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、八进制数与十六进制数。
(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)2=(170、1)8=(78、2)16 (4)(34、25)10=(100010、01)2=(42、2)8=(22、4)16 (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与十进制数。
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=(1)2=(292)10
1-4.将下列八进制数转换为二进制数与十进制数。
解:(1)(27)8=(010111)2=(23)10(2)(56)8=(101110)2=(46)10(3)(12、34)8=(1010、011100)2=(10、4375)10 (4)(74、25)8=(111100、010101)2=(84、328125)10 (5)(35)8=(11101)2=(29)10 (6)(124)8=(1010100)2=(84)10
1-5.将下列二进制数转换为十六进制数、八进制与十进制数。
解:(1)(1110001)2=(71)16=(161)8=(113)10(2)(10101、001)2=(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)8=(85)10
1-6.试求出下列8421BCD码对应得十进制数。
解:(1)(111001)8421BCD=(39)10(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码对应得十进制数。
解:(1)(111001)5421BCD=(36)10(2)(1000、0011)5421BCD=(5、3)10(3)(10100、1100)5421BCD=(14、9)10 (4)(10100001)5421BCD=(71)10 (5)(00111011、00101010)5421BCD=(38、27)10
1-8.试求出下列格雷码对应得二进制数码。
解:(1)(0011)格雷码=(0010)2(2)(1000、0100) 格雷码=(1111、0111)2(3)(0101、1100) 格雷码=(0110、1000)2(4)() 格雷码=(11100001)2 (5)(00111011、00101010) 格雷码=(、00111100)2
1-9.试求出下列二进制数码对应得格雷码。
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)
(2) 原题有误,改为

(3)
(4)
(5)
2-5 (1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
2-6 (1)
(2)
(3)
2-7(1)解:

(2)解:

(3)解:

(4)解:

2-8(1)解:

(2)解:

或者

(3)解:

或者

2-9(1) 解:

(2) 解:

2-10(1) 化简得:
真值表如表所示:
A B C
Y
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
0
0
0
0
0
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:
真值表如表所示:
A B C
Y
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
1
1
1
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)
三极管得工作状态
饱与
放大
截止
电流情况

PN结偏置
发射结正偏
集电结正偏
发射结正偏
集电结反偏
发射结反偏
集电结反偏
晶体管各极电压

3-2
解:
(a)当输入端悬空时,UBE =-10V,三极管处于截止状态,uO =10V。
若uI=0V,三极管处于截止状态,uO =10V。
若uI=5V,则基极电流,而基极饱与电流,所以,三极管处于饱与状态,uO = UCES＝0、3V。
(b)当输入端悬空时,则基极电流,而所以三极管处于饱与状态,uO =UCES＝0、3V。
若uI＝0V,则三极管截止,uO =5V。
若uI =5V,则基极电流,可见三极管饱与导通,u O =UCES＝0、3V。
3-3
解:对应波形如图所示

3-4
解:

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;c)悬空相当于接高电平,输出;d)电阻小于关门电阻,相当于低电平,输出; 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) ;b);c) ;d) ; e);f);h)
3-9
解:b,d,g
3-10写出图3-53所示电路得表达式。

图3-53习题3-10得图
解:

3-11
解:解:根据电路图中得输入输出,通过对电路逻辑电平得分析可以确定各电路得逻辑关系。
(a) (b)
(c) (d)
3-12
解:a) ;b) ; c) ; d)
3-13
解:
a) ;b) ; c); d)
第4章
4-1
(a)表达式为:,
该电路具有异或功能。
(b)表达式为:

由逻辑表达式可列出真值表:
A B C
Y
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
1
0
0
0
0
0
0
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:

(b)图:
=AC

4-6 0、1、2、3、4
4-7 (a)
(b)

4-8 略
4-9
该电路由编码器、译码器与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 密码就是0100。
4-11 图中七段LED数码管为共阴极接法,当各字段得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得正弦电压,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 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 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 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 1 1
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 0
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 1 0
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:

(2)略
4-18

4-19 略
4-20
Y1(当A=0,B=1时)存在竞争冒险,通过增加乘积项可以消除,;
Y2(当A=0,C=1时)存在竞争冒险,通过去掉乘积项可以消除,;
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、、、J、K端得电压波形如图5－38所示,试画出Q、端对应得电压波形。

解:

5-9
解:

5-10
解:

5-11略
5-12
解:

5-13图5-43(a)就是由JK触发器构成得电路,设各触发器得初始状态为Q = 0,输入端CP与A得波形如图5-43(b)所示,试画出输出端Q0、、Q1、对应得电压波形。

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
;;
3、输出方程

4.状态方程
;;
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

等效十进制数
输出 Y
0
1
2
3
4
5
0 0 0
0 0 1
0 1 1
1 1 1
1 1 0
0 0 0
0
1
3
7
6
0
1
1
1
1
0
1
0
1
2
1 0 1
0 1 0
0 0 1
5
2
1
1
1
1
0
1
1 0 0
0 0 0
4
0
0
1
由状态转换表可得状态转换图,如图所示:

6、确定时序逻辑电路得功能
该电路就是同步五进制计数器,具有自启动能力。
6-2 驱动方程: ; ;
状态方程:;
;

输出方程:
态转换图 :
电路得逻辑功能:就是一个五进制计数器,电路可以自启动。
6-3驱动方程: ,
状态方程:,
输出方程:
由状态方程可得状态转换表,如表所示:

000
001
010
011
100
101
110
111
000
000
000
000
010
110
101
100
由状态转换表可得状态转换图:

电路得逻辑功能就是:串行数据检测器,连续输入三个以上1时,输出为1,其余情况都为0。
6-4

6-5 状态图:

波形图:

6-6 13分频。
6-7 (a)七进制
(b)十进制

6-8 (a)十进制

(b)九进制(状态从0000至1000循环)。

6-9 (a)八进制

(b)二进制

6-10 (a)十进制

(b) 十进制

6-11 63进制(低位片7进制,高位片9进制,7×9=63)
6-12 (1)

(2)

6-13 (1)

(2)略;
(1)

(2)

6-15

6-16

6-17~6-19略
第7章习题答案
7-1
解:

7-2
解:
波形见原书图7-9(b)。
7-3
解:

7-4
解:(1)UT＋＝, UT＋＝,△UT＝UT＋－UT－＝
(2)
7-5
解:(1)随UCO增大,振荡频率降低。(2)没有影响。
7-6
解:
(1)

(2)

(3)略
7-7
解:电路图如图18-33所示,取电容C得值为100μF。

图18-33 单稳态触发器电路图
根据TW≈1、1RC,为使TW=1～10秒可调,可将R分为两部分,一部分为固定电阻R′,一部分为电位器RW。

所以可取Rˊ=8、2kΩ,RW=100kΩ
7-8略
7-9
解:(2)
7-10
解:,
7-11
解:555(0)构成多谐振荡器,uO1输出矩形波信号,当uO1输出低电平时,555(1)输出端清0,芯片不工作,当uO1输出高电平时,555(1)也构成多谐振荡器,uO2输出矩形波信号。
uO1输出频率,uO2输出频率
7-12略
7-13略
第8章习题答案
8-1
解:

8-2
解:(1)15;(2)32K;(3)8;(4)256K;(5)8
8-3
解:16
8-4
解:

8-5
解:存储内容如表所示。
表
地址代码
字线译码结果
存储内容
A1 A0
W3 W2 W1 W0
D3 D2 D1 D0
0 0
0 1
1 0
1 1
0 0 0 1
0 0 1 0
0 1 0 0
1 0 0 0
0 1 1 0
1 0 0 1
0 1 1 0
1 1 0 1

8-6
解:

ROM阵列图如图20-4所示。

存储内容如表20-3所示。
表20－3 习题20-2存储内容
输入
输出
A B C D
Y2 Y1 Y0
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
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
0 0 0
0 0 0
0 0 0
0 0 0
0 0 0
0 0 0
1 0 1
1 0 1
0 0 0
0 0 0
1 1 0
0 1 0
0 1 0
0 1 0
1 1 0
0 1 0
8-7
解:8k×8位得RAM有13个地址,要扩展成16k×8位得RAM,需要14个地址,因此扩出一个地址,用A13表示,接法如图20-5所示。当A13为0时,芯片(0)工作,为8k×8位得RAM,当A13为1时,芯片(1)工作,为8k×8位得RAM,一共扩展成为16k×8位得RAM。

8-8
解:该扩展既包括位扩展又包括字扩展,电路如图20-6所示。

解:
8-9
解:(1)各片RAM有12位地址,有212＝4K字,每字4位。(2)扩展后得RAM有12位地址,有212＝4K字,每字8位。等效得RAM电路如图20-8所示。

8-10
解:8421BCD码到余3码得转换表如表20-4所示。
表20－4 8421BCD码到余3码得转换表
8421BCD码
ABCD
余3码
MNOP
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
用PROM实现得阵列图如图20-10所示。

8-11~8-18 略
第9章习题答案
9-1
解:
9-2
解:其它分别为20 KΩ,10 KΩ,5 KΩ
9-3
解:
9-4
解:

若,,
则

9-5
解:
9-6
解:11位。
9-7
解:011
9-8
解:需要分辨得温度为0、1℃,且温度范围为0～450℃,则需要区分出个温度区间。,所以应选择13位得A/D转换器。转换时间为。逐次比较型A/D转换器在转换时间上能满足要求。
9-9
解: =1111
9-10
解:双积分型A/D转换器第一次积分时间为

第二次积分时间为

完成一次A/D转换需要多少时间
输出得数字量为
(128)10＝(10000000)2