数电数电习题集规范标准答案

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、八进制数和十六进制数。 （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和十进制数。

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=(100100100)2=(292)10 1-4．将下列八进制数转换为二进制数和十进制数。

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、八进制和十进制数。

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码对应的十进制数。

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码对应的十进制数。

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的二进制数码。

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）(10010001) =(00101101.00111100)2

1-9．试求出下列二进制数码对应的格雷码。

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

格雷码

=(11100001)2 （5）(00111011.00101010)

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) Y0

(2) 原题有误，改为YAB（ACDADB C）（AB）Y0

(3) YABCDE (4) YBCADAD (5) YACDE

2-5 (1) Y(AB)(ABC)A；Y(AB)(ABC)A (2) Y(AC)AB(AC)；Y(AC)AB(AC)

(3) Y(AB)(CD)CD(ABC)；Y(AB)(CD)CD(ABC) (4) YA(BCABCABC)；YA(BCABCABC) 2-6 (1) Ym(3,5,6,7)

(2) Ym(0,1,4,8,9,10,11,12,13,1,4,15) (3) Ym(0,1,2,3,4,5,6) 2-7(1)解:

,.

YA

(2)解:

YABC

(3)解:

YBCACCDACD

(4)解:

2-8(1)解:

(2)解:

,.

ABCCD

YACABAC

Y

YABBCAC

或者

(3)解:

或者

,.

YBCABAC

YACACABBD

YACACBCBD

2-9(1) 解:

(2) 解:

2-10(1) 化简得：YABACA(BC) 真值表如表所示：

,.

YAB

YAC

,.

A B C 0 0 0 0 0 1 0 1 0 Y 0 0 0 逻辑图如图所示：

波形图如图所示：

0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 ,.

卡诺图如图所示：

(2)化简得：YABC 真值表如表所示：

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 逻辑图如图所示：

Y 1 1 1 1 1 1 1 0 ,.

波形图如图所示：

卡诺图如图所示： 第3章 3-1 解：（1） 三极管的工作状态 电流情况 饱和 放大 截止 0IBIC(sat)UCCU(sat)RC IB0 ,.

IBPN结偏置 IC(sat)UCCU(sat)RC 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：

UBUE;UBUC UBUE;UCUB UBUE;UCUB （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iBIBS10UCES30250.70.7(10)0.308mA，而基极饱和电流5.120＝0.3V。 0.16mA，所以iBIBS，三极管处于饱和状态，u = UO

CES

（b）当输入端悬空时，则基极电流iB50.70.7(8)0.075mA，而

34.718IBS5UCES0.047mA所以iBIBS,三极管处于饱和状态，uO =UCES＝0.3V。

50250.70.7(8)0.432mA,可见iBIBS,三极管饱和导通，u O 4.718若uI＝0V，则三极管截止，uO =5V。 若uI =5V，则基极电流iB=UCES＝0.3V。 3-3

解:对应波形如图所示

,.

ABY(与门）Y(或门）Y(与非门）Y(或非门）

3-4 解：

ABY(E=0）Y(E=1）

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Y2A；c)悬空相当于接高电平，输出Y3A；d)电阻小于关门电阻，相当于低电平，输出

Y4A； 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) Y1AB；b）Y2AB；c) Y3A；d) Y4A； e）Y50；f）Y6A；h）Y8AB 3-9 解：b,d,g

3-10写出图3-53所示电路的表达式。

G1AC1ENG3＝11YG2B1EN

图3-53习题3-10的图

解：

Y(CACB)1CACBCACB(AC)(BC)ACBC3-11

解：解：根据电路图中的输入输出，通过对电路逻辑电平的分析可以确定各电路的逻辑关系。 （a）Y1ABCDE （b）Y2ABCDE （c）Y3ABCDEF （d）Y4ABC  DEF 3-12

解：a) Y1AB;b) Y2AB; c) Y3ABAB; d) EN1,不工作；EN0,Y4AB 3-13 解： a)

Y1ABgAB;b)

EN0,输出高阻态；EN1,Y2BCDE+A; c);

EN0,Y3A；EN1,输出高阻态 d) EN0,Y4A；EN1,输出高阻态

第4章

,.

4-1

YAABBABAABBABA(AB)B(AB)ABABAB，（a）表达式为：

该电路具有异或功能。 （b）表达式为：

YABCAABCBABCC(ABCA)(ABCB)(ABCC)(ABCAB)(ABCC)ABCABC

由逻辑表达式可列出真值表:

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 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

Y 1 0 0 0 0 0 0 1 ,.

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：

Ym0m7ABCABC

(b)图：

Y1m5m7=AC

Y2m1m3m4m7ABCABCBCY3m0m4m6BCABC

4-6 4-7

0、1、2、3、4

（a）YBCABCBCBCACBC (b)YABCABCDABCABCDABCD ABCABDABDABC

4-8 4-9

该电路由编码器、译码器和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 密码是0100。

4-11 图中七段LED数码管为共阴极接法，当各字段的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的正弦电压，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

略

,.

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 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 M N O P 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：

CBA100A0A1A2S1S2S3Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7&Y74LS138

4-16 解：

CBA100A0A1A2S1S2S3Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7&Y DCBA00A0A1A2S1S2S3Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y774LS13874LS138&Y2 4-17 解：

D0D1D2C174LS153Y1D3sAA1BA0

（2）略 4-18

,.

1D0D1 1AD0D1D2D30D2D3D4D5D6D7sA2ABA1A0C74HC151Y1D4D5D6D774HC151Y2sA2BCA1DA0

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，Y1ACBCAB; Y2（当A=0，C=1时）存在竞争冒险，通过去掉乘积项可以消除，Y2ABACBC;

第5章习题答案

5-1 解：

SDRDQQ

5-2 解：

SDRDQQ

,.

5-3 解：

CPRSQQ

5-4 解：

CPDQQ

5-5 解：

CPQaQbQcQdQeQfQgQh(0)(0)(0)(0)

5-6 解：

,.

CPQaQbQcQdQeQfQgQh(0)(0)(0)(0)

5-7 解：

CPJKQQ

5-8若JK触发器CP、RD、SD、J、K端的电压波形如图5－38所示，试画出Q、Q端对应的电压波形。

CPSDRDJCPKS1JC11KRSDQRDQJK

解：

,.

CPSDRDJKQQ

5-9 解：

5-10 解：

,.

CPAQaQbQcQdQeQfQgQh(0)(0)

5-11略 5-12 解：

CPTQ0Q0Q1Q1

5-13图5-43(a)是由JK触发器构成的电路，设各触发器的初始状态为Q = 0，输入端CP和A的波形如图5-43(b)所示，试画出输出端Q0、Q0、Q1、Q1对应的电压波形。

Q0Q01A1JC11KJ11JC11KQ1Q1CPARRDCP(a)(b)

,.

解：

CPAQ0Q0Q1Q1

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

,.

nnnn；D1Q0；D2Q1Q0 D0Q23.输出方程

nYQ2Q0n

4．状态方程

n1nn1nnn1n；Q1D1Q0；Q2D2Q1Q0 Q0D0Q25. 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 0 1 2 3 4 5 0 1 2 0 1 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 等效十进制数 0 1 3 7 6 0 5 2 1 4 0 输出 Y 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 由状态转换表可得状态转换图，如图所示: ,.

Q2Q1Q0Y10110101000101100011101101001111

6.确定时序逻辑电路的功能

该电路是同步五进制计数器，具有自启动能力。

6-2 驱动方程：J1K1Q3 ； J2K2Q1；J3Q1Q2，K3Q3

n1nnnnnnQQQQQQQ1313131 状态方程：；

Q2n1nnQ1nQ2nQ1nQ2Q2Q1n ；

n1nnn QQQQ3321

输出方程： YQ3

态转换图 ：

电路的逻辑功能：是一个五进制计数器，电路可以自启动。

,.

6-3驱动方程： D0AQ1， D1AQ1Q0

n1状态方程：Q0D0AQ1n， Q1n1D1AQ1nQ0nA(Q1nQ0n)

输出方程：YAQ0Q1

由状态方程可得状态转换表，如表所示:

01111100111 0 1 0 1 00111011000 0 0 1 0 由状态转换表可得状态转换图:

AQ1nQ0n Q1n1Q0n1Y 0000010 1 0 0000000 0 0

电路的逻辑功能是：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

,.

DSRQ0Q1Q2Q3Q0Q1Q2Q3DSLCRCPM174LS194(0)M0DSLD0D1D2D3CRCPM174LS194(1)M0DSLD0D1D2D3DSRDSRG11

6-5 状态图：

Q3Q2Q1Q0 0001001101111111100011001110 波形图：

CPQ3Q2Q1Q0

6-6 13分频。 6-7 （a）七进制

0000000100100011011001010100,.

（b）十进制

0000000100100011010010011000011101100101

6-8 （a）十进制

1010000100100011010010011000011101100101

（b）九进制（状态从0000至1000循环）。

000000010010001101001000011101100101

6-9 （a）八进制

01000011001000011101111011110000

（b）二进制

11000011 6-10 (a)十进制

,.

0000111111101101110001111000100110101011

（b） 十进制

0000000100100011010010011000011101100101

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

&Q3Q2Q1Q0CO1CTTCTP74LS163CRCPLD1D3D2D1D0

（2）

&Q3Q2Q1Q0COCTTCTPQ3Q2Q1Q0CO1CTTCTP74LS163CR74LS163CRCPLD1CPD3D2D1D0D3D2D1D0LD1

6-13 （1）

,.

Q7Q3Q6Q2Q5Q4CP1Q1Q074LS290(2)&Q3Q3Q2Q2Q1Q0CP1Q1Q074LS290(1)S9(1)S9(2)CP0RO(1)RO(2)S9(1)S9(2)RO(1)RO(2)CP0CP （2）略； 6-14 （1）

&Q3Q2Q1Q0CP1CP0CPD374LS197CT/LDCR1D2D1D0 (2)

&Q3Q2Q1Q0Q3Q2Q1Q0CP1CP0CPD374LS197(1)CT/LDCR1CPCP1CP0D374LS197(2)CT/LDCR1D2D1D0D2D1D0 6-15

1&Q7Q3Q6Q2Q5Q4COQ1Q074LS160(2)CRQ3Q2Q3Q1Q2Q0Q1COQ074LS160(1)CRD3D2D1D0CTTCTPCPLDD3D2D1D0CTTCTPCPLD11CP ,.

6-16

&Q11Q10Q9Q8Q3Q2Q1Q0COCR74LS160(3)CTTCTPQ7Q6Q5Q4CRQ3Q2Q1Q0CTTCO74LS160(2)CTPQ3Q2Q1Q0CRQ3Q2Q1Q0CTTCO74LS160(1)CTP1D3D2D1D0CPLDD3D2D1D0CPLDD3D2D1D0CPLD1CP11 6-17~6-19略

第7章习题答案

7-1

36解：tW1.1RC1.110100.0110s0.11ms

uI0uCt1t2t0uOt1t3t0tWt

7-2 解：f11.431.43Hz=242.37Hz T(R12R2)C(15222)1030.1106波形见原书图7-9（b）。 7-3 解：

,.

ui8V4V0uOt0t 7-4

解：（1）UT＋＝UCC6.67V， UT＋＝UCC3.33V，△UT＝UT＋－UT－＝UCC3.33V （2）UT+UCO6V,UT-7-5

解：（1）随UCO增大，振荡频率降低。（2）没有影响。 7-6 解： （1）

23131311UCO3V,VUTUCO3V 22T0.7(R1R2RBP)C0.7501030.01106s0.35ms

f12.86KHz T（2）

tp10.7RAC0.7151030.01106s0.105msRA15100%100%30%

RARB50

q(%)（3）略 7-7

解：电路图如图18-33所示，取电容C的值为100μF。

,.

UCCR84RW755536uIuO2C150.01μF图18-33 单稳态触发器电路图

分为电位器RW。

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

TWmin19.1k1.1C1.1100106Tmax10RmaxW91k1.1C1.1100106 Rmin所以可取Rˊ=8.2kΩ，RW=100kΩ

7-8略 7-9 解：（2） 7-10

解：TRCln41.4RC，f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。

1

1.4RCuO1输出频率f7-12略 7-13略

1.431.43，uO2输出频率f

(R12R2)C1(R42R5)C2,.

第8章习题答案 8-1 解：

或阵列与阵列m0=ABW0W1W2W3AB地址译码器m1=ABm2=ABm3=ABY(A>B)Y(A=B)Y(A解：（1）15；（2）32K；（3）8；（4）256K；（5）8 8-3 解：16 8-4 解：

A11A0A12R/WR/WCEA0A11R/WCEA0A114k×4位I/O0I/O1I/O2I/O3I/O04k×4位I/O1I/O2I/O3

8-5

解：存储内容如表所示。

,.

表

地址代码 A1 A0 0 0 0 1 1 0 1 1 字线译码结果 W3 W2 W1 W0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 存储内容 D3 D2 D1 D0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 D3W1W3A1A0A1A0D2W0W2W3A1A0A1A0A1A0D1W0W2A1A0A1A0D0W1W3A1A0A1A08-6

解：Y0ABCABCDABCDm6m7W6W7

Y1ABCACABC(DD)AC(BB)(DD)ABCDABCDABCDABCDABCDABCD

m10m11m12m13m14m15W10W11W12W13W14W15Y2ABCDABCDBCDABCDABCD(AA)BCDm6m7m10m14W6W7W10W14ROM阵列图如图20-4所示。

,.

0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111W0AW1W2W3W4WW56BC地址译码器W7W8W9W10W11W12WWW131415DY0Y1Y2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 Y2 Y1 Y0

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 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 ,.

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 8-7

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 解：8k×8位的RAM有13个地址，要扩展成16k×8位的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位的RAM，当A13为1时，芯片（1）工作，为8k×8位的RAM，一共扩展成为16k×8位的RAM。 A13CER/WD7～D08K×8位（0）88A12～A013D7～D0CER/WR/WD7～D08K×8位（1）8A12～A01313A12～A0

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。

A13CER/WD7～D08K×8位（00）88113A12～A0D07～D00CER/WR/WD7～D08K×8位（01）8A12～A01313A12～A0A13CER/WD7～D08K×8位（10）88113A12～A0D17～D10CER/WR/WD7～D08K×8位（11）8A12～A01313A12～A0

解： 8-9

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

R/WCEA0A114k×8位I/O0I/O1I/O2I/O3I/O4I/O5I/O6I/O7D0D1D2D3D4D5D6D7

,.

8-10

解：8421BCD码到余3码的转换表如表20-4所示。

表20－4 8421BCD码到余3码的转换表

8421BCD码 余3码 ABCD 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 用PROM实现的阵列图如图20-10所示。

MNOP 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 ,.

ABCD1111AABBCCDD或阵列m0m1m2m3m4m5m6m7m8m9&&&&&&&&&&≥1≥1≥1≥1与阵列MNOP 8-11~8-18 略

第9章习题答案

9-1

UR3i40解：uORF32Di39V=-45V

2Ri029-2

解：其它分别为20 KΩ，10 KΩ，5 KΩ 9-3

RI解：uOF429-4 解：

2iDii0310113V=8.125V 24U0RFURn1n210(D2D2......D2D2) n1n210n2R若UR80V,RFR，D3D2D1D01100，

,.

则 U0RFURn1n210(D2D2......D2D2) n1n210n2R9-5 解：9-6 解：11位。 9-7 解：011 9-8

80V1260V 421 82解：需要分辨的温度为0.1℃，且温度范围为0～450℃，则需要区分出4500.14500个温度区间。2124500213，所以应选择13位的A/D转换器。转换时间为1s1662.5ms。逐次比

较型A/D转换器在转换时间上能满足要求。 9-9

解：D3D2D1D0 =1111 9-10

解：双积分型A/D转换器第一次积分时间为

2n28T12TCPs=0.512s

fCP500n第二次积分时间为

2nTCP2n28T2uiui5s=0.256s

UREFUREFfCP10500,.

完成一次A/D转换需要多少时间TT1T20.512s0.256s=0.768s

2n28输出的数字量为Nui5128

UREF10（128）10＝（10000000）2