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《数字电子技术基础(数字部分)》康华光第五版课后习题答案.pdf

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第一章 数字逻辑习题 1.1 数字电路与数字信号 1.1.2 图形代表的二进制数 010110100 1.1.4 一周期性数字波形如图题所示,试计算:(1)周期;(2)频率;(3)占空比例 MSB LSB 0 1 2 11 12 (ms) 解:因为图题所示为周期性数字波,所以两个相邻的上升沿之间持续的时间为周期,T=10ms 频率为周期的倒数,f=1/T=1/0.01s=100HZ 占空比为高电平脉冲宽度与周期的百分比,q=1ms/10ms*100%=10% 1.2 数制 1.2.2 将下列十进制数转换为二进制数,八进制数和十六进制数(要求转换误差不大于 42 − (2)127 (4)2.718 解:(2)(127)D= 72 -1=(10000000)B-1=(1111111)B=(177)O=(7F)H (4)(2.718)D=(10.1011)B=(2.54)O=(2.B)H 1.4 二进制代码 1.4.1 将下列十进制数转换为 8421BCD 码: (1)43 (3)254.25 解:(43)D=(01000011)BCD 1.4.3 试用十六进制写书下列字符繁荣 ASCⅡ码的表示:P28 (1)+ (2)@ (3)you (4)43 解:首先查出每个字符所对应的二进制表示的 ASCⅡ码,然后将二进制码转换为十六进制 数表示。 (1)“+”的 ASCⅡ码为 0101011,则(00101011)B=(2B)H (2)@的 ASCⅡ码为 1000000,(01000000)B=(40)H (3)you 的 ASCⅡ码为本 1111001,1101111,1110101,对应的十六进制数分别为 79,6F,75 (4)43 的 ASCⅡ码为 0110100,0110011,对应的十六紧张数分别为 34,33 1.6 逻辑函数及其表示方法 1.6.1 在图题 1. 6.1 中,已知输入信号 A,B`的波形,画出各门电路输出 L 的波形。 课后答案网 www.khdaw.com
解: (a)为与非, (b)为同或非,即异或 课后答案网 www.khdaw.com
2.1.1 用真值表证明下列恒等式 第二章 逻辑代数 习题解答 (3) A B AB AB ⊕ = + (A⊕B)=AB+AB 解:真值表如下 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 A B⊕ AB 0 1 1 0 1 0 0 0 AB 0 0 0 1 A B⊕ AB +AB 1 0 0 1 1 0 0 1 由最右边 2 栏可知, A B⊕ 与 AB +AB 的真值表完全相同。 2.1.3 用逻辑代数定律证明下列等式 (3) A ABC ACD C D E A CD E = + + + + + + ( ) 解: A ABC ACD C D E + + + + ( ) = A (1 + BC ) + ACD CDE + A ACD CDE = + + = + = + + + A CD CDE A CD E 2.1.4 用代数法化简下列各式 (3) ABC B C+ ( ) 解: ABC B C+ ( ) = ( A B C B C + + )( + ) = = AB AC BB BC CB C + + + + + AB C A B B + + + ) + 1 ( = AB C + (6)( A B + ) + ( A B + ) + ( AB AB )( ) 解: ( A B + ) + ( A B + ) + ( AB AB )( ) = ⋅ + ⋅ + A B A B ( A B A B )( + + ) 1 课后答案网 www.khdaw.com
= + B AB AB + = AB B + A B = + AB= (9) ABCD ABD BCD ABCBD BC + + + + 解: ABCD ABD BCD ABCBD BC + + + + = = = = = ( ( + + + + ) ABC D D ABD BC D C ) + B AC AD C D ( + + B A C A D ) ( + + + B A C D ( ) + + AB BC BD + + ) 2.1.7 画出实现下列逻辑表达式的逻辑电路图,限使用非门和二输入与非门 (1) (2) L AB AC = + ) L D A C = + ( 2 课后答案网 www.khdaw.com
(3) L = ( A B C D )( + + ) 2.2.2 已知函数 L(A,B,C,D)的卡诺图如图所示,试写出函数 L 的最简与或表达式 解: ( L A B C D BCD BCD BCD ABD + + + ) = , , , 2.2.3 用卡诺图化简下列个式 (1) ABCD ABCD AB AD ABC + + + + 3 课后答案网 www.khdaw.com
解: ABCD ABCD AB AD ABC + + + + ABCD ABCD AB C C D D AD B B C C )( )( + + + + + + + ) ( ( ) + ABC D D + ( ) ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD + + + + + + = = L A B C D ( , , , ) = ∑ m (0,2,4,6,9,13) + ∑ d (1,3,5,7,11,15) (6) 解: L A D = + L A B C D ( , , , ) = ∑ m (0,13,14,15) + ∑ d (1,2,3,9,10,11) (7) 解: L AD AC AB = + + 4 课后答案网 www.khdaw.com
2.2.4 已知逻辑函数 L AB BC C A = + + ,试用真值表,卡诺图和逻辑图(限用非门和与非 门)表示 解:1>由逻辑函数写出真值表 A 0 0 0 0 1 1 1 1 2>由真值表画出卡诺图 B 0 0 1 1 0 0 1 1 3>由卡诺图,得逻辑表达式 L AB BC AC = + + 用摩根定理将与或化为与非表达式 C 0 1 0 1 0 1 0 1 L 0 1 1 1 1 1 1 0 L AB BC AC AB BC AC = + + = ⋅ ⋅ 4>由已知函数的与非-与非表达式画出逻辑图 5 课后答案网 www.khdaw.com
(max) ILV (max) (max) V V (min) OLV (min) — OHV IHV — OHV = =2.4V—2V=0.4V (min) / 2.4 3.5 4.2 VOL(max)/V 0.4 0.2 0.2 V ILV (max) / 0.8 0.6 0.8 第三章习题 3.1 MOS 逻辑门电路 3.1.1 根据表题 3.1.1 所列的三种逻辑门电路的技术参数,试选择一 种最合适工作在高噪声 环境下的门电路。 表题 3.1.1 逻辑门电路的技术参数表 IHV (min) / 2 逻辑门 A 2.5 逻辑门 B 逻辑门 C 3.2 解:根据表题 3.1.1 所示逻辑门的参数,以及式(3.1.1)和式(3.1.2),计算出逻辑门 A 的 高电平和低电平噪声容限分别为: NHAV = NLAV 同理分别求出逻辑门 B 和 C 的噪声容限分别为: NHBV =1V NLBV =0.4V NHCV =1V NLCV =0.6V 电路的噪声容限愈大,其抗干扰能力愈强,综合考虑选择逻辑门 C 3.1.3 根据表题 3.1.3 所列的三种门电路的技术参数,计算出它们的延时-功耗积,并确定哪一种 逻辑门性能最好 表题 3.1.3 逻辑门电路的技术参数表 逻辑门 A 逻辑门 B 逻辑门 C 解:延时-功耗积为传输延长时间与功耗的乘积,即 / 1 5 10 16 8 1 pHLt / 1.2 6 10 =0.8V—0.4V=0.4V /DP mW n s ns pLHt DP= tpdPD 根据上式可以计算出各逻辑门的延时-功耗分别为 ADP = *16mw=17.6* (1 1.2) DP = ns + PLH t 12 10− J=17.6PJ PHL t+ 2 BDP =44PJ 2 CDP =10PJ,逻辑门的 DP 值愈小,表明它的特性愈好,所以逻辑门 C 的 同理得出: 性能最好. 3.1.5 为什么说 74HC 系列 CMOS 与非门在+5V 电源工作时,输入端在以下四种接法下都属 于逻辑 0: (1)输入端接地; (2)输入端接低于 1.5V 的电源; (3)输入端接同类与非门的输 出低电压 0.1V; (4)输入端接 10kΩ的电阻到地. 解:对于 74HC 系列 CMOS 门电路来说,输出和输入低电平的标准电压值为: OLV =0.1V, =0< (1) (2) <1.5V= (3) <0.1< (4)由于 CMOS 管的栅极电流非常小,通常小于 1uA,在 10kΩ电阻上产生的压降小于 10mV 即 ILV =1.5V,因此有: ILV =1.5V,属于逻辑门 0 ILV ,属于逻辑门 0 ILV =1.5V,属于逻辑门 0 Vi Vi Vi 课后答案网 www.khdaw.com
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