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数字电子技术基础 西安工程大学 《数字电子技术基础》习题课西安工程大学 房晔 【第一题】由已知集成门电路的内部电路结构图，求图中所标各点的逻辑表达式。 TTL集成门电路中的几种基本功能结构 求解步骤如下： 首先将电路划分为若干个 基本功能结构模块。 2. 从输入到输出依次写出每 个电路模块输入与输出的逻 辑关系式，最后得到整个电 路逻辑功能的表达式。 AB (AB)’ AB Y=AB (AB)’ AB A B (A+B)’ A+B (A+B)’ Y=A+B A B (A+B)’ A+B Y=(A+B)’ 三态输出反相器 (G1+G2)’ G1+G2 (G1+G2)’ 1 二极管截止 Χ A A Y=A’ 0 二极管导通 截止 0 0 截止 高阻态 或非门 0 【第二题】某医院有一、二、三、四号病室4间，每室设有呼叫按钮，同时在护士站对应装有一、二、三、四号4个指示灯。 当一号病室的按钮按下时，无论其他病室的按钮是否按下，只有一号灯亮。当一号病室的按钮没有按下而二号病室的按钮按下时，无论三、四号病室的按钮是否按下，只有二号灯亮。当一、二号病室的按钮没有按下而三号病室的按钮按下时，无论四号病室的按钮是否按下，只有三号灯亮。只有在一、二、三号病室的按钮均未按下而按下四号病室的按钮时，四号灯才亮。试用优先编码器74HC148和门电路设计满足上述要求的逻辑电路，给出控制四个指示灯状态的高、低电平信号。 解：若以 的低电平分别表示一、二、三、四号病室按下按钮时给出的信号，则将它们接到74HC148的 输入端以后，便在74HC148的输出端 得到相应的输出编码。 若以Z1、Z2、Z3、Z4分别表示一、二、三、四号灯的点亮信号，还需要将74HC148输出的代码译成Z1、Z2、Z3、Z4对应的输出高电平信号。为此，可列出电路的逻辑真值表。 真 值 表 Z1 Z2 Z3 Z4 0 1 1 1 X 0 1 1 X X 0 1 X X X 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 【第三题】有一水箱由大、小两台水泵ML和MS供水。水箱中设有3个水位检测元件A、B、C。水面低于检测元件时，检测元件给出高电平；水面高于检测元件时，检测元件给出低电平。现要求当水位超过C点时水泵停止工作；水位低于C点而高于B点时MS单独工作；水位低于B点而高于A点时ML单独工作；水位低于A点时ML和MS同时工作。试用门电路设计一个控制两台水泵的逻辑电路，要求电路尽量简单。 真 值 表 A B C MS ML 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 X 0 X X X 1 0 0 X 1 X X X 1 解：若以ML、MS分别代表大、小两台水泵，ML或MS为1时表示水泵工作，为0时表示水泵停止工作，同时，以0表示检测元件输出的低电平，1表示检测元件输出的高电平，便可列出真值表。由于不可能出现水位高于C而低于B或A，也不会出现水位高于B而低于A，所以ABC的取值不可能出现010、100、101、110，应将 作为约束项处理。 真 值 表 A B C MS ML 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 X 0 X X X 1 0 0 X 1 X X X 1 【第四题】图为用CMOS边沿触发器和或非门组成的脉冲分频电路。试画出在一系列CLK脉冲作用下Q1、Q2和Z端对应的输出电压波形。设触发器的初始状态皆为Q=0。 解：第1个CLK之前D1=1、D2=0，CLK上升沿到达后Q1=1、Q2=0。 第2个CLK之前D1=1、D2=1，CLK上升沿到达后Q1=1、Q2=1。 第3个CLK之前D1=0、D2=1，CLK上升沿到达后Q1=0、Q2=1。但由于Q1的低电平接到了第2个触发器的异步置0端，所以在Q1变为0以后立即将FF2置0，于是电路回到起始状态。 根据Z=(Q1+CLK)’，就能从Q1和CLK的波形得到Z的波形。 【第五题】试利用74LS90设计一个二十四进制计数器，并画出电路连线图。 解：用反馈复位法构成二十四进制计数器。即在百进制计数器中，当第24个计数脉冲作用后，计数器的状态为Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0=8421B