011=(00101000.00111110)

格雷码

1-10 ．略

1-11 ．略 1-12 ．略

1-13 ．略

第 2 章习题答案2-1 解：

2-2 解： C=1 时， Y=A ； C=0 时， Y=AB 。波形如下：

2-3 略

2-4 (1) Y 0

(2) 原题有误，改为Y

AB （ ACD AD B C）（A B）

Y 0

(3)Y ABCD E

(4)YBCADAD

(5)YACDE

2-5(1)Y (A B)(A B C)A；Y(A B)(A B C)A

(2)Y (A C)A B(A C)； Y (A C)A B(A C)

(3) Y (A B)(C D) C D(A B C)；Y (A B)(C D) CD(A B C)

(4) Y A(BC ABC ABC) ； Y A(BC ABC ABC)

2-6 (1) Y m(3,5,6,7)

(2)Y m(0,1,4,8,9,10,11,12,13,1,4,15)

(3)Y m(0,1,2,3,4,5,6)

2-7(1) 解 :

Y A (2)解 :

Y A B C

(3)解 :

Y BC AC CD ACD

(4)解 :

Y A BC CD

2-8(1) 解 :

Y AC AB AC

(2)解 :

Y AB BC AC

或者

Y BC AB AC

(3)解 :

Y AC AC AB BD 或者

Y AC AC BC BD

2-9(1) 解 :

Y A B

(2)解 :

Y A C

2-10(1) 化简得：Y AB AC A( B C )

真值表如表所示：

A B C Y

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 0

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 1 逻辑图如图所示：

波形图如图所示：

卡诺图如图所示：

(2)化简得： Y ABC

真值表如表所示：

A B C Y

0 0 0 1

0 0 1 1

0 1 0 1

0 1 1 1

1 0 0 1

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 0 逻辑图如图所示：

波形图如图所示：

卡诺图如图所示：

第 3 章 3-1 解：（ 1）

三极管的工作饱和

放大

截止

状态

电流情况

C( sat)

(sat)

I B

I C ( sat)

U I B

R C

( sat )

I B

R C

PN 结偏置

发射结正偏

发射结正偏发射结反偏集电结正偏

集电结反偏

晶体管各极电 U B U E ;U B

U C U B U E ;U C

U B

U B U E ;U C U B

压

3-2

解：

（a ）当输入端悬空时， U BE =-10V ，三极管处于截止状态， O

。

u =10V

若 u I =0V ，三极管处于截止状态， u O =10V 。

5 0.7

0.7 ( 10)

若 u I =5V ，则基极电流 i B

0.308mA ，而基极饱和电流

CES

5.1

0.16mA ，所以 i B

BS ，三极管处于饱和状态， u O = U CES ＝ 0.3V 。

5 0.7 0.7 ( 8)

0.075mA ，而

（ b ）当输入端悬空时，则基极电流 i B

4.7

CES

I BS

0.047mA 所以 i B

三极管处于饱和状态， u O =U CES ＝ 0.3V 。

50 2

若 u I ＝ 0V ，则三极管截止， u O =5V 。

5 0.7 0.7 ( 8) 若 u I =5V ，则基极电流 i B

0.432mA ,可见 i B I BS ,

三极管饱和导通， u O

4.7

=U CES ＝ 0.3V 。

3-3

解: 对应波形如图所示

Y(与门）

Y(或门）

Y(与非门）

Y(或非门）

3-4

解：

Y( E=0）

Y( E=1）

3-5

解：（ 1） 0.7V ；（2） 0.7V ；（ 3）0.7V ；（ 4） 4.3V

3-6

解：（ 1） 2.9V ；（2） 2.9V ；（ 3）0V ；（ 4） 2.9V

3-7

解： a)电阻小于关门电阻，相当于低电平，输出固定为1； b）电阻大于开门电阻，相当于高电平，

输出Y2 A ；c)悬空相当于接高电平，输出Y3 A ；d)电阻小于关门电阻，相当于低电平，输出

Y4 A ；e）电阻大于开门电阻，相当于高电平，输出固定为1； f）输出固定为1； h）输出固定

为0

3-8

解： a) Y1 AB；b） Y2 A B ；c) Y3 A ；d) Y4 A ；e）Y5 0 ；f） Y6 A ；h）Y8 AB

3-9

解： b,d,g

3-10 写出图 3-53 所示电路的表达式。

图 3-53 习题 3-10 的图

解：

Y (CA CB) 1 CA CB

C A CB (A C)(B C)

AC BC

3-11

解：解：根据电路图中的输入输出，通过对电路逻辑电平的分析可以确定各电路的逻辑关系。

（a） Y1ABCDE（b）Y2 A B C D E

（c） Y3 ABC DEF （d） Y4 A B C D E F

3-12

解： a) Y1 AB ;b) Y2 AB ; c) Y3 AB AB ; d) EN 1, 不工作； EN 0,Y4 AB

3-13

解：

a) Y1 ABgAB ;b) EN 0, 输出高阻态； EN 1,Y2 BC DE +A ; c); EN 0,Y3 A；EN 1, 输出高阻态d) EN 0,Y4 A；EN 1, 输出高阻态

第 4 章

4-1

（a）表达式为：Y A AB B AB

A A

B B AB A(A B) B( A B) AB AB A B ，

该电路具有异或功能。

（b）表达式为：

Y ABC A ABC B ABC C ( ABC A)( ABC B)( ABC C ) (ABC AB) (ABC C)

ABC ABC

由逻辑表达式可列出真值表:

A B C Y

0 0 0 1

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 0

1 0 1 0

1 1 0 0

1 1 1 1

由表可知，该电路为 3 变量一致判别电路。

(c)略；（ d）略；（ e）略；（ f ）略。

4-2略

4-3

解：当 XY=00时， S=C；当 XY=01时， S=C+2；当 XY=10 时， S=C+3；当 XY=11时， S=C+5

4-4此图为十线---四线编码器（输入低电平有效，输出高电平有效）。

4-5

(a)图：

Y m0m7AB C ABC

(b)图：

Y1m5m 7=AC

Y2 m1 m3 m4 m7 ABC ABC BC

Y3 m0 m4 m6 BC ABC

4-6 0、1、 2、 3、 4

4-7 （a）Y B C A BC BC BC A C BC

(b) Y A BC ABC D ABC ABC D ABCD

ABC ABD ABD AB C

4-8 略

4-9

该电路由编码器、译码器和显示电路三部分组成。

对应奇数输入端为低电平时，发光二极管导通发光，对应偶数输入端为低电平时，发光二极管

截止，不发光。

4-10密码是0100。

4-11图中七段LED 数码管为共阴极接法，当各字段的控制电平为高电平时，相应字段发光二极

管正向导通而点亮。由于u 为 f=1Hz 的正弦电压，所以当u>0 时，比较器输出为1，a、b、 c、d、g 字段点亮，显示数字3，持续时间为0.5s；当 u<0 时，比较器输出为0，a、c、d、e、f 、g 字段点亮，显示数字6，持续时间为0.5s。

4-12略

4-13

解：

A B C D M N O P

0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 1 0 0 0 0

0 0 1 0 0 0 0 0

0 0 1 1 0 0 0 0

0 1 0 0 0 0 0 0

0 1 0 1 0 0 0 0

0 1 1 0 0 0 1 0

0 1 1 1 0 0 1 1

1 0 0 0 0 0 0 0

1 0 0 1 0 0 1 0

1 0 1 0 0 1 0 0

1 0 1 1 0 1 1 0

1 1 0 0 0 0 0 0

1 1 0 1 0 0 1 1

1 1 1 0 0 1 1 0

1 1 1 1 1 0 0 1

根据真值表写出表达式，并可画出逻辑电路图（略）。

4-14略

4-15

解：

4-16

解：

4-17

解：

D2 74LS153 Y1

C 1

A1 A0

A B

（2）略

4-18

1 0

0 D

D 74HC151

4 Y1

A A A

2 1 0

A B C

4-19略

4-20

Y 1（当 A=0 ，B=1 时）存在竞争冒险，通过增加乘积项可以消除，Y1 AC BC AB ; Y 2（当 A=0 ，C=1 时）存在竞争冒险，通过去掉乘积项可以消除，Y2 AB AC BC ;

第 5 章习题答案

5-1

解：

5-2

解：

5-3

解：

5-4

解：

5-5

解：

5-6

解：

5-7

解：

5-8 若JK触发器CP、R

D、

D、J、K端的电压波形如图5－ 38 所示，试画出Q、

端对应的电压

波形。

解：CP

S D

R D

5-9 解：

5-10 解：

Q a

Q b

Q c

Q d

Q e(0) Q f

Q g(0)

Q h

5-11 略

5-12

解：

5-13 图 5-43(a) 是由 JK 触发器构成的电路，设各触发器的初始状态为Q= 0，输入端CP和A的波形如图 5-43(b) 所示，试画出输出端 Q 、 Q0 、 Q、Q1对应的电压波形。

0 1

1 1J Q 0 J

Q 1 CP

A C1

Q0 C1

1K 1K

1 A

(a) (b) 解：

5-14 略

第 6 章习题答案

6-1

1.时钟方程

CP0＝ CP1＝ CP2＝ CP

2.驱动方程

D Q n ； D1 Q0n； D2 Q1n Q0n

0 2

3.输出方程

Y Q2n Q0n

4．状态方程

Q0n 1D0Q2n；Q1n 1D1Q0n； Q2n 1D2Q1n Q0n

5.列出逻辑状态表

逻辑状态表如表所示 :

逻辑状态表

CP脉冲顺序

Q2 Q1Q0

等效十进制数输出 Y

0 0 0 0 0 1

1 0 0 1 1 1

2 0 1 1

3 1

3 1 1 1 7 1

4 1 1 0 6 0

5 0 0 0 0 1

0 1 0 1 5 1

1 0 1 0

2 1

2 0 0 1 1 1

0 1 0 0 4 0

1 0 0 0 0 1

由状态转换表可得状态转换图，如图所示:

6.确定时序逻辑电路的功能

该电路是同步五进制计数器，具有自启动能力。

6-2 驱动方程：J

1 K

1 Q3 ；

2 K 2 Q1；J

3 Q1Q2， K 3 Q3

状态方程：Q

n 1 Q

n Q1

Q3n Q1n Q3n Q1n ；

Q2n 1 Q1n Q2n Q1n Q 2n Q2n Q1n

；

Q3n 1 Q3n Q2n Q1n

输出方程：

Y Q3 态转换图：

电路的逻辑功能：是一个五进制计数器，电路可以自启动。

6-3 驱动方程：D0 AQ1，

D1 AQ1 Q0

状态方程：Q0n 1 D0 AQ1n，Q1n 1 D1 AQ n Q n A(Q n Q n )

1 0 1 0 输出方程：

Y AQ0 Q1

由状态方程可得状态转换表，如表所示:

AQ1n Q0n Q1n 1Q0n 1Y

0 0 0000

0 0 1000

0 1 0000

0 1 1000

1 0 0010

1 0 1110

1 1 010 1

1 1 1100

由状态转换表可得状态转换图:

电路的逻辑功能是：串行数据检测器，连续输入三个以上

6-4

Q0Q1Q2Q3

CR M1

CP 74LS194(0) M

D D SL

D0 D

G 1 1 1 时，输出为1，其余情况都为0。

Q0Q1Q2Q3

CR M1

74LS194(1) M

SL SR

6-5状态图：

波形图：

6-6 13 分频。

6-7 （ a）七进制0000 0001 0010 0011

011001010100 （b）十进制

00000001001000110100

10011000011101100101

6-8（a）十进制

10100001001000110100

1001100001110110

0101

（b）九进制（状态从0000 至 1000 循环）。

0000 0001 0010 0011 0100

100001110110

0101

6-9（a）八进制

0100001100100001 1101111011110000 （b）二进制

6-10(a)十进制

00001111111011011100

01111000100110101011 （b）十进制

00000001001000110100 10011000011101100101

6-11 63 进制（低位片7 进制，高位片9 进制， 7× 9=63）

6-12 (1)

Q3 Q2 Q1 Q0

1 CT T

CO CT P

74LS163

CP LD 1

D D D D

3 2 1 0

（2）

Q Q Q Q

Q3 Q Q Q

3 2 1 0

CT T 2 1 0

CO CT T CO 1

CT P 74LS163 CT 74LS16 3

CR P CR

CP LD 1 CP LD 1

D D D D

0 D D D D

3 2 1

6-13（1）

（2）略；

6-14

（1）

Q3 Q2 Q1 Q0

C P1

74LS197 CT/ LD

C P0

D D D D

3 2

1 0

(2)

Q3Q2Q1Q0Q3Q2Q1Q0

C P1

74LS197 CT L C P1

74LS197 CT L

(1) / D (2) / D

CP0 CP0

1 1 CP CP

CR CR

D3 D2 D D

0 D3 D2 DD

1 1 0

6-15

1 &

Q Q Q Q

CO 3 2 1 0 CO CR

7 6 5 4 CR

Q Q Q Q Q Q Q Q

3 2 1 0

74LS160(2 ) 74LS160(1)

D D D

D0 C T C LD D3 D2 D1 D0

3 2 1 P C P

T T

T T CT P CP LD

CP 6-16

QQ QQ CR Q7 Q6 Q5 Q4 CR Q3 Q2 Q1 Q0 CR

11 10 9 8 Q3 Q2 Q1 Q0

Q3 Q Q Q Q Q Q

2 1 0

CT T CO CT T 3 2 Q1 0 CT T CO 74LS160( 3) 74 LS160 (2) CO

CT P CT P

74 LS160 (1)

CT P1 D3 D2 D1 D0 C LD DD2D1 D0 D

3 D2 D1 D0

3 C LD

P C LD

P P

1 1 1

6-17~6-19 略

第 7 章习题答案

7-1

解： t W 1.1RC 1.1 10 1030.01 10 6 s 0.11ms

u I

t 1

t 2

u C

t 1

t 3

u O

t W

7-2

解： 1 1.43 1.43

6 Hz=242.37Hz

(R 1 2R 2 )C

(15 2 22) 10 3

0.1 10

波形见原书图 7-9 （b ）。 7-3 解：

u i

0 t

u O

7-4

解：（ 1） U T ＋＝

U CC 6.67V ， U T ＋

1 U

CC 3.33V T

T ＋

T －

1 U

CC 3.33V

3 ＝，△ U ＝ U － U ＝

3 （2）U T+ U CO

6V, U T-

U CO 3V, VU T 1

U CO 3V

2 2

7-5

解：（ 1）随 U CO 增大，振荡频率降低。（2）没有影响。 7-6 解：

（1）

T 0.7( R 1 R 2 R BP )C 0.7 50 103

0.01 10 6 s

0.35ms