数字电路第4章-(5)习题课

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1、组合逻辑电路习题一、组合逻辑电路的基本概念二、SSI构成的组合逻辑电路的分析和设计三、MSI组合逻辑电路的工作原理及应用四、组合逻辑电路中的竞争和冒险五、习题讲解1一、组合逻辑电路的基本概念1.定义2.结构特点(1)电路由逻辑门构成,不含记忆元件;(2)输入信号是单向传输的,电路中不含反馈回路;3.功能描述真值表;表达式;卡诺图;电路图;波形图2二、SSI构成的组合逻辑电路的分析和设计1.分析步骤(1)从输入端开始,逐级推导出函数表达式(2)化简函数表达式(4)确定逻辑功能2.设计步骤(1)分析功能要求,并设置变量及其取值(2)列真值表(3)写出函数表达式并化简(3)列真值表(4

2、)画逻辑电路3三、MSI组合逻辑电路的工作原理及应用1.功能表、简化逻辑符号2.典型应用(1)用二进制译码器设计组合逻辑电路(2)用数据选择器设计组合逻辑电路四、组合逻辑电路中的竞争和冒险1.竞争和冒险的概念(1)1型冒险和0型冒险;(2)逻辑冒险和功能冒险;42.逻辑冒险、功能冒险的检查3.冒险的消除方法5图P4.2五、习题讲解4.2分析图P4.2电路的逻辑功能。6解:(1)从输入端开始,逐级推导出函数表达式F1=A⊕B⊕CF2=A(B⊕C)+BC=ABC+ABC+ABC+ABC(2)列真值表7ABCF1F200000001110101101101100101010011000

3、11111(3)确定逻辑功能假设变量A、B、C和函数F1、F2均表示一位二进制数,那么,由真值表可知,该电路实现了全减器的功能。8A、B、C、F1、F2分别表示被减数、减数、来自低位的借位、本位差、本位向高位的借位。ABCF1F2-被减数减数借位差94.4设ABCD是一个8421BCD码,试用最少与非门设计一个能判断该8421BCD码是否大于等于5的电路,该数大于等于5,F=1;否则为0。解:(1)列真值表10ABCDF0000000010001000011001000010110110101111ABCDF10001100111010Ø1011Ø1100Ø1101Ø1110Ø1

4、111Ø11(3)画逻辑电路,如下图所示:(2)写最简表达式ABCDØØ1110ØØØØ11111010010110100F=A+BD+BC=A·BD·BC12134.10电话室对3种电话编码控制,按紧急次序排列优先权高低是:火警电话、急救电话、普通电话,分别编码为11,10,01。试设计该编码电路。解:设火警为A,急救为B,普通为C,列真值表为:14ABCF1=A+BABCF2=154.14试用74151实现下列函数:解:(1)函数有4个输入变量,而74151的地址端只有3个,即A2、A1、A0,故须对函数的卡诺图进行降维,即降为3维。161011110111001011010

5、0ABCD00001DDDD010110100ABCD6D7D5D41D2D3D1D0010110100A2A1A0D0=D3=D,D1=D2=D,D4=D5=D6=D7=0令A=A2、B=A1、C=A0则:17相应的电路图如下所示:18(4)函数有4个输入变量,而74151的地址端只有3个,即A2、A1、A0,故须对函数的卡诺图进行降维,即降为3维。Ø1011111Ø01110010110100ABCDD6D7D5D41D2D3D1D0010110100A2A1A01D00100DD010110100ABC19D0=D7=D,D1=D,D2=D3=D4=D5=0。D6=1,相应

6、的电路图如右图所示:令A=A2、B=A1、C=A0则:204.15用½74153实现下列函数:解:(1)函数有4个输入变量,而½74153的地址端只有2个,即A1、A0,故须对函数的卡诺图进行降维,即降为2维。21101111101110010110100ABCD0C⊕D0C⊙D0CD11ABD2D00D10D311A1A00D001DDDD010110100ABC22D0=C⊕D,D1=C⊙D,D2=0,D3=CD,令A=A1、B=A0,则:相应的电路图如下图所示:234.18*用74283将8421BCD码转换为余3BCD码。解:由于同一个十进制数码的余3BCD码比相应的84

7、21BCD码大3,故用一片74283既可以实现,电路图如下所示:244.22分析如下图所示的组合网络中,当ABCD从0100向1101变化时和ABCD从1000向1101变化时,是否会出现冒险?试用增加多余项和取样脉冲的方法来避免冒险现象。25解:1.当ABCD从0100向1101变化时:ABCD111101111111101100101101001.F(0,1,0,0)=F(1,1,0,1);2.有2个变量同时变化;3.BC对应的卡诺圈中有“0”也有“1”;所以,此时电路中存在

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