0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 A 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 AB A?B A?B A?B 1 AB B B AB 0 AB A?B AB 0 1 1 1 A?B 41 1 1 1 A 两个变量有四个最小项,最多可构造2种不同的组合,因此该电路是一个能产生十六种函数的多功能逻辑运算器电路。
4-5 已知某组合电路的输出波形如图P4-5所示,试用最少的或非门实现之。
解:F(ABC)??m(1,3,6,7)???(0)?(A?C)?A?B
电路图如下:
AFBC
4-6 用逻辑门设计一个受光,声和触摸控制的电灯开关逻辑电路,分别用A,B,C表示光,声和触摸信号,用F表示电灯。灯亮的条件是:无论有无光,声信号,只要有人触摸开关,灯就亮;当无人触摸开关时,只有当无关,有声音时灯才亮。试列出真值表,写出输出函数表达式,并画出最简逻辑电路图。 解:根据题意,列出真值表如下: A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 F 0 1 1 1 0 1 0 1 由真值表可以作出卡诺图,如下图:
C AB 00 10 11 10 0 1
F由卡诺图得到它的逻辑表达式为: ?AB?C0 1 1 1 0 1 0 1 由此的到逻辑电路为:
ABCF
4-7 用逻辑门设计一个多输出逻辑电路,输入为8421BCD码,输出为3个检测信号。要求:
(1) 当检测到输入数字能被4整除时,F1=1。 (2) 当检测到输入数字大于或等于3时,F2=1。 (3) 当检测到输入数字小于7时,F3=1。 解:f1(ABCD)?CD
f2(ABCD)?A?B?CD
f3(ABCD)?AC?AB?CD
4-8 用逻辑门设计一个两位二进制数的乘法器。
解:二进制乘法:设两个2位二进制数的乘法运算结果为:A(A1A0)?B(B1B0)?P3P2PP10 电路图如下图所示:
C0 S3 S2 S1 S0 P3 P2 P1 P0 SO SO CO ∑1 CO ∑0 CI CI & & & & S3 S2 S1 S0 CO 74LS83(1) CI “1A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0 ” 1 1 1 1 A3 A2 A1 B3 B2 B1 B0
B1 B0
4-9 设计一个全加(减)器,其输入为A,B,C和X(当X=0时,实现加法运算;当X=1时,实现减法运算),输出为S(表示和或差),P(表示进位或借位)。列出真值表,试用3个异或门和3个与非门实现该电路,画出逻辑电路图。
解:根据全加器和全减器的原理,我们可以作出如下的真值表:
X
A B C S P
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 由真值表可以画出卡诺图,由卡诺图得出逻辑表达式,并画出逻辑电路图:
ABCXSP
4-10 设计一个交通灯故障检测电路,要求红,黄,绿三个灯仅有一个灯亮时,输出F=0;若无灯亮或有两个以上的灯亮,则均为故障,输出F=1。试用最少的非门和与非门实现该电路。要求列出真值表,化简逻辑函数,并指出所有74系列器件的型号。 解:根据题意,我们可以列出真值表如下:
红(A) 0 0
黄(B) 0 0 绿(C) 0 1 F 1 0
0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 对上述的真值表可以作出卡诺图,由卡诺图我们可以得出以下的逻辑函数:
F?AB?AC?BC?ABC?AB?AC?BC?ABC
逻辑电路图如下所示:
ABCF
4-11试用两片8线-3线优先编码器74LS148组成16线-4线优先编码器,画出逻辑电路图,说明其逻辑功能。 解:逻辑电路图如下:
Y2Y1Y0Y3Y2Y1Y0YEXYSSI7I6I5I4I3I2I1I0Y2Y1Y0YEXYSSI15I14I13I12I11I10I9I8