1、 1 数字电子技术(第二版)习题册部分参考答案 课题一 认识数字电路 任务一 认识数制与数制转换 一、填空题 1 时间 数值 1 0 2 1 8 15 3 1 128 255 4 7 5 9 6 16 二、选择题 1 C 2 B 3 C 4 B 5 C 6 A 7 D 三、判断题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 四、问答题 1 答:数字电路 中的信号为高电平或低电平两种状态,它正好与二进制的 1 和 0 相对应,因此,采用二进制更加方便和实用。 2 答:十六进制具有数据读写方便,与二进制相互转换简单,较直观地表示位状态等优点。 五、计算题 1 ( 1) 7 ( 2) 15 ( 3) 31
2、( 4) 213 2 ( 1) 1010 2 ( 2) 1 0000 2 ( 3) 100 0000 0000 2 ( 4) 100 0000 0110 2 3 ( 1) 27 8 ( 2) 35 8 ( 3) 650 8 ( 4) 3153 8 4 ( 1) 010 111 2 ( 2) 001 101 110 2 ( 3) 010 000 000 2 ( 4) 001 110 101 101 2 5 ( 1) 0FH ( 2) 1FH ( 3) 36H ( 4) 0AE63H 6 ( 1) 0001 0110 B ( 2) 0010 1010 1110 B ( 3) 1011 1000 1
3、111 1100B ( 4) 0011 1111 1101 0101B 任务二 学习二进制数算术运算 一、填空题 1 加 减 乘 除 2 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10 3 0 0=0 1 0=1 1 1=0 10 1=1 4 0 0=0 0 1=0 1 0=0 1 1=1 5 1 0 6最高 正 负 原码 2 7字节 8半字节 9字 二、选择题 1 C 2 B 3 C 4 B 5 B 6.B 7.C 三、判断题 1 2 3 4 四、问答题 1答: 将二进制数 0011 移位至 0110,是向左移动一位,应做乘 2 运算。 2 答:将二进制数 1010 0000 移位至 00
4、01 0100,是向右移动三位,应做除以 8 运算。 五、计算题 1 ( 1) 1) 1101 2) 1 0001 1010 3) 1100 0011 4) 1 0001 0111 ( 2) 1) 10 1100 2) 1100 1111 3) 0100 0000 4) 1011 1110 ( 3) 1) 11 0100 2) 111 1000 3) 100 0010 4) 1110 0001 ( 4) 1) 111 2) 0111 3) 1 0100 4) 1 0001 2 ( 1) +126 ( 2) 47 ( 3) 58 ( 4) +127 ( 5) +111 ( 6) 63 ( 7)
5、+0 ( 8) +1 ( 9) 32 768 ( 10) 1 ( 11) +32767 ( 12) 32767 任务三 学习二进制代码 一、填空题 1 图形 文字 符号 数码 二 2 一组 二 3 4 4 8 4 2 1 5 2 4 2 1 6 5 4 2 1 7 3 8 100 0001 9 110 0001 10 011 0000 11 011 1001 二、判断题 1 2 3 4 5 6 7 三、问答题 1答: 8421BCD 码是用四位二进制数为一组来表示一个十进制数。虽然在一组 8421BCD码中,每位的进位也是二进制,但在组与组之间的进位, 8421BCD 码则是十进制。 2 答:
6、格雷码的特点是任意两个相邻码之间仅有一位数码不同(包括首尾码),即从一个编码转移到下一个相邻编码时,只有一位状态发生变化,利用这一特点可以避免在转移过程中出现错码,所以是一种可靠性较高的代码。 四、计算题 3 1 ( 1) 19 ( 2) 36 ( 3) 57 ( 4) 689 2 ( 1) 0001 0000 000 8421 ( 2) 0001 0010 1000 8421 ( 3) 0001 0000 0010 0100 8421 ( 4) 0010 0001 0000 0000 8421 3 ( 1) 1011 5421 ( 2) 0001 0000 5421 ( 3) 0001 00
7、00 0000 5421 ( 4) 0001 0010 1011 5421 4 ( 1) 1011 余 3 码 ( 2) 0100 0011 余 3 码 ( 3) 0100 0011 0011 余 3 码 ( 4) 0100 0101 1011 余 3 码 任务四 认识基本逻辑关系并测试逻辑门 一、填空题 1 与 2 或 3 非 4 逻辑符号 逻辑真值表 逻辑波形图 逻辑函数式 5 电源 接地 6 与 或 非 异或 与非 或非 二、选择题 1 D 2 A 3 D 4 A 5 B、 C 6 A、 D 三、判断题 1 2 3 4 5 6 7 8 四、计算题 1 Y=ABC 2 Y=A+B+C 3.
8、Y=( A+B) C =AC+BC 五、绘图题 1 2 4 3 任务五 测试 TTL 集成门电路 一、填空题 1 TTL CMOS 2 体积小 质量轻 速度快 功耗低 可靠性高 3 高电平 低电平 高阻态 4 标准 低功耗肖特基 5 负载电阻 驱动电压 6 截止 转折 饱和 二、选择题 1 D 2 A 3 C 4 A 5 D 6 B 7 B 8 B 9 C 三、判断题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 四、问答题 1 答: 集电极开路门( OC 门)是指输出晶体管的集电极上无负载电阻,也没有连接电源。 OC 门在逻辑功能上可以实现线与,即两个以上的 OC 门的输出端可
9、以直接连接(通过负载电阻接电源),当某一个输出端为低电平时,公共输出端 Y 为低电平,即实现“线与”逻辑功能。 2 答:绝大多数集成电路的右下角为接地脚 GND,左上角为正电源脚。选用万用表 R 1K 量程,将万用表黑表笔接 GND,红表笔依次接其他管脚,测试出各管脚的正向电阻值;再将万用表红表笔接 GND,黑表笔依次接其他管脚,测试出各管脚的反向电阻值;并将所测电阻值与参考阻值对比即可。 任务六 测试 CMOS 集成门电路 一、填空题 1 PMOS NMOS 5 2 高 低 小 简单 集成 3 3 18V 二、判断题 1 2 3 4 5 6 三、问答题 1.答: 因为 CMOS 器件用一层极
10、薄的二氧化硅材料作为电极的绝缘层,输入电阻非常大,使得栅极上的感应电荷不易泄漏,栅极只要有少量的电荷,便可产生较高的电压,绝缘层易被击穿而损坏。所以 CMOS 集成电路容易受静电影响而损坏。 2 答:不使用的 CMOS 器件要将电极短路存放, CMOS 器件应插在导电泡沫橡胶上或用锡箔纸包好。 3 答:在未加电源电压的情况下,不允许在 CMOS 集成电路输入端接入信号。开机时,应先加电源电压;关机时,应先关掉输入信号,再切断电源。 CMOS 集成电路 输出端不允许与 UDD或 USS直接短接。 任务七 测试集成 门 电路的逻辑功能 一、填空题 1 R 1k 挡 2 5.0 极性 3 左 4 带
11、电 5 断电 二、问答题 1 答: TTL 电路的高电平输出电流 IOH远远小于低电平输出电流 IOL,因此,当负载要求提供较大电流时,应当用 TTL 电路的低电平去驱动负载。 2 答: CMOS 电路的高电平输出电流 IOH 和低电平输出电流 IOL 通常是相等的,因此CMOS 电路的高、低电平都可以去驱动负载。 3 答: CMOS 电路的高电平值往往高于 TTL 电路的高电平值,因此用 TTL 电路去驱动 CMOS 电路时,必须将 TTL 的输出电平升高。 4 答:用 CMOS 电路去驱动 TTL 电路时,主要是提高 CMOS 电路的驱动电流。 任务八 化简逻辑函数 一、填空题 1 0 1
12、 2 0 3 1 4 A 5 1 6 A 7 1 8 0 9 A 10 A 6 二、选择题 1 B 2 D 3 A 三、判断题 1 2 3 四、问答题 1 答:因为 逻辑函数式越简单与之对应的逻辑电路越容易建立,使用器件越少,可靠性越高。 2 答:最简“与或”逻辑函数式的标准是:( 1) 乘积项的个数最少;( 2)每个乘积项中的逻辑变量数最少。 3 答:包含全部变量的乘积项称作逻辑函数的最小项。 4 答:( 1)处于同一行(列)或同一行(列)两端的两个相邻小方格,可圈为一组,同时消去一对不同的变量。 ( 2) 4 个小方格组成一个大方块,或组成一行(列),或在相邻两行(列)的两端,或处于 4
13、个角,可以圈为一组,同时消去两对不同的变量。 ( 3) 8 个小方格组成一个长方形,或处于两边的两行(列),可以圈为一组,同时消去三对不同的变量。 五、证明题 1 ( 1) A A=A 表 1-4 变量 逻辑式左边 逻辑式的右 边 A A A A 0 0 0 1 1 1 ( 2) A A =0 表 1-5 变量 运算过程 逻辑式左边 逻辑式的右边 A A A A 0 0 1 0 0 1 0 0 0 ( 3) A+ A =1 表 1-6 变量 运算过程 逻辑式左边 逻辑式的右边 A A A+ A 1 0 1 1 1 1 0 1 1 ( 4) A+1=1 7 表 1-7 变量 逻辑式左边 逻辑式的
14、右边 A A+1 1 0 1 1 1 1 1 ( 5) A+A=A 表 1- 8 变量 逻辑式左边 逻辑式的右边 A A+A A 0 0 0 1 1 1 ( 6) A+AB=A 表 1- 9 变量 运算过程 逻辑式的左边 逻辑式的右边 A B AB A+AB A 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 ( 7) A( A+B) =A 表 1- 10 变量 运算过程 逻辑式的左边 逻辑式的右边 A B A+B A( A+B) A 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 ( 8) A+ A B=A+B 表 1- 11
15、变量 运算过程 逻辑式的左边 逻辑式的右边 A B A A B A+ A B A+B 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 8 ( 9) AB A B 表 1- 12 变量 运算过程 逻辑式的左边 逻辑式的右边 A B A B AB A +B 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 ( 10) A B A B 表 1- 13 变量 运算过程 逻辑式的左边 逻辑式的右边 A B A B A+B A B 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0
16、 0 0 0 2 ( 1)证明: 左边 = A 1+B=A =右边 ( 2)证明: 左边 = BAA A(1+B)+AB =A+AB+AB =A+B=右边 ( 3)证明: 左边 = A B + A D +B D + D D = A B + D A +B + 1 = A B + D =右边 ( 4)证明: 左边 = A B + A B + A B +A B +A B = A B +B + B A +A +A B= A+B+A+B=1 =右边 ( 5) 证明: 左边 = A A + A C + A B + B C = A + A C + A B + B C = A 1 + C + B + B C=
17、A+BC =右边 ( 6) 证明 : 左边 = A B C + C + A B C = A B + A B C = A B +B C = A B + C = A B + A C=右边 ( 7) 证明 : 左边 = A A + A B + A B + B B = 0 + A B + A B + 0 = A B + A B=右边 ( 8) 证明 : 9 左边 = A A + A B + A B + B B A + B = A + A B + A B A + B = A B + A B B=AB =右边 ( 9)证明 : 左边 = A + C B B + B D + B D + D D = A +
18、C B + B D + B D= A + C B 1 +D + D = A B + B C=右边 六、化简题 1 ( 1) Y=AA+AB=AB ( 2) Y=AB+B 1+A= AB+B=A+B ( 3) Y = A B C + A B C + D = 1 + D = 1 ( 4) 2 ( 1) ( 2) 3 ( 1) ( 2) 综合练习一 一、识别题 1 或门 2 或非门 3 与非门 4 异或 门 5 非门 6 与门 7 或非门 8 或门 9 与门 10 非门 11 异或门 12 与非门 10 二、填空题 1 1000 1110 1011 1011 2 一 三、判断题 1. 2 3 4 5
19、 6 7 8 9 四、证明题 1 ( 1) CBACBA 表 1- 14 变量 逻辑式的左边 运算过程 逻辑式的右边 A B C CBA A B C A B C 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 ( 2) CBAABC 表 1- 15 变量 逻辑式的左边 运算过程 逻辑式的右边 A B C ABC A B C A +B +C 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 ( 3) ( ) 表 1-16 变量 运算过程 逻辑式的左边 逻辑式的右边