习题3组合逻辑电路分析与设计数字电子技术含答案.docx
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习题3组合逻辑电路分析与设计数字电子技术含答案
组合逻辑电路分析与设计
数字电子技术
［题］分析图题所示电路，列出真值表，写出输出函数表达式，并说明电路的逻辑
功能。
解：
由电路图得真值表如下所示:
所以：
ApB时，Y11
AfB时，Y31
AB时，Y21
电路实现比较器的功能。
A,B是输入；Yi，Y2，Y3分别是AB时的输出。
［题］分析图题所示电路，说明电路的逻辑功能。
解：
电路的逻辑函数表达式为:
YSENASENB（EN1时）；
Y输出高阻态（EN0时）
电路的逻辑功能是：
在使能条件EN=1且S=0时，输出A;在使能条件EN=1且S=1
时，输出B;使能条件EN=0时，输出高阻态。
电路实现数据选择器的功能。
［题］图题是一个密码锁控制电路。
开锁条件是必须将开锁开关闭合，且要拨对密
码。
如果以上两个条件都得到满足，开锁信号为1,报警信号为0,即锁打开而不报警。
否则，开锁信号为0,报警信号为1。
试分析该电路的密码是多少。
［题］图题所示电路由4位二进制比较器7485和4位二选一数据选择器74157组成。
其中74157控制端A/B的控制作用为：
A/B=0时，Y=A,否则，Y=B。
试分析图示电路的逻辑功能。
解：
当AB时，输出A;当AfB时，输出B;所以电路的功能是输出A,B中较小的数。
［题］某建筑物的自动电梯系统有五个电梯，其中三个是主电梯（设为A、BC）,
两个备用电梯。
当上下人员拥挤，主电梯全被占用时，才允许使用备用电梯。
现需设计一个监控主电梯的逻辑电路，当任何两个主电梯运行时，产生一个信号（Yi）,通知备用
电梯准备运行；当三个主电梯都在运行时，则产生另一个信号（Y2），使备用电梯主电源
接通，处于可运行状态。
请列出该电路的真值表，并写出Y1、Y2的逻辑表达式。
解：
分析题意得真值表如下：
所以：
YABCABCABC
笔ABC
［题］用与非门设计一个多数表决电路。
要求A、BC三人中只要有半数以上同意,则决议就能通过，但A还具有否决权，即只要A不同意，即使多数人也不能通过。
要求列出真值表，化简逻辑函数，并画出逻辑电路图。
⑶逻辑电路图如下图示:
解：
（1）分析题意得真值表如下:
（2）函数的逻辑表达式：
丫ABCABCABCACAB
ACABACAB
［题］用与非门设计一交通灯故障检测电路。
要求三色信号灯R、丫、G中有且只有
一灯亮，输出z=o,无灯亮或同时有两灯或两灯以上亮均为故障，输出Z=1。
要求列出真
值表，写出最简表达式，画出逻辑图。
RYGYGRYRG
［题］图题表示一热水器的水位情况，虚线表示水位，A、BC电极被水浸没时会有信号输出。
水面在C、B间时为正常状态，绿灯G亮；水面在BA间或在C以上时为异常状态，黄灯Y亮；水面在A以下时为危险状态，红灯R亮。
试用SSI器件实现该逻辑功能的电路。
解：
（1）设对于水位A、BC浸没状态为1，露出状态为0，分析题意得真值表如下：
⑶逻辑电路图如下图示:
——
（2）化简后函数的逻辑表达式:
［题］用3线-8线译码器芯片
GBC
YABC
RA
74LS138和必要的门电路实现下列逻辑函数:
（1）Y（A,B,C）m（0,3,6）
（2）YABC
（3）Y（A,B,C）M（1,2,3,7）
解：
（1）Y（A,B,C）m（0,3,6）mom3m6m0m3m6
（2）YABCABCaBcABCABCm（1,2,4,7）
［题］用8选一数据选择器实现逻辑函数。
（1）Y（A,B,C）m（0,1,2,6,7）
（2）YACABCABC
（3）Y（A,B,C,D）m（0,3,4,6,8,9）（10,11,12,13,14,15）
解：
（1）Y（A,B,C）m（0,1,2,6,7）
（2）YACABCABC
m（1,2,5,7）
H
q
u
1
1
Il.
*—
h
h
（3）
□
1—
*—
b
Y（A,B,C,D）m（0,3,4,6,8,9）（10,11,12,13,14,15）
函数真值表如下：
BC。
［题］试用4选一数据选择器实现逻辑函数YABCAC
解：
YABCACBC
m（0,2,3,4,7）
电路图如下所示:
［题］用1片74283实现将余3码转换为8421BCD码的电路。
解：
8421BCD码相当于余3码减3,也即余3码加-3的补码1101。
［题］试用两片4位二进制数加法器74283和必要的门电路组成一个实现两个1位
十进制数的8421BCD码相加的加法器。
（提示：
根据8421BCD码的加法运算规律，当两数之和小于或等于9时，相加的结果与按二进制数相加所得到的结果一样。
而当两数之和大于9时，则应在按二进制数相加的结果上加6校正。
）
解：
二进制和8421码和数如下图所示:
解：
8421BCD码和余3码之间的关系用真值表表示如下:
所以：
Ym（5,6,7,8,9）
Ym（1,2,3,4,9）
匕m（0,3,4,7,8）
、4m（0,2,4,6,8）
ROM车列图如下所示：
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［题］画出与以下实体描述对应的元件符号。
（1）
--三态缓冲器实体
--输入端
--输入端
--输出端
四选一数据选择器实体
ENTITYbuf3sIS
PORT（x:
INSTD_LOGIC；ena:
INSTD_LOGIC；y:
OUTSTD_LOGIC）；
ENDENTITYbuf3s；
（2）ENTITYmux41aIS--
PORT（in0,in1,in2,in3:
INSTD_LOGIC；--数据输入端
sel:
INSTD_LOGIC_VECTOR（1DOWNTO0）--地址输入
y:
OUTSTD_LOGIC）；--输出端
ENDENTITYmux41a；
解：
（1）
（2）
［题］阅读例3.3.1,试编写一个实现变量AB相异或的VHDL源程序。
解：
ENTITYorgateIS
PORT（a，b：
INBIT；y:
OUTBIT）；
ENDENTITYorgate；ARCHITECTUREoneOForgateISBEGIN
y<=aXORb；
ENDARCHITECTUREone；
［题］试编写一个实现半加器的VHDL源程序。
解:
ENTITYorgateIS
PORT（a，b：
INBIT；S，G：
OUTBIT）；
ENDENTITYorgate；
ARCHITECTUREoneOForgateIS
BEGIN
S<=aXORb;
G<=aANDb；
ENDARCHITECTUREone；
［题］逻辑电路如图题所示，若图中门电路的延时均为5ns,试根据A的输入波形,
画出丫1和Y的波形。
解：
Yi和Y的波形的波形图如图所示：
［题］逻辑电路如图题所示，判断该电路是否存在冒险现象，如果存在，请通过修改逻辑设计消除冒险现象。
解：
分析电路得逻辑函数表达式：
YABBCCDABBCCD
当AC11时，YBB；
当BD00时，YCC；
所以电路存在冒险现象。
如果通过修改逻辑设计消除冒险现象，就加上冗余项。
结果是：
YABBCCDACBD
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