数字设计原理与实践第四版课后习题答案Word格式.docx
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（a）=107（b）1740038=63491（c）2=183
（d）=（e）=（f）F3A516=
62373
（g）120103=138（h）AB3D16=43837（i）71568=3694
（j）=
完成下面的数制转换。
（a）125=11111012（b）3489=66418（c）209=110100012
（d）9714=227628（e）132=100001002（f）23851=5D2B16
（g）727=104025（h）57190=DF6616（i）1435=26338
（j）65113=FE5916
将下面的二进制数相加，指出所有的进位：
（a）S：
1001101C：
100100
（b）S:
1010001C:
1011100
（c）S:
0C:
0
（d）S:
C:
利用减法而不是加法重复训练题，指出所有的借位而不是进
位：
（a）D：
011001B：
110000（b）D：
111101B：
1110000
（c）D：
B：
00111000（d）D：
1101101B：
写出下面每个十进制数的8位符号－数值，二进制补码，二进
制反码表示。
（a）+25原码:
00011001反码:
00011001补码:
00011001
（b）+120011110000111100001111000
（c）+82010100100101001001010010
（d）–42
（e）–610000110111110011111
1010
（f）–111111011111001000010010001
指出下面8位二进制补码数相加时是否发生溢出。
（a）11010100+11101011=10111111不存在溢出
（b）10111111+11011111=10011110不存在溢出
（c）01011101+00110001=存在溢出
（d）01100001+00011111=10000000存在溢出
对于5状态的控制器，有多少种不同的3位二进制编码方式
若是7状态或者8状态呢
3位二进制编码有8种形式。
对于5状态，这是一个8中取5的排列：
N=8x7x6x5x4=6720
对于7状态，这是一个8中取7的排列：
N=8x7x6x5x4x3x2=40320
对于8状态，种类数量与7状态时相同。
若每个编码字中至少要含有一个0，对于表2-12的交通灯控制
器，有多少种不同的3位二进制编码方式
在此条件下，只有7种可用的3位二进制码，从中选取6个进行
排列，方式数量为：
N=7x6x5x4x3x2=5040
列出图2-5的机械编码盘中可能会产生不正确位置的所有“坏”
边界。
001/010、011/100、101/110、111/000
作为n的函数，在使用n位二进制编码的机械编码盘中有多少
个“坏”边界
有一半的边界为坏边界：
2n-1。
数字逻辑第3章参考解答：
对图（a）所示的AOI电路图，采用AND，OR,INV画出对
应的逻辑图。
Z=（AB+C+D）'
对图（b）所示的OAI电路图，采用AND，OR,INV画出对
Z=（（A+B）CD）'
13画出NOR3对应的电路图。
3输入端或非门结构应为：
上部3个P管串联，下部3个N管并
联，结构如图所示。
画出OR2所对应的电路图。
在NOR2电路的输出端后面级联一个INV。
画出图逻辑图所对应的电路图。
若输出低电平阈值和高电平阈值分别设置为和，对
图所示的反相器特性，确定高态与低态的DC噪声容限。
由图中可以看到，输出对应的输入为,输出对应
的输入为；
所以，高态噪声容限为：
V;
低态噪声
容限为：
V。
利用表3-3计算74HC00的p通道和n通道的导通电阻。
采用极端值计算（对商用芯片，最低电源电压设为）
表中所列输出电压与电流关系如图所示：
根据电流定律，高态输出时可以建立下列方程：
pnRR
=
4=
联立求解可得：
R=Ω=151Ωp
低态输出时可以建立下列方程：
npRR
R=Ω=60Ωn
对于表3-3所列的74HC00，若设
VOLmax=,VOHmin=,Vcc=5V,对于下列电阻负载，确定该系列的
商用器件是否能够驱动（任何情况下输出电流不能超出IOLmax和IOHmax）.
根据表3-3，对于选定的输出电压，最大输出电流限制为4mA.
c）820Ω接地：
考虑高态输出，等效电路如下：
I==>
4mA不能驱动。
e）1kΩ接Vcc：
考虑低态输出，等效电路如下：
I=（）/1=>
f）Ω接Vcc,820Ω接地：
需要分别考虑低态输出和高态输出。
低态输出等效电路如下：
I=（）/=<
4mA可以驱动。
高态输出等效电路如下：
一个发光二极管导通时的电压降约为，正常发光时需要约
5mA的电流。
当发光二极管如图3－54（a）那样连接时，确定上拉电
阻的适当值。
根据所给的条件，低态输出电平VOLmax=。
对应等效
电路如下：
R=/5=Ω
在图3-32（b）中，有多少电流与功率被浪费了。
浪费的电流为流过4kΩ电阻的电流：
I=/4=mA
浪费的功率为上述电流经过两个电阻产生的功率：
P=RI2=x2=mW
对于下列电阻电容的组合，确定时间常数RC
a）5nsb）705nsc）d）100ns
对于一个CMOS电路，将电源电压增加5%，或者将内部电容和
负载电容增加5%，哪种方式会导致更大的功率消耗。
答：
CMOS的电源消耗主要是动态消耗，其关系为PCVfD
=2；
由该关
系可以得出电源增加将导致更大的功率消耗。
分析图3-37所示反相器的下降时间，设RL=900Ω，VL=2V。
该电路图可以等效为下列带开关的一阶电路图。
当输出从高态转
为低态时，可以等效为开关K从位置1转到位置2。
按照一阶电路三要素法的分析方法，对于电容上的电压分析如下：
初态：
VH=终态：
VL=
换路后的等效电阻：
R=90Ω
电路时间常数：
τ=RC=9ns
输出电压随时间变化关系为：
（）t/τ
OUTLHLV=V+VVe
由上式可以得出从到的下降时间为：
ns
V
tV
L
L
ln≈
Δ=τ
分析图3-37所示反相器的上升时间，设RL=900Ω，VL=2V。
与上题类似进行分析，当输出从低态转为高态时，可以等效为开
关K从位置12到位置1。
VL=终态：
VH=
R=164Ω
τ=RC=
（）（1t/τ）
OUTLHLV=V+VVe
由上式可以得出从到的上升时间为：
H
H19
数字逻辑第四章参考解答：
4-5根据Demorgan定理，X+YZ的补为X'
Y'
+Z'
。
但这两个函数在
XYZ=110时都等于1。
对于一个给定的输入组合，一个函数和其补函
数怎么能都等于1呢出了什么错误
在利用定理时，没有考虑到运算先后顺序，正确的补函数应该为：
（X+YZ）'
=X'
（YZ）'
（Y'
）=X'
+X'
Z'
请写出下面各个逻辑函数的真值表.
a）F=X'
Y+X'
Y'
Z
可先简化为：
F=X'
（Y+Y'
Z）=X'
（Y+Z）
c）F=W+X’·
（Y’+Z）=W+X’·
Y’+X’·
WXYZFWXYZF
0000110001
0001110011
0010010101
0011110111
0100011001
0101011011
0110011101
0111011111
h）F=（（（A+B）’+C’）’+D）’=A’·
B’·
D’+C’·
D’
ABCDFABCDF
0001010010
0010110100
0011010110
0100111001
0101011010
0110011100
0111011110
证明OR（n）可以采用（n-1）个OR
（2）实现；
NOR也能这样吗证
明你的结论。
根据逻辑定理：
（x1+x2+x3+x4+x5+...）=（（（（x1+x2）+x3）+x4）+x5）+...
第1次运算实现2个变量的OR，第2次运算实现3个变量的OR，第
（n-1）次运算就可以实现n个变量的OR。
NOR不能这样做：
以3个变量为例：
利用DeMorgan’s定理
（（x1+x2）'
+x3）'
=（x1'
x2'
≠（x1+
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