数字电路与逻辑完善版

1、第一章第一章 数字逻辑基础数字逻辑基础第三章第三章 组合逻辑电路组合逻辑电路第四章第四章 集成触发器集成触发器123目录目录45第五章第五章 时序逻辑电路时序逻辑电路数字电路与逻辑设计作业答疑数字电路与逻辑设计作业答疑第七章第七章 半导体存储器和可编程逻辑器件半导体存储器和可编程逻辑器件第一章：数字逻辑基础第一章：数字逻辑基础11001001101110001010011110010110100001010111010001100011010100100100000100110000余余3 3码码84218421码码十进制数十进制数 0 1 2 30010 4 5 6 7 8 9习题习题1-1

2、11-11：反演规则：反演规则：将F 中所有的“+ +” “ ”所有“ ” “+ +”所有的常量0换为1，所有的常量1换为0，所有的原变量换为反变，所有的反变量换为常变量，这样就得到对偶规则：对偶规则：将F 中所有的“+ +” “ ”所有“ ” “+ + ”所有的常量0换为1，所有的常量1换为0，这样就得到F*F作业答案：作业答案：习题习题1-141-14：作业答案：作业答案：注意：同一个逻辑表达式有时注意：同一个逻辑表达式有时候可能会有简单程度相同的多候可能会有简单程度相同的多个最简工，这与化简时使用了个最简工，这与化简时使用了不用的方法有关。不用的方法有关。习题习题1.15用卡诺图将逻辑函

3、数化简为最简与或表达式及用卡诺图将逻辑函数化简为最简与或表达式及或或与式与式（1）（）（5）1.15 (扩展题) （1）最简）最简或与式或与式第一步第一步 填图：如右图所示：填图：如右图所示：第二步第二步 圈图：在卡诺图上加圈如右图所示：圈图：在卡诺图上加圈如右图所示：第三步第三步 写表达式：写表达式：值得注意的是：值得注意的是：圈圈“0”格时得到是或格时得到是或与式，与式，其中在写相加项时，以原变量取值其中在写相加项时，以原变量取值0，以反变量，以反变量取值取值1同理可得同理可得1.15（5）最简或与式为：）最简或与式为：其卡诺图及圈法如右图所示：其卡诺图及圈法如右图所示： 0 0 0 0

4、0 0 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 )B)(DA( ）C(BBFDAF 0 0 0 0 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 习题习题1-151-15： 1 1 1 1 1 1 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 (1)：最简与或表达式：DCABABAF 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 (5)：最简与或表达式：DAF1-16 用卡诺图奖逻辑函数化简为最简或与用卡诺图奖逻辑函数化简为最简或与及及与或表达式与或表达式（1）（）（5）1.16 (扩

5、展题) （1） 最简最简与或式与或式第一步第一步 填图：如右图所示：填图：如右图所示：第二步第二步 圈图：在卡诺图上加圈如右图所示：圈图：在卡诺图上加圈如右图所示：第三步第三步 写表达式：写表达式：值得注意的是：值得注意的是：圈圈“1”格时得到格时得到是是与与或式或式，其中在写相加项时，以原变量其中在写相加项时，以原变量取值取值1，以反变量以反变量取值取值0同理可得同理可得1.16（5）最）最简简与或式与或式为：为：其其卡诺图及圈法如右图所卡诺图及圈法如右图所示：示： 1 1 1 1 1 1 1 1 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 DBBDF 1 1 1 1 1 1

6、 1 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 DBBCDBCDCAF(1)：最简或与表达式：习题习题1-161-16：)( ）（DBDBF 0 0 0 0 0 0 0 0 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 (5)：最简或与表达式： 0 0 0 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 )DCB(A)( ）（DCBDCBF第三章：第三章：组合逻辑电路组合逻辑电路(扩展题)比较器：判断一个数是否大于3小于9方法一方法一：（使用两片4位数值比较器CT4785）比较器：判断一个数是否大于比较器：判断一个数是否大于3小于小于9方法二：方法二

7、：1091001810007011160110501014010030011200101000100000LABCD10102100123)1001()9(AAAA A B P 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 异或逻辑真值表：比较器：判断一个数是否大于比较器：判断一个数是否大于3小于小于9方法三：方法三：DCBABADCBABAF 1 1 1 1 1 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 习题3-2：解：由题图3-2所示,从输入逐级写出输出F的逻辑函数表达式为：将A、B、C、D的全部取值组合0000至1111分别代入上式求出F，得真值表和卡诺图分别如右所示

8、：综上，由题解表3-2可以看出，该电路实现了4位检偶器的功能，当输入A、B、C、D中含有偶数个“1”时，输出F=1，含有奇数个“1”输出F=0)( ）（DCBAF 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 00 01 11 10 BC KA 00 01 11 10 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 00 01 11 10 BC KA 00 01 11 10 一位加法器与位减器的真值表如下：一位加法器与位减器的真值表如下：

9、习题习题3-63-6（3 3） ： F F Y Y（K=1时表示一位全加法器 ,K=0时表示一位全减法器）习题习题3-6(3)3-6(3)：习题习题3-6(3)3-6(3)：由真值表可写出卡诺图如下：由真值表可写出卡诺图如下：由卡诺图可得由卡诺图可得F F和和Y Y的逻辑表达式如下：的逻辑表达式如下：习题习题3-6(3)3-6(3)：由由F F和和Y Y 的逻辑表示画出逻辑国如下：的逻辑表示画出逻辑国如下：习题习题3-103-10：由表达式画出真值表如下：由表达式画出真值表如下：习题习题3-103-10： 0 0 1 1 1 1 0 0 00 01 11 CD AB 00 01 11 10 1

10、 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 卡诺图及化简表达式如下：卡诺图及化简表达式如下：3.12 （3） (扩展题)采用降维法及采用降维法及扩展法扩展法用一片集成用一片集成8选选1数据选择器数据选择器CT74151和必要的门电路实现下列逻辑函数和必要的门电路实现下列逻辑函数用用扩展法扩展法实现：实现：根据根据3.12（3）可画出其卡诺图如右所示：）可画出其卡诺图如右所示：将将4选选1MUX扩展成扩展成16选选1MUX如下图所示：如下图所示： 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 00 0

11、1 11 10 CD AB 00 01 11 10 m0 m4 m12 m8 m1 m5 m13 m9 m3 m7 m15 m11 m2 m6 m14 m10 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 3-12(3)3-12(3)采用降维法：采用降维法： 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 00 01 11 10 CD AB 00 01 11 10 (a)(a) ：卡诺图：卡诺图 (b)(b) ：降：降维图维图（变量（变量D D 为记图为记图变变量）量）习题习题3-173-17：一位加法器与位减器的真值表如下：一位加法器与位减器的真值表如下：习题习

12、题3-173-17：综上，画出实现要求功能的电路如下图所示：综上，画出实现要求功能的电路如下图所示：第四章：集成触发器第四章：集成触发器习题习题4-64-6：主从主从JKJK触发器工作原理触发器工作原理：（：（P131P131）JKJK触发器状态转移真值表：触发器状态转移真值表：JKJK触发器激发励表：触发器激发励表：习题习题4-64-6：习题习题4-6(4-6(扩展题扩展题) )： 下降沿下降沿JKJK触发器功能表：触发器功能表：习题答案（没有对题目进行更改）：习题答案（没有对题目进行更改）：习题习题4-154-15：习题习题4-164-16：第五章：时序逻辑电路第五章：时序逻辑电路在做题目

13、之前请大家注意各个元器件的功能表：在做题目之前请大家注意各个元器件的功能表： 如如CT74194CT74194功能表（功能表（P156P156表表5-55-5） （移存器）（移存器） CT74161CT74161功能表（功能表（P163P163表表5-105-10）（模）（模1616） CT74160 CT74160功能功能表（表（P165P165表表5-115-11）（模）（模1010） CT74163 CT74163功能功能表（表（P165P165表表5-125-12）（模）（模1616） CT7490 CT7490功能功能表（表（P166P166表表5-135-13）（二）（二- -五五

14、- -十十进制异步计数）进制异步计数）习题习题5-25-2：习题习题5-45-4：习题习题5-45-4：习题习题5-65-6（a a）：）：习题习题5-65-6（b b）：）：习题习题5-65-6（c c）：）：习题习题5-75-7（扩展题）（扩展题）：方案方案1 1（含有（含有8 8个个0 0）：）：采用两个方案，将两片采用两个方案，将两片CT74161CT74161级联成模级联成模9696习题习题5-75-7（扩展题）（扩展题）：方案方案2 2（含有（含有8 8个个1 1）：）：习题习题5-95-9：习题习题5-95-9解题过程如下所示：解题过程如下所示：习题习题5-135-13：习题习题

15、5-135-13解题过程如下所示：解题过程如下所示：习题习题5-135-13：习题习题5-135-13解题过程如下所示：解题过程如下所示：习题习题5-135-13（扩展题）（扩展题）：用小规模器件设计用小规模器件设计(A=0(A=0时模时模8 8，A=1A=1时模时模6)6)：方案一方案一(1):画出最状态简图（略）(2):画出状态转移表（如右图所示）(3):画出卡诺图(4):列出各级触发器的激励方程和输出方程（略）(5):检验电路是否具备自启动特性如果不具备，可采用强行打断偏离态循环的方法（具体请参考P186例题）(6):画出逻辑电路图方案二：选用4位移存码。习题习题5-135-13（扩展题

16、）（扩展题）： 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 00 01 11 10 Q1Q0 AQ2 00 01 11 10 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 00 01 11 10 Q1Q0 AQ2 00 01 11 10 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 00 01 11 10 Q1Q0 AQ2 00 01 11 10 1 1 00 01 11 10 Q1Q0 AQ2 00 01 11 10 Y Y次态卡诺图和输出卡诺图如下所示：次态卡诺图和输出卡诺图如下所示：习题习题5-155-15： 扩展题：怎样实现7位数据的并/串转换？怎么修改7位并入/串 转换电路 图使其只需要7个CP(略) (老师已经讲过) (P159) 分析二-五-十进制异步计数器CT7490(P166)(略)第七章：半导体存储器和第七章：半导体存储器和 可编程逻辑器件可编程逻辑器件习题习题7-47-4（扩展题）（扩展题）：一位全减器的真值表：一位全减器的真值表：一位加减器的真值表：一位加减器的真值