上海电机学院数字电子技术基础教程答案 - 图文

思考题与习题

第一章

1-1 填空题

1）UBE ≤0V， IB≥IBS， IBS≥（VCC－UCES）/βRc。

2）高， 低。 3）饱和， 截止。

4）5V、2.7V、0.5V， 5V、2.4V、0.4V 。 5）集电极开路门，线与。 6）CMOS。 7）悬空， 高，低。 1-2 选择题

1）ABC 2）B 3）ACD 4）D 5）ABD 6） CD 7）ABD 8）D 9）C 10）C

1-3 判断题

1）（√ ） 2）（ √ ） 3）（ × ） 4）（ × ） 5）（√ ） 6）（√ ） 7）（√ ） 8）（ √ ） 9）（√ ） 1-4 （a）I6?0.7?0.351?0.104mA， IBS???1?11.7B?1250?0.234mA?IB IC??IB?50?0.104?5.2mA， VC?12?1?5.2?6.8V

(b) I5?0.7B?30?0.143mA， I5?0.3BS???3?4.760?0.078mA?IB IC?IBS?0.078mA， VC?0.3V

（c）V?3I?5?515?51?15?3.18V， R15?51B?15?51?11.5k?，

IVI?0.715?0.3B?R?0.214mA， I14.7BS??60?0.2454mA?IB B??2IC??IB?30?0.214?6.42mA， VC?15?2?6.42?2.16V

（d）IB?0，IC?0，VC?15V （e）I5?10?0.75?0.3?102?1?50?0.275mA，IBS???1?14.7B?50?0.294mA?IB IE??IB?13.75mA， VE?5?2IB?0.7?3.75V

1-5

1

答：

从TTL与非门的输入端负载特性可知，当其输入端所接电阻大于其开门电阻时，相当于输入端为高电平，输入端悬空时，其输入端所接电阻相当

于无穷大，大于其开门电阻，所以可视为输入高电平。对与非门而言，不用的输入端有三种处理方法：悬空、接高电平或和其它输入端并联使用；对或非门而言，不用的输入端有两种处理方法：接低电平或和其它输入端并联使用。 1-6

Y1?ABCDE，Y2?A?B?C?D?E。

Y3?ABCE?DEF，Y2?A?B?C?D?E?F

1-7 图a、b、d、e、g是正确的。 1-8 Y?A，Y?A，Y?0，Y?A

1-9 b图和d图的接法是正确的，因为其它两种接法的工作电流不满足要求。

b图，当输出为高电平时，流过LED的电流大于2.7?1.71?1mA；

d图，当输出为低电平时，流过LED的电流大于5?1.7?0.51?2.8mA。

1-10 第2、5个非门发生故障。

1-11 此时，输出低电平会超过允许值，因为，当负载电流太大时，与非门

输出级的驱动管（发射极接地的三极管）的饱和条件将不再满足，管子会处于放大状态，集电极电位会上升，即输出电平上升。 1-12 不可以直接连接在一起。如果一个门导通，另一个门截止，其输出级

工作电流很大，可能会损坏器件。

1-13 当一个TTL与非门的所有输入端并联起来时，总的高电平输入电流为

nIIH，而低电平电流则为IIL。N?161.6?10；

当输出高电平时，N个负载门拉出的电流不得超过IOH（max)，即

N?0.4mA2?40?A?5

1-14 a)与非门的功能 b)输出始终为高阻 c)输出为高阻 1-15 1）应选用7405。

2）R?5?1.7?0.3310?10?0.3k?，R应选用300欧姆的电阻。

3）OC门在使用时，输出端必须接上拉电阻到电源正极，否则，其输出的两种状态则分别为低电平和高阻态。b图中输出端与电源正极之间没有接上拉电阻，所以，所接的发光二极管不管是什么情况均不会发光。 1-16 Y?AB?1?AB

2

1-17

AA&BBENENY??×èì?

1-18 解：vI?VIH时， IVCC?VOLOL?IR1?IR2?R?VOL?VEER?ILM12?R3RVCC?VOL12?0.1?IV?V?1?1.14k?

EELM?OLR10?0.1?(0.8)2?R33.2?18vI?VIL时， VCES?0.3V， IC?I?VCES12?0CS?VCCR?.3240?10?3?48.75mA IICSB?IBS???48.7550?0.975mA 设IOH的方向从右到左，IR3的方向自上而下，则

IR2?IBE?VEE0.7?(?8B?IR3?IB?VR?0.975?)?1.458mA 38由VOH?R2IR2?VBE?VCC?R1IR1?VCC?R1(IR2?IOH)得

R?VEE?R2IR212?01?VCCI?.7?3.2?1.458?3?4.258k? R2?IOH1.458?100?10综上所述 1.146kΩ?R1?4.258kΩ 1-19 1）没有问题 2）反相器

1-20 Y1?A?B?C Y2?BC?B?A?1?C?A?1

3

第二章

2-1 （1）(100110)B?(26)H?(38)D (2) (100101101)B?(12D)H?(301)D

(3) (10000111001)B?(439)H?(1081)D (4) (111111011010)B?(FDA)H?(4058)D

2-2 （1）(12)D?(1100)B （2）(51)D?(110011)B

（3）(105)D?(1101001)B （4）(136)D?(10001000)B

2-3 （1）(BCD)H?(101111001101)B?(3012)D (2) (F7)H?(1110111)B?(247)D

(3) (1001)H?(1000000000001)B?(4097)D (4) (8F)H?(10001111)B?(143)D

2-4 （1）（2003）(10)=（0010 0000 0000 0011）8421BCD（2）（99）(10)=（1001 1001）8421BCD

（48）(10)=（0100 1000）8421BCD （4）（12）(10)=（0001 0010）8421BCD （3）

2-5

习题2.5表 开关电路的真值表

A B C 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 F1 0 0 0 0 0 1 1 1 F2 0 0 0 1 1 1 1 1 F1?ABC?ABC?ABC?AB?AC

F2?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC?A?BC

ABCF1F2

2-6

（1）(A?B)(A?C)?A?AC?AB?BC?A(1?C?B)?BC?A?BC

(2)根据上题的结果

4

(A?B)(B?D)(A?C)(C?D)??(A?B)(A?C)??(B?D)(C?D)??(A?BC)(D?BC)?BC?AD

(3)

ABC?ABC?ABC?ABC?A(BC?BC)?A(BC?BC)?A(B?C)?A(B?C)?A?B?C

(4)根据吸收律(AB?C)B?AB?BC

ABC?ABC?ABC?ABC?BC?B(AC?C)?B(A?C)?AB?BC

2-7 （1）F?AB?BC?AC?AB?BC?AC?AB?BC?AC

（2）F?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC （3）F?(A?B)(A?B)C?BC?ABC?ABC?BC?ABC?ABC?BC（4）

F?ABC?(AB?AB?BC)?ABC?(AB?AB?BC)

?ABC?AB?AB?BC2-8 （1） A B C A+BC (A+B)(A+C) 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1

（2） A B A?B A?B 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1

2-9 Y1?ABC?ABC?ABC

Y2?ABC?ABC?ABC?ABC?BC?AC?ABC

5

Y(A,B,C)?AB?BC?AB(C?C)?BC(A?A)?ABC?ABC?ABC2-10 (1)

??m(7,6,3) (2) Y(C,D,G)?(C?D)?DG?CD(D?G)?CDG??m(6) 2-11 (1)与非-与非式

Y?ABC?BC?BD?ABCBCBD

或非-或非式

Y?ABC?BC?BD?A?B?C?B?C?B?D

?A?B?C?B?C?B?D(2)与非-与非式

Y?BC?(A?B)(A?B)C?BC?(ABC?ABC)

?BCABCABC或非-或非式

Y?BC?(A?B)(A?B)C?B?C?(A?B)(A?B)C

?B?C?(A?B)?(A?B)?C(3)与非-与非式

Y?(ABC?BC)D?ABD?ABCBCD?ABD

?ABCBCD?ABD?ABCBCDABD或非-或非式

Y?(ABC?BC)D?ABD?ABCBCD?ABD?ABCBCD?ABD?(A?B?C)(B?C)D?(A?B?C)

?(A?B?C)?(B?C)?D?(A?B?C)?(A?B?C)?(B?C)?D?(A?B?C)(4)与非-与非式

Y?ABBCBCDABCD?ABCD?ABBCBCDABCD?ABCD ?ABBCBCDABCDABCD或非-或非式

6

Y?ABBCBCDABCD?ABCD?ABBCBCDABCD?ABCD?(A?B)(B?C)(B?C?D)(A?B?C?D)?A?B?C?D ?A?B?B?C?B?C?D?A?B?C?D?A?B?C?D?A?B?B?C?B?C?D?A?B?C?D?A?B?C?D2-12 (1)

Y?A?BC?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC??m(0,1,2,3,6)(2)

Y(A,B,C,D)??m(1,4,5,9,12,14)

(3)

Y(A,B,C)??m(0,1,3,5)

(4)

7

Y(A,B,C,D)??m(2,9,10,12,13)?d(1,4,14,15)

2-13 (1) Y?BC?BC?A （含项多余）

?C?A （据AB?AB?A）

(2) Y?M?M?N?P （非因子余） ?1 （据A?A?1）

(3)Y?(A?B?C)(A?B?C)

（2次求反）

?ABC?ABC

（狄·摩根定律]）?AB

（据AB?AB?A）

?A?B

（狄·摩根定律） (4)Y?AB(C?C)?(A?A)BC?BC?AB （配项）

?ABC?ABC?ABC?ABC?BC?AB （展开） ?ABC?ABC?BC?AB

（含项多余）

?AC?BC?AB

（据AB?AB?A）

2-14 (1)、(2)

Y1?BC?AB Y2?B?D

(3)、(4)

Y3?BD Y4?ABD?ABC?ABC

(5)、(6)

8

Y11?BCD?ABC?ACD Y12?BD?ABC

(7)、(8)

Y7?ACD?BD 2-15

（1） +5 0 00101 +7 0 00111 —— ————— +12 0 01100 （2） +14 0 01110 - 9 1 10111 —— —————

+5 0 00101 （3） -14 1 10010

+ 9 0 01001 —— —————— -5 1 11011 （4） -14 1 10010

- 9 1 10111 —— —————— -23 1 01001

Y8?BD?ABC?ACD?ACD 9

第三章

3-1 填空题

1）1与或；三； 四 2）2，2；3，2 3） 阴极， 阳极 4）低

3-2 单项选择题

1.（A） 2.（A） 3.（C ） 4.（B） 5.（A） 6.（B） 3-3

（1）由逻辑图写出逻辑表达式： 图(a) L?AABC?BABC?CABC?ABC(A?B?C)?ABC?ABC 图(b)

Y???(A?B)???(C?D)??(AB?AB)?(CD?CD)?(AB?AB)(CD?CD)??????(AB?AB)(CD?CD)??

（2）由表达式列出真值表，见表3-1 (a)、(b)。

表3-1(a) 表3-1(b)

（3）分析逻辑功能：

由真值表(a)，该电路称为“不一致电路”。

由真值表(b)，该电路为四位判奇电路，又称为奇校验器。

3-4

（1）由逻辑图写出逻辑表达式：

图(a) S?A?B?C C?(A?B)C?AB?(A?B)C?AB 图(b) Y1?A?B?C Y2?(A?B)C?AB?(A?B)C?AB

（2）见表3-2。

10

表3-2 S C A B C 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

（3）分析逻辑功能：该电路为全加器，S为全加器的和，而C是进位信号。 3-5

根据波形图，列出真值表如表3-3所示。

表3-3 0 1 2 3 4 5 6 7 a b c d 0 0 0 0 0 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 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 F 0 0 1 1 0 0 1 0 8 9 10 11 12 13 14 15 a b c d 1 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 F 1 1 1 1 1 1 1 0 F?ab?cd?ac?bc?abc?cbd

图3-5(a) 图3-5(b)

3-6

11

L0=1L1=1L2=1L3=1C1A0A1A2A3

3-7

（1）由图分析， 电路构成16线-4线优先编码器，输出端YEX为优先编码标志，当YEX?0时表明输出代码为优先编码输出。

（2）不同输入时，电路输出状态分析：

(a) I4?0，低位片工作，该片Y2Y1Y0?011，总编码输出D3D2D1D0?1011，即D3D2D1D0?0100。

(b) I10?0，高位片工作，该片Y2Y1Y0?101，总编码输出D3D2D1D0?0101，即D3D2D1D0?1010。

(c) I0?I8?0，则I8优先编码，高位片工作，该片Y2Y1Y0?111，总编码输出D3D2D1D0?0111，即D3D2D1D0?1000。

（3）输入端I0~I15全为高电平1时和仅I0?0，电路输出状态分析如下： 在这两种输入条件下，高位片与低位片输出Y2Y1Y0?111，不同的是：当输入端I0~I15全为高电平1时，两片YEX均为1，总编码输出D3D2D1D0?1111，即D3D2D1D0?0000，且YEX?1，表明两片均无键操作，输出代码无效；当仅

I0?0，低位片工作，该片YEX?0，总编码输出D3D2D1D0?1111，即

D3D2D1D0?0000，但YEX?0，表明有键操作，输出代码有效。

3-8

F0?Y0?Y7?Y0?Y7?PQR?PQR

F1?Y1?Y2?Y4?Y1?Y2?Y4?PQR?PQR?PQR F2?Y3?Y5?Y6?Y3?Y5?Y6?PQR?PQR?PQR

12

3-9 LED3发光二极管发光。 3-10 列表3-10：

表3-10 A B C X Y 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 X?ABC?ABC?ABC Y?C?AB

XY≥1≥1&&&&A1B1C13-11

F?A1?A15?A2?A10?A5?A9?A12?A7?A18?(A10?A12)?A24

13

A1A15A2A10A5A9A&&≥1&F12AA7&18AA10≥112&A243-12 表3-12所示

表3-12 字母 输 入 输 出 形状 A B a b c d e E 0 0 1 0 1 1 1 r 0 1 1 0 0 1 0 o 1 0 1 1 1 1 0 暗 1 1 0 0 0 0 0 a?d?AB， b?AB， c?B， e?AB?A?B

≥1eAB&a、d1c&b

3-13 （1）电路图如图3-13(a)所示。

YA>BYA=BYABYA=BYABA=BA

图3-13(a)

14

（2）电路图如图3-13(b)所示。

Y1Y2Y3&&&YA>BYA=BYABYA=BYABA=BABA=BA

≥1A0A0Y1Y2A1A174HC153A2SD1110D11D12D13S2D20D21D22D0D1D2D3D4D5D6

3-15

（1）Z?ABC?A(B?C)?ABC?ABC?ABC?ABC??m(1,2,3,7) （2）Z?AB?BC?ABC?ABC?ABC??m(3,6,7)

15

3-16

（1）Z?F(A,B,C)??m(0,1,5,6)

（2）Z?ABC?A(B?C)?ABC?ABC?ABC?ABC??m(0,1,3,5)

3-17

Z1?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC??m(1,3,4,5,7)Z2?ABC?ABC?ABC?ABC??m(0,1,3,6)Z2&

Z1&Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y774HC138A2A1A0ABCS1S2S31

3-18 设M?0作全加运算，M?1作全减运算。

表3-18 全加/全减器真值表 M A B CI 0 0 0 0 0 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

CO S 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 M A B CI 1 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 CO S 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 16

S??m(1,2,4,7,9,10,12,15)， CO??m(3,5,6,7,9,10,11,15)

（1）利用门电路设计，将给定的输出函数S，CO利用卡诺图等方式化简，

并进行逻辑变换，得到：

S?ABCI?ABCI?ABCI?ABCI?A?B?CI

CO?BCI?MACI?MAB?MACI?MAB?BCI?(CI?B)?(M?A)

利用异或门及与或门构成的1位全加、全减运算电路，如图3-18(a)所示。

SCO=1≥1&&=1=1≥1ABCIM

图3-18(a)

（2）用3线—8线译码器74HC138及必要的门电路设计；

S?Y1?Y2?Y4?Y7?Y9?Y10?Y12?Y15，CO?Y3?Y5?Y6?Y7?Y9?Y10?Y11?Y15

电路如图3-18(b)所示。

SCO&&Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y774HC13874HC138A2A1A0S1S2S3A2A1A0S1S2S31ABCIM图题解3-18(b)

（3）用双4选1数据选择器74HC153及必要的门电路设计：

17

S??m(1,2,4,7,9,10,12,15)?M(ABCI?ABCI?ABCI?ABCI)?M(ABCI?ABCI?ABCI?ABCI)CO??m(3,5,6,7,9,10,11,15)?M(ABCI?ABCI?ABCI?ABCI)?M(ABCI?ABCI?ABCI?ABCI) 电路如图3-18(c)所示。

SABCIMA1A0S1COY274HC153D23D22D21D20≥1&≥1&Y1D10D11D12D13S1

图3-18(c)

3-19

解：①对电路图3.52(a)，其逻辑表达式为：Y1?AB?AC，当B?1，C?0，

Y1?A?A，所以存在静态1险象。在函数中增加冗余项BC项使函数变为Y1?AB?AC?BC即可，如图3-19所示。

&AB&≥1Y1&C1

图3-19

②对电路图3.52(b)，逻辑表达式为：Y2?(A?B)(B?C)?AB?AC?BC?BB， 电路有险象。可以采用封锁脉冲消除。

18

第四章

4-1 判断题

1.（ × ） 2.（ √ ） 3.（× ） 4.（ √ ） 5.（× ）

4-2 多项选择题

1.（ACD） 2.（AD） 3.（BCD） 4.（ABD） 5.（BD） 6.（BCD）

4-3 单项选择题

1.（ A ） 2.（ C ） 3.（ D ） 4.（ C ） 4-4

4-5

4-6

4-7

19

4-8

4-9

4-10

4-11

CPAQ1__Q1Q2 CPQQAB JQCPKQ=1YCPQ1Q2Q220

4-12

4-13

4-14

4-15

CPQ1Q2,Q4Q3,Q5\Q6

21

4-16

Y?Q1Q2?Q1?Q2Z?Q1Q2?Q1?Q2

Q

n?11?A； Qn?12?Q1n

4-17

Qn?11?Qn1（ CP1?CP）

Qn?12?Qn2（ CP2?Q1)

n?1

Qnn3?Q2?Q3 (CP3?Q1)

4-18

Qn?11?Qn1（ CP1?CP）

Qn?1n2?Q2（ CP2?Q1） Qn?13?Qn3（ CP3?Q2）

11若CP的频率为ff10，则Q0f0f01、Q2、Q3的频率分别为2、4、8。

22

第五章

5-1 填空题

（1）有关； 无关； 有关； 有关

（2）n； 计数或T’； 计数脉冲输入端； 邻低位Q端 （3）4； 4 （4） 4 5-2 判断题

（1）（ × ） （2）（ × ） （3）（ √ ） （4）（ × ）5-3 单项选择题 （1）（ D ） （2） ( B ) （3）( D ) （4）（ B ） （5）（ C ） （6） （ B ） （7）（ B ） 5-4

CPD0Q0Q1Q2Q3

5-5

1234567891011CPQ0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7QD5-6

CPQ0Q1Q2

23

5-7

nn（1）J0?Q1nQ2，K0?1； J1?Q0n，K1?Q0n?Q2； J2?Q0nQ1n，K2?Q1n。

nnnnn?1nnnQ1n?Q0Q1nQ0?Q2Q1nQ0?Q2Q1n。（2）Q0n?1?Q2； Q1n?1?Q1nQ0n?Q2； Q2

（3）

n?1n?1n?1Q2Q1Q0?000。（4） 该无效状态是（111），将其代入状态转移方程可计算得：

此电路有自启动特性。

（5）该电路为同步七进制递增计数器。 5-8

（1）J0?K0?1； J1?K1?Q0Q2； J2?Q1Q0，K2?Q0。

nnn?1nnnn?Q1n?Q0nQ2?Q1n； Q2?Q0Q1nQ2?Q0Q2（2）Q0n?1?Q0n； Q1n?1?Q0nQ2。

（3）

（4）该无效状态是（110，111），将其代入状态转移方程可得，此电路有自启动特性。

（5）该电路为同步六进制递增计数器。 5-9

（1）D0?AQ1； D1?AQ1?Q0。 （2）Q0n?1?AQ1n； Q1n?1?AQ1?Q0。 （3）F?AQ1Q0 （4）

（5）由状态图可知，该电路受A控制，当A?1时电路不能自启动，只有出现

24

Q1Q0?10时，将F送回到D0端，电路才可自启动（需要增加一个非门）。

（6）该电路为同步三进制计数器。

5-10

（1）J0?K0?1； J1?K1?A?Q0n。

n?Q1n。 （2）Q0n?1?Q0n； Q1n?1?A?Q0（3）F?AQ0nQ1n?A?Q0n?Q1n （4）

（5）由状态图可知，该电路是可逆计数器，当A?0时，作递增计数器，当A?1时，作递减计数器。

5-11

（1）D0?X； D1?Q0n。

n（2）Q0n?1?X； Q1n?1?Q0。

（3）Z?X?Q1nQ0n （4）

5-12

表解5.12 Q1n Q0n 0 0

Q1n?1 Q0n?1 0 1 1 0 Z2 Z1 0 0 0 1 J1 K1 0 × 1 × J0 K0 1 × × 1 25

0 1

1 画卡诺图可解得：

0 1 1 0 0 1 1 0 1 × 0 × 1 1 × × 1 1 1

nnnnnJ0?K0?1， J1?K1?Q0， Z1?Q1?Q0， Z2?Q1?Q0

≥1FF01FF1QJQZ1JCPCPKQCPKQ&Z2

5-13

5-14

（1）D0?Q1n； D1?Q0n。

n（2）Q0n?1?Q1n； Q1n?1?Q0。

R1?Q0n，Q0变为0时，清零信号有效，Q1状态被清零。

（3）Z?CP?Q0n （4）

结论：Z是CP的三分频信号，Z的正脉冲宽度与CP相同。

26

5-15

5-16

该电路为模M=7计数分频电路。

5-17

（1）用复位法实现；（2）用置0000法实现；（3）用置1111法实现；（4）用置任意数（例1000）法实现；（5）用进位输出置最小数实现。

&&LDCLKCRQ3Q2Q1Q0CTPCTTD1D0LDCPCLKCR1(a)(b)&1CP1Q3Q2Q1Q0CTPCTT174HC161D3D274HC161D3D2D1D0&LDCLKCR1Q3Q2Q1Q0CTPCTT1LDCLKCRQ3Q2Q1Q0CTPCTT174HC161D3D2(c)74HC161D31D2(d)D1D01D1D01COLDCLKCR1Q3Q2Q1Q0CTPCTT174HC161D3D21(e)D1D0

5-18

该电路其模为6?161?4?160?100，经D触发器2分频后，电路的分频系数为200∶1。若CP的信号频率为20kHz，则输出Y的频率等于100Hz。

27

5-19

电路工作前先清零。第1个CP信号到来后，由于Q8?0致使S1?1，移位寄存器进行并行输入，置入标志数Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8?01111111，且使S1?0。从第2个CP信号输入开始，移位寄存器进行右移操作，接受串行输入数据

D0~D6。经过7个CP信号右移7次后，标志位0移至Q8，表明串入数据D0~D6已全部移入，转为并行数据，并从移位寄存器的Q1~Q8输出。第9个CP信号到来时，由于Q8?0，又使得S1?1，移位寄存器再次进行并行输入，置入标志数，重复上述过程。

5-20

第六章

6-1 选择题

（1）（ A ） （2）( B ) （3）( ABC ) （4）（ B ） （5）（ C ） （6）（ B ） （7）（ C ） （8）（ B ） （9）（ B ） （10）（ D ） （11）（ C ） （12）（ D ） （13）（ D ） （14）（ BC ） （15）（ B ） 6-2 判断题

（1）（ × ）； （2）（ √ ）； （3）（ √ ）； （4）（ × ）； （5）（ √ ）； （6）（ √ ）； （7）（ × ）； （8）（ × ）； （9）（ √ ）； （10）（ × ）。 6-3填空题

（1）TTL单，CMOS单。 （2）施密特； 矩形； 抗干扰； 1/3VDD （3）2 ，上限阀值电压；下限阀值电压 （4）回差， 电压； 脉宽

28

（5） 0 ； 1 （6）1； 0 （7）高电平；周期 （8） 施密特 （9）多谐振荡器；单稳态触发器、施密特触发器 （10）石英晶体；暂稳 6-4

6-5

VT+VT-VIVo

6-6

+5VR300uI1VDDRDIS555THuITROUTuouI20020406080100120140t(uS)VSSC-V20406080100120140t(uS)0.1uF0.01uF uI25VuC020406080100120140t(uS)t(uS)3.33VuO0204060801001201405V020406080100120140t(uS) 29

6-7

6-8

如果选择Rlmin＝R2＝3．9kΩ，C＝100μF，则T＝0．7(Rl+2R2)C ＝0．7×(3．9+R+2×3．9)×100＝1～10(s)

可变电位器的阻值范围为 R=[(1～10s)/70]-11.7＝2.58～131(kΩ)

故选择R＝150kΩ即可满足使用。最小振荡周期为：Tmin＝0．7×(3．9+2×3．9)×100＝819(ms)

6-9

振荡频率： f=

R1?RW11 占空比： q=

R1?R2?RW0.7(R1?R2?RW)C

6-10

（1）555定时器和电阻Rl、R2以及电容C接成多谐振荡电路。 (2 )定时器输出波形即是计数器输入脉冲波形，该波形的周期为：

(R1?2R2)C(1?106?2?2?106）500?10?6T??s?1748s?29.14min

1.431.43当计数器输出为1111时， 发光二极管变亮，计数器需加1 5个脉冲，故二极管变亮所需时间为：

t=15T=15×1748s=7.283h

6-11

30

1. 工作原理：图6.21由两级555电路构成，第一级是施密特触发器，第二级是多谐振荡器。施密特触发器的输入由R1、C1充放电回路和开关S控制，VC相当于施密特触发器的输入信号；施密特触发器的输出经反相器G1去控制多谐振荡器的复位端RD。

当S闭合时，VC=0V，施密特触发器输出高电平，经反相器使RD端为0，多谐振荡器复位，扬声器不会发出声响。当开关S断开后，R1、C1充放电回路开始充电，VC随之上升，但在达到VT??2VCC之前，施密特触发器的输出仍为高

3电平时，RD=0，扬声器仍不发声，这一段时间即为延迟时间。一旦VC达到

2VT??VCC，施密特触发器触发翻转，输出低电平，RD=1，多谐振荡器工作，扬

3声器开始发声报警。其工作原理的示意图参见图解6.10。

2. 求电路参数：

延迟时间：延迟时间由R1、C1充放电回路的充电过程决定：

vC?vC(?)?[vC(0?)?vC(?)]e?t?

vC(0?)=0V，将vC(?)?VCC?12V，??R1C1代入上式，得：

vC?VCC(1?e?tR1C1)

t=t1时，vC?2VCC代入上式，整理得延迟时间： 3t1= R1C1ln3≈1.1 R1C1=1.1×106×10×10-6=11s

f?11??9.5kHz0.7(R2?2R3)C20.7?15?103?0.01?10?6

23VC0S闭合VCCVCC扬声器发声频率：

S断开RD=1VoRD=0RD=0延迟时间t1

图题解6-11

6-12两级555电路均构成多谐振荡器，由第一级的输出去控制第二级的5端（控

制电压端）。当第一级电路的输出为高电平时，致使第二级振荡器的振荡频率较低，扬声器发出低音。 扬声器发出低音的持续时间：0.7(R1+R2)C1=1.12s

扬声器发出高音的持续时间：0.7R2C1=1.05s

31

6-13单稳态电路可分为5个阶段来分析。

(1)稳态阶段 (2)触发器翻转阶段 (3)暂稳态阶段 (4)自动返回 (5)恢复阶段

6-14

V?R1??10?T???(1) ??1?R???V15TH??1?30??2V?10V2??

V?R?1??10?15T????1?R?V2??TH???1?30???2V?5V

?VT?VT??VT??5V

（2） 图题解6-14

6-15（１）q=50%，则t1 / t2 =1，即

RVDD?VT?2Cln11VlnDD?VT??1 ? R1?6?3RClnVT?R12Vln94T?4

T?t?tVDD?VT??RVT?（２）12?R2ClnV1ClnDD?VT?VT? ?8.2?103?0.05?10?6ln116?3?103?0.05?10?6ln94?0.37ms

f =1 / T≈2.7 k Hz， q = t1 / T≈0.67

32

6-16

6-17 VT??VthR(Re1?Re2)?VBE，VT－=Vth+VBE， ?VT?VT??VT??e1Vth Re2Re2当Re1在50～100?的范围内变动时，回差电压的变化范围为1Vth~Vth。

2VIVT+VT-tVo1tVo2t

6-18由等效电路求得振荡周期为

T = 2RF C ln3 = 2×10×103×10-8×1.1s =2.2×10-4s 故得振荡频率为

6-19 T1 = R F C ln3，T2 = R F C ln3

T = T1+ T2 ≈2.2R F C = 2.2×9.1×103×10-9 = 20.02×10-6 s ∴ f = 1 / T = 50 kHz

6-20 当示波器的输入电容和接线电容所造成的延迟时间远大于每个门电路本身的传输延迟时间时，就会导致这种结果。

6-21 （1）当R<

（2）增大R、C数值可使振荡频率降低。

（3）根据反相器的输入端负载特性可知，R不能过大。否则由于R和RS上的

f?1?4.55 TkHz，、

33

压降过大。当vO2为低电平时vI 3将被抬高到逻辑1电平。

6-22 ?01、?02输出脉冲的宽度TW1、TW2分别为

TW1 = 0.69×22×103×0.13×10-6s≈2ms TW2 = 0.69×11×103×0.13×10-6s≈1ms

第七章

7.1 选择题

1）C 2）b 3）a 4) 5） 6）

7.2

F0?W3?AB

F1?W1?W2?W3?AB?AB?AB?A?B

表7-1 例7-1真值表

A B 0 0 0 1 1 0 1 1 F0 F1 F2 F3 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 F2?AB?AB?A?B

F3?W0?W1?W2?AB?AB?AB?A?B?AB

8=27?210?8?217?8，所以需要17根地址。 7.3 1）128K×

2）由于217?8=217=（100000000000000000）2字节=20000H字节。末地址为：A00000H+20000H-1H= A00000H+1FFFF=BFFFFH

7.4

（1）写出各函数的标准与或表达式：

按A、B、C、D顺序排列变量，将Y1、Y2、Y4扩展成 为四变量逻辑函数。

34

Y1??m（2，3，4，5，8，9，14，15）??m（6，7，10，11，14，15）??m（0，3，6，9，12，15）Y2

Y3

Y4??m（7，11，13，14，15）（2）选用16×4位ROM，画存储矩阵连线图：

7.5

（1）分析要求、设定变量

自变量x的取值范围为0～15的正整数，对应的4位二进制正整数，用B=B3B2B1B0表示。根据y=x2的运算关系，求出y的最大值是152＝225，可以用8位二进制数Y=Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0表示。

（2）列真值表—函数运算表

35

（3）写标准与或表达式

?Y7??m(12,13,14,15)??Y6??m(8,9,10,11,14,15)??Y5??m(6,7,10,11,13,15)?Y?m(4,5,7,9,11,12)?4???Y3??m(3,5,11,13)??Y2??m(2,6,10,14)?Y?0?1??Y0??m(1,3,5,7,9,11,13,15)(4)画ROM存储矩阵结点连接图

7.6

36

CLKCREDQQ0CDQQ1CDQQ2CDQQ3CDQQ4CDQQ4CQC

图7-3 64进制计数器逻辑图7.7

第一片的存储容量为1K*4 地址范围是

A10 A9 A8 A7…A0

0 0 0 00000000 000H 0 1 1 11111111 3FFH 第二片的存储容量为1K*4 地址范围是

A10 A9 A8 A7…A0

1 0 0 00000000 400H 1 1 1 11111111 7FFH

CLK120VCCCRE219NCNC318Q5Q4NC417NC5GAL16V816Q3Q2NC615NC714Q1NC813Q0QCGND9121011OE图7-4 引脚配置图

37

7.8

Y1?ABC?ABD?ACD?BCD?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD?ABCDY2?ABC?ABD?ACD?BCD?ABCD?ABCD?ABCD?ABCD?ABCDY3?ABCD?ABCDY4?ABCDEPROM的存储内容表如下。 地址 Ａ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ １ １ １ １ １ １ １

Ｂ ０ ０ ０ ０ １ １ １ １ ０ ０ ０ ０ １ １ １ １ Ｃ ０ ０ １ １ ０ ０ １ １ ０ ０ １ １ ０ ０ １ １ Ｄ ０ １ ０ １ ０ １ ０ １ ０ １ ０ １ ０ １ ０ １ 内容

Y1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 Y2 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 Y3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Y4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 7.9

38

CPA0A1A2A3D0D1D2D3

图6-10 题6-10的波形图

7.10

表7-3 例7-3真值表

B3 B2 B1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 G3 G2 G1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 39

B3B2B1B011111 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 地 与 址 门 译 阵 码 列器 W0W1 W2W3W4W5W6W7W8W9W10W11W12W13W14W15存 或 储门 矩 阵 阵列

图6-2 例6-2 逻辑图G3G2G1G0

7-11

000H～01FH的存储器真值表 X的值地 址 内 容 Y的值(十进（十进制数) A10A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D7D6D5D4D3D2D1D0 制数） 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 00 01 01 02 02 02 02 03 03 03 03 03 03 04 04 04 04 40

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