第1章 数字电路和集成逻辑门电路习题解答(6)

1970-01-01 08:00

既有 Li?Ai?C?Ai?C?A?C(i?0,1,2,3)

(i?0,1,2,3)

由于一般多用异或门,所以改写上式Li?Ai?C于是可以得到逻辑电路图如图3-6所示。

L0=1L1=1L2=1L3=1C1A0A1图3-6

A2A3

3-7 利用两片8线-3线优先编码器74HC148集成电路构成的逻辑图如图3.48所示。

D0&D1D2&&D3&Y0YS0Y1Y2YEXSYSY0Y1Y2YEXS74HC148(1)74HC148(2)0II1I2I3I4I5I6I7I0I1I2I3I4I5I6I7

II1I2I3I4I5I6I7I8I9I10I11I12I13I14I15图3.48 题3-7图

(1)试分析电路所实现的逻辑功能。

(2)指出当输入端处于下述几种情况时,电路的输出代码D0、D1、D2、D3。 (a) 当输入端I4为0,其余各端均为1时; (b) 当输入端I10为0,其余各端均为1时; (c) 当输入端I0和I8为0,其余各端均为1时。

(3)试说明当输入端I0~I15全为高电平1时和当I0?0而其余各端为高电平1时,电路输出状态的区别。

解:(1)由图分析, 电路构成16线-4线优先编码器,输出端YEX为优先编码标志,当

YEX?0时表明输出代码为优先编码输出。

(2)不同输入时,电路输出状态分析:

(a) I4?0,低位片工作,该片Y2Y1Y0?011,总编码输出D3D2D1D0?1011,即

D3D2D1D0?0100。

(b) I10?0,高位片工作,该片Y2Y1Y0?101,总编码输出D3D2D1D0?0101,即

D3D2D1D0?1010。

(c) I0?I8?0,则I8优先编码,高位片工作,该片Y2Y1Y0?111,总编码输出

D3D2D1D0?0111,即D3D2D1D0?1000。

(3)输入端I0~I15全为高电平1时和仅I0?0,电路输出状态分析如下: 在这两种输入条件下,高位片与低位片输出Y2Y1Y0?111,不同的是:当输入端

I0~I15全为高电平1时,两片YEX均为1,总编码输出D3D2D1D0?1111,即

,且YEX?1,表明两片均无键操作,输出代码无效;当仅I0?0,低D3D2D1D0?0000位片工作,该片YEX?0,总编码输出D3D2D1D0?1111,即D3D2D1D0?0000,但

YEX?0,表明有键操作,输出代码有效。

3-8 试写出图3.49电路所示输出F0、F1、F2的逻辑函数式。

F0&F1&F2&Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y774HC138A2A1A0PQR图3.49 题3-8图

S1S2S3

解:由图直接可以写出表达式如下:

F0?Y0?Y7?Y0?Y7?PQR?PQR

F1?Y1?Y2?Y4?Y1?Y2?Y4?PQR?PQR?PQR F2?Y3?Y5?Y6?Y3?Y5?Y6?PQR?PQR?PQR

3-9 电路如图3.50所示,问图中哪个发光二极管发光。

图3.50 题3-9图

解:由图可知,74HC283为加法器,运算结果为1001,74HC85为4位数据比较器,比较结果A?B,所以输出端QA?B?1,故LED3发光二极管发光。

3-10 某雷达站有3部雷达A、B、C,其中A和B功率消耗相等,C的功率是A的两倍。这些雷达由两台发电机X和Y供电,发电机X的最大输出功率等于雷达A的功率消耗,发

电机Y的最大输出功率是X的3倍。要求设计一个逻辑电路,能够根据各雷达的启动和关闭信号,以最节约电能的方式启、停发电机。

解:根据题意分析可知,PC?2PA?2PB,PX?PA,PY?3PX。列表3-10:

表3-10 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

根据真值表,可得卡诺图如3-10(a)(b)。

X Y

0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1

图题解3-10

由卡诺图(a)、(b)可得X、Y的逻辑表达式:

X?ABC?ABC?ABC Y?C?AB

所以,逻辑电路图如图解3-10(c)所示。

X≥1Y≥1&&&&ABC111

图3-10(c)

3-11 某化学实验室有化学试剂24种,编号为1~24号,在配方时,必须遵守下列规定:

(1)第1号不能与第15号同时用; (2)第2号不能与第10号同时用; (3)第5、9、12号不能同时用; (4)用第7号时必须同时配用第18号; (5)用第10、12号时必须同时配用第24号。

请设计一个逻辑电路,能在违反上述任何一个规定时,发出报警指示信号。

解:设24种化学试剂的代号分别为A1~A24,并设有某号试剂时逻辑为1,反之为逻辑0,则由题意可得:

由(1)得A1?A15,由(2)得A2?A10;由(3)得A5?A9?A12,由(4)得A7?A18; 由(5)得(A10?A12)?A24;则发出报警信号为:

F?A1?A15?A2?A10?A5?A9?A12?A7?A18?(A10?A12)?A24,得电路图如图题

解3-11所示。

A1A15A2A10A5A9A12A7A18A10A12A24&&≥1&&≥1F&

图3-11

3-12 设计一个如图3.51所示五段LED数码管显示电路。输入为A、B,要求能显示英文Error中的三个字母E、r、o(并要求AB=1时全暗),列出真值表,用与非门画出逻辑图。

图3.50 题3-12图


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