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下载所得到的文件列表数字逻辑电路第3章复习题.doc
文档介绍：
一、分析题: 1 、试分析如下面图( a )和图(B) 所示逻辑电路,说明分别是什么逻辑功能。( 10 分) . 2、(10分)、试分析下图所示逻辑电路。 2 B L =1 1 A C & L & =1 & 3-1 、( 12分) 、分析下图电路的逻辑功能。要求写出逻辑函数表达式,画出真值表,说明电路的逻辑功能。 3-2 (8分) 、由译码器 74138 和8选1 数据选择器 74151 组成如下图所示的逻辑电路。 X 2X 1X 0及Z 2Z 1Z 0为两个三位二进制数,试分析下图电路的逻辑功能。(74138 是3-8 线译码器,74151 是8选1数据选择器)。 A 1 & B 1 & & L ≥1 ≥1 ≥1 ≥1 L AB (a ) (b ) 5 Y 6 D 0 74138 D 1 34 0 1 A Y 7 G 0 Y 1 3 D A 5 2 D Y D A 6 G D 1 Y Y Y D 2 7 4 2 0 1 Y 2B D 74151 G 2A 1A A0 2 A Y 1 X0 2 XX 1 0 Z Z Z 24、(6分) 由译码器 74138 和门电路组成的电路如下图所示,试写出 L 1、L 2的最简表达式。 5、 6、(12分)、下图所示的 TTL 门电路中,要求实现下列规定的逻辑功能时,其连接有无错误?说明正确或错误的理由。如有错误请改正。 CD AB L?? 1 AB L? 2C AB L?? 3 +V & R P CD &
B A 1 B & A =1
L 2 & L 3 C B A ≥1 (a) (b) (c) 7、(12分)、在下图(a)(b)(c)中,所有的门电路都为 TTL 门,设输入 A、B、C的波形如图(d) 所示,试分析电路的逻辑关系,写出表达式,并定量画出各输出的波形图。 B A =1
L 1 ≥1 A 2L B C & ≥1 EN &△ BC 1G L 3 A & AB C (a) (b) (c) (d) 8、(8分)、分析下图所示电路,求输入 S 1、S 0 各种取值下的输出 Y ,填入下表中。 9、分析下图的逻辑功能。(10分) 10、(9分)为了实现下列图中输出所表示的逻辑,判断下列图连接是否正确。要求说明正确和错误的原因。若有错,请改正。 11-1 、求下列各题的最简与或表达式。( 12分) 1.2、 11-2 、试对应输入波形画出下图中 Y 1~Y 6 的波形。(本题共 6 小题,共 24分) 12、试对应输入波形画出下图中 Y 1 ~Y 5 的波形。( 设触发器初态为零) ( 本题共 5 个图, 每图 4分,共20 分) Y 13、分析图示电路的逻辑功能。要求写出逻辑式,列出真值表,然后说明逻辑功能。(8分) 14-1 、某编码器的真值表如下,试分析其工作情况: (6分) (1)是? /?线编码器? (2)编码信号高电平还是低电平有效? (3)编码信号 K 0~K 7间有何约束条件? (4)当K 5信号请求编码时, Y 2Y 1Y 0=? (设未列出的输入组合不能出现) Y 1Y 2 14-2 、求下图中 Y的最简与或式。(8分) 15-1 、 16-1 、 17-1 (15分)写出下图电路中 Y1、 Y2 的逻辑函数式,并化简为最简单的与-或表达式。译码器 74LS138 的输出函数表达式为 0120AAAY?、0121AAAY?、…、0127AAAY?。 0Y 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 7Y 0A 1A 2A 1S 2S 3S && 1Y 2Y ABC1 74LS138 15-2 、 17-2 (15分)分析下图电路的功能,写出 E和F 的表达式,说明该电路实现什么样的逻辑功能。并根据下面给定的输入波形画出输出波形。 Y 2Y 1Y 0 ﹠﹠﹠﹠﹠ FE AB 19、如图所示电路中,G1、G0为控制端;A、B为输入端。分析该电路的逻辑功能,写出 G1、G04种取值下函数 F的表达式。(13分) 20、(15分) 分析图( 4)所示电路:其中 S3,S2,S1,S0作为控制信号, A,B作为数据输入。(1)写出输出 Y的逻辑表达式; (2)列表说明在 S3,S2,S1,S0的对应状态分别为
, 的情况下 Y与A,B的关系。二、设计题: 1、请用 3-8 线译码器译码器和少量门器件实现逻辑
函数??????7630,,, , , mABCF (11 分) 2(5分)、试用 8选1数据选择器 7415 1 实现下列逻辑函数: ???)7,5,4,1,0(),,(CBAFL3(15分)、某工厂有 A、B、C三个车间,各需电力 10KW ,由厂变电所的 X,Y两台变压器供电。其中 X 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A2 A1 A01 11B G0 A G1 MUX F FF F =1 1 & 1 & 1 & & A B S0 S1 S2 S3 Y . . . . 图( 4) 变压器的功率为 13KVA (千伏安),Y 变压器的功率为 25KVA 。为合理供电,需设计一个送电控制电路。控制电路的输出接继电器线圈。送电时线圈通电。不送电时线圈不通电。线圈动作电压 12V ,线圈电阻 300 欧。要求画出送电控制逻辑关系真值表,写出并化简逻辑关系表达式,用门电路画出送电控制逻辑图。 4、(12分) 、某实验室用两个灯显示三台设备的故障情况,当一台设备有故障时黄灯亮;当两台设备同时有故障时红灯亮;当三台设备同时有故障时黄、红两灯都亮。设计该逻辑电路。 5、(12分)、试用 4选1数据选择器分别实现下列逻辑函数: (1)??),( 1BAFL ∑m(0,1,3) (2)??),,( 2CBAFL ∑m(0,1,5,7) (3) BC AB L?? 3(4))( 4CBACBAL??? 6、 7、( 10分)、三变量奇校验电路的功能为:当输入奇数个“ 1”时,输出为 1 ,否则输出为 0 。试列出其真值表,写出简化逻辑式,并用异或门实现之。 8、( 14分) 74LS138 ( 3/8 译码器) 一般符号如下图,用 74LS138 实现一位全加器。设: A i ---加数; B i --- 被加数; C i -1- --低位的进位; S i- --本位和; C i- --进位。 9、(10分) 、试用 8选1 数据选择器 74151 和门电路设计一个四位二进制码奇偶校验器。要求当输入的四位二进制码中有奇数个 1时,输出为 1,否则为 0。 10、试用与非门设计一个组合逻辑电路,它接收一位 8421 BCD 码B 3、B 2、B 1、B 0,仅当 2&B 3B 2B 1B 0&7时, 输出 Y才为 1。 11、三变量奇校验电路的功能为:当输入奇数个“ 1”时,输出为 1,否则输出为 0。试列出其真值表, 写出简化逻辑式,并用异或门实现之。( 11分) 12-1 、某工厂有一台容量为 351
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> 七种判奇电路实现方法的分析比较
七种判奇电路实现方法的分析比较
　　目前数字电子技术基础课程的实验内容包括验证性实验、综合性实验、设计性实验三部分，每一部分实验内容安排的侧重点不同。比如设计性实验的关键是设计，要求学生依据设计要求，设计合理的实验电路，并选择器件、安装调试完成实验内容。从教学实践来看，多数学生能够顺利完成实验要求，但解决问题的思路单一，设计过程灵活性差，不注意创新思维能力的锻炼。这就要求教师在合理安排实验内容的同时，不断通过各种途径，引导学生拓宽知识面，创新思维方式，对待同一问题，积极探索多种解决问题的路径。电路的设计多种多样，笔者选择一种奇偶校验电路实现进行详细阐述。　　奇偶校验电路在电路的分析与设计中具有一定的典型性和实用性，熟悉的逻辑功能及电路实现，有助于加深对电路的理解与掌握。以实现为例，分别讨论了用、、数据选择器的多种实现方案， 用实例说明了组合逻辑电路设计的灵活性与多样性。　　1 三输入变量的真值表及表达式　　对于三输入变量的判奇问题， 设其输入变量分别用A、B、C 表示，输出函数用F 表示。当输入变量的取值组合中有奇数个1 时，输出函数值为1;当输入变量的取值组合中1 的个数为偶数时，输出函数值为0，依据这种逻辑关系可列写出三输入变量判奇电路的真值表如表1 所示。　　表1 三输入判奇电路的真值表　　　　由真值表1 可见，有4 组输入变量取值组合使输出函数值为1，即分别为。所以，三输入变量判奇逻辑问题的输出函数表达式为：　　　　2 采用实现三输入变量判奇电路　　实现三输入变量判奇电路的方法有很多， 文中列举如下。　　方法一：与或表达式（1）可用反相器、与门、或门直接实现，作其电路图如图1 所示。　　　　图1 采用反相器、与门、或门实现。　　用反相器、与门、或门实现三输入判奇电路，其特点是表达式基本没有变化，实现途径简单明了，缺点是连线较多，电路复杂。　　方法二：与或表达式（1）也可用反相器、与或门实现，电路图如图2 所示。　　　　图2 采用反相器、与或门实现　　由上述两种不同门电路设计方法实现三输入变量判奇电路可以得出，方法一和方法二虽然实现逻辑简单，但是都连线太多，浪费资源。　　同一逻辑问题的逻辑函数表达式是不具备唯一性的。对三变量输入判奇逻辑问题的输出函数表达式（1）进行变换如下所示：　　　　方法三：根据上述表达式（2）得出，三输入变量判奇电路也可采用异或门实现，其电路如图3 所示。　　　　图3 采用异或门实现　　由图3 所示电路可见，对于三输入变量判奇的逻辑问题，当采用异或门实现时，相比于方法一和方法二，电路中的连线较少，电路简单明了，实现简单。　　对于异或逻辑表达式也可以稍作变换得出：　　　　即一个异或门可用4 个2 输入与非门实现， 所以三输入判奇电路又可用8 个2 输入与非门实现，电路如图4 所示。　　　　图4 采用2 输入与非门实现　　3 采用74138 实现三输入变量判奇电路　　的电路结构表明，在适当的连接条件下，译码器实际上是一个最小项发生器。依据逻辑代数的基本原理，任何一个逻辑函数表达式都可以变换为最小项表达式。因此，译码器与适当的门电路结合，可以实现给定的逻辑函数。对于三输入变量的判奇问题， 利用74138 译码器并配备适当的门电路亦可实现。由74138 译码器的功能表可知：　　　　在（4）式中，当G1=1，G2A=G2B=0 时，有Yi=m軓i.如果把给定逻辑函数的输入变量连与74138 译码器的A2A1A0输入端相连接，比如取A2A1A0=ABC，则逻辑函数表达式（1）可变换为：　　　　（5）式表明，三输入变量判奇电路可以利用74138 译码器和四输入与非门实现，其电路如图5 所示。　　　　图5 三输入判奇电路的译码器和与非门实现　　4 采用数据选择器实现三输入变量判奇电路　　数据选择器的输出与输入关系的一般表达式为：　　　　（式）6 中EN 是输入使能控制信号，mi是地址输入变量构成的最小项，Di表示数据输入。当使能输入信号有效时，如果把数据输入作为控制信号，则当Di= 1 时，其对应的最小项mi在表达式中出现，当Di= 0 时，其对应的最小项mi在表达式中就不出现。所以，数据选择器的输出表达式事实上是受数据输入端控制的最小项之和表达式。考虑到任何一个逻辑函数表达式都可以变换为最小项表达式，因此，只要逻辑函数的输入变量接到数据选择器的地址选择输入端，就可以实现组合逻辑函数。利用数据选择器这一特点，亦可实现三输入变量的判奇电路。　　如果选用八选一数据选择器实现三输入变量的判奇电路，此时，函数的输入变量个数与数据选择器的地址变量个数相同。如果令A2A1A0 =ABC，使能输入端接地，则（6）式变为：　　　　比较（1）与（7）式，可见只要D0=D3=D5=D6=0，D1=D2=D4=D7=1，则有Y=F.由此可作电路图如图6（a）所示。也可以采用四选一数据选择器实现，其电路之一如图6（b）所示。　　　　图6 采用数据选择器实现　　5 采用反函数取非的方式设计判奇电路　　在上述的判奇电路设计中， 是按照输出函数的原函数进行分析。逻辑代数的基本定理表明：F=F ，由此可得出组合逻辑电路设计的另一途径，即先求出F軈 再反相。这样做看起来是麻烦一点，但对于某些应用场合，设计过程并不增加麻烦，反而提供了解决问题的一种途径。对于三输入变量的判奇电路，在真值表1 中对0 写出F 的反函数有：　　　　对式（8）两边取反有：　　　　对于（9）式，可采用反相器、与或非门实现，其电路如图7所示。（9）式同样可采用74138 译码器或者数据选择器实现。　　　　图7 采用反
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