【正文】 A A A A A A? ? ? ? ? ? ? ? 所以，輸出波形為 (3)。 第 2章 習題解答 電路中的二極管均為理想二極管，各二極管的狀態(tài)（導通或截止）和輸出電壓 Vo 的大小分別為： D1 ； D2 ； D3 ； VO 。 [答 ] 一個 VHDL 模塊必須有一個實體，可以有一個或多個結構體。 [解 ] ① L A B B C A C B A C? ? ? ? ? ② CABCABL ??? CACBBCABA ????? BC?? CABL ?? CBL ?? ③ ))()(( DCBADCBADCBAL ?????????? DCBADCBADCBAL ??? DACBL ??? ④ DCABDDCBCBAL ???? )]([ A B C A B C D A B D A B C D A C B C D? ? ? ? ? ? A 01 00 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 11 10 BC A BC 01 11 10 00 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 2 1 7 DACBL ??? DCBCAL ?? ⑤ L=∑ (0,2,3,4,6) BAC?? ⑥ L=∑ m(2,3,4,5,9)+∑ d(10,11,12,13) BC BC ABD? ? ? ⑦ L=∑ (0,1,2,3,4,6,8,9,10,11,12,14) BD?? L C AB?? L BC BC ABD? ? ? L B D?? 判斷如下 VHDL 的操作是否正確，如不正確，請改正。 A B (a) 圖題 電路圖 A B L L A B 5 ⑥ )()( BACBCBABL ???? ； ⑦ ))(( CAACCBABL ??? ； ⑧ ))()(( DCBADCBADCBAL ?????????? 。 ≥ 1 A B amp。當四變量中有奇數個 1 出現(xiàn)時，輸出為 1；其它情況，輸出為 0。 [解 ](a) ? ?L AB A AB? ? ? (b) L ABA ABB?? 某邏輯電路的輸入邏輯變量為 A、 B、 C。 [方法 2] 用公式法證明 ① BCACABACABA ?????? ))(( BCA?? ② BABABABA ???? ))(( ③ BCABBCAB ??? )( BCABA B CBCACAB ???? ④ DCDBCABAADBC ????? 表題 真值表 A B C A+BC (A+B)(A+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 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 3 DCDBCABADCCADBAB ???????? ))()()(( 求下列邏輯函數的反函數 ① BABAL ??1 ； ② DBCADBL ???2 ； ③ ABBCACL ???3 ； ④ ))((4 CBABAL ???? 。 ④ 若 XY=YZ，則 X = Z 運算錯誤。 ② 若 1+A = B，則 A+AB = B 運算錯誤。 [解 ] 寫出各十進制數的 8421BCD 碼為 ① 1001 ② 0010 0100 ③ 1000 1001 ④ 0011 0110 0101 在下列邏輯運算中，哪個或哪些是正確的？并證明之。 [解 ] 直接用多項式法轉換成十進制數 ① (10010110)B = (1?2 7+1?24 + 1?22 +1?21)D = (150)D=150 ② (11010100)B = 212 ③ (0101001)B = 41 ④ ()B = ⑤ ()B = ⑥ ()B = 把下列十 進制數轉換為二進制數 ① 19；② 64；③ 105； ④ 1989；⑤ ； ⑥ 。 [解 ] 直接用基數乘除法 ① 19 = (10011)B ② 64 = (1000000)B ③ 105 = (1101001)B ④ 1989 = (11111000101)B ⑤ = ()B ⑥ = ()B 把下列十進制數轉換為十六進制數 ① 125；② 625；③ ； ④ 。 ① 若 A+B =A+C，則 B=C；② 若 1+A = B，則 A+AB = B； ③ 若 1+A =A，則 BABAA ??? ；④ 若 XY=YZ，則 X = Z。 若 1+A = B，則 B = 1，而 A+AB =A(1+B) = A ? 1。可用反證法證明 若 XY=YZ，設 X= Y=0、 Z=0，有 XY=YZ，但 X ? Z。 [解 ] ① 1L AB AB?? ② 2 ( ) ( )L A C B D A C B D? ? ? ? ? ③ ))()((3 BACBCAL ???? =。當輸入中 1 的個數多于 0 的個數時，輸出就為 1。列出該電路的真值表，寫出輸出表達式。 amp。 [解 ] ① BABABAL ??? BAA?? BA?? ② L AB C A B C? ? ? ( 1)A B C AB? ? ? AB C?? ③ CBACBACBACBAL ?????? )()( CBACBAACABCABCBA ?????? CBA?? ④ DCBDCBCBABDADCACBAL ?????? CBBDADCACB ???? BDADCACB ??? BC ABD?? ⑤ L A B A B C AC? ? ? ? ( ) ( ) ( )A B A B C A C? ? ? ? ()AB AB C?? ABC? ⑥ )()( BACBCBABL ???? ( ) ( ) ( ) ( )A B B C B C A B? ? ? ? ? ( )B BC B C?? BC? ⑦ ))(( CAACCBABL ??? ABC ABC?? AC? AC?? ⑧ ))()(( DCBADCBADCBAL ?????????? L A B C D A B C D A B C D? ? ? 6 BC D A B D?? ( )( )L B C D A B D? ? ? ? ? B D AC? ? ? 下列與項哪些是四變量邏輯函數 f(A,B,C,D)的最小項？ ① ABC ；② DAB ；③ DCAB ；④ ABCD 。字符 a 和 b 的數據類型是 BIT， c 是 INTEGER， 執(zhí)行操作 c = a + b。實體描述一個設計單元的外部接口以及連接信號的類型和方向；結構體描述設計單元內部的行為，元件及連接關系，結構體定義出了實體的功能。 [解 ] D D2 和 D3 全部處于截止狀態(tài)。 若 TTL 與非門的輸入電壓為 ，確定該輸入屬于（ 1）邏輯 0；（ 2）邏輯1；（ 3）輸入位于過渡區(qū)，輸出不確定，為禁止 狀態(tài)。 利用網絡資源，查找 7432 和 7421 IC 的數據手冊，說明分別是什么邏輯器件？內部分別有幾個獨立器件？ 7421 是多少 引腳的封裝？是否有未使用的引腳？ 圖題 9 [解 ] 7432 是兩輸入或門，片內有四個獨立的或門，為雙列直插 14 引腳封裝，沒有未使用的引腳； 7421 是四輸入與門，片內有兩個獨立的與門，為雙列直插 14 引腳封裝，沒有未使用的引腳。并求 7400 的扇出數。 G G G G6是四個 TTL 與非門，它們的輸入低電平電流IIL=， 輸入高電平電流 IIH50μ A， VCC=5V。 G3 G4 G5 G6 amp。 amp。 (2) F 的波形 如圖解 所示。 amp。 [解 ] 根據題意，可得電路如圖解 。而 G2 使能，輸出為 A ，所以， 1F A B A B A B A B? ? ? ? ?； 當 C =1 時， G1 使能， G2 禁止，所以， 2F A D A D? ? ? ； 1 1F B B? ? ? 。 在 圖題 （ a）、（ b）所示電路中，都是用 74 系列門電路驅動發(fā)光二極管，若要求 vI 為高電平 時發(fā)光二極管 D 導通并發(fā)光，且發(fā)光二極管的導通電流為 10mA，試說明應選用哪一個電路？ [解 ] 應該使用（ a）電路，由于 TTL 邏輯門輸出低電平時最大灌電流為 16mA，而TTL 邏輯門輸出高電平時的最大拉電流為 400?A。 （ 2） ( m a x)( m a x)8 ILIN I? ? ? ( m a x)( m a x)0 .4 4000 .0 0 1OHHIHIN I? ? ? VCC uI uI (a) (b) 圖題 13 因此， 單個 74LSTTL 門可以驅動 400 個 74HCTCMOS 負載 參考 錯誤 !未找到引用源。最簡單的解決辦法是在 TTL 電路的輸出端與 CMOS 門的電源之間接入上拉電阻 R，以保證輸出高電平被提至 VDD， R 的選擇與 OC 的外接電阻選擇方法一樣。 可見，如果用 74HC 系列 CMOS 電路驅動 74TTL 電路，CMOS 的輸出高低電平極限值完全在 TTL 輸入電平范圍之內。有兩個特殊的門可以緩解這一問題，緩沖器 4050 和反相緩沖器 4049 是專門設計成能夠提供高的輸出電流的CMOS器件，其 IOL(max)=4mA， IOH(max)=，用其中之一接在 4000B和 TTL門之間，則足以驅動 2 個 74TTL 負載。 ENTITY and_or_not IS PORT( a, b, c, d： IN STD_LOGIC。 [解 ] 參考程序如下 LIBRARY IEEE。 END xor； ARCHITECTURE xor_arc OF xor IS SIGNAL i1, i2, i3, i4： BIT； COMPONENT and PORT（ a， b： IN BIT； c： OUT BIT） 。 COMPONENT inv PORT（ a： IN BIT； c： OUT BIT） 。 U2： and PORT MAP (i1， y， i3)。 第 3章 習題解答 圖題 所示電路，當 M=0 時實現(xiàn)何種功能？當 M=1 時又實現(xiàn)何種功能？請說明其工作原理。 A、 B 為輸入變量，E3E2E1E0 為功能控制端。電路構成多功能函數發(fā)生器。 amp。 [解 ] 由表可直接寫出輸出邏輯表達式，并化簡： 2 (1 , 3 )Z m C B A C B A C A? ? ? ?? 1 (6 , 7)Z m C B A C B A C B? ? ? ?? 0 (1 , 4 , 7)Z m C B A C B A C B A? ? ? ?? 該邏輯電路若用集成門實現(xiàn)，需 2 個非門、 5 個與門和 1 個3 輸入或門，設計使用芯片多。要求列出真值表、化簡邏輯函數，并用圖題 所給出的 74LS00 芯片畫出電路連接圖。 amp。要求 R、 G、 Y 三燈只有并一定有一燈亮，輸出L=0；無燈亮或有兩燈以上亮均為故障，輸出 L=1。水面在 C、 B 間時為正常狀態(tài)，綠燈 G 亮；水面在 B、A 間或在 C 以上時，為異常狀態(tài)，黃燈 Y 亮；水面在 A 以下時，為危險狀態(tài)，紅燈 R 亮。經化簡的邏輯表達式如下 BCG? RA? ABCABCY ???? 選用 1 片 7404 非門和 1 片 7400 與非門即可實現(xiàn)電路的設計，電路圖見圖解 。 amp。 用譯碼器 74LS47 驅動七段數碼管時，發(fā)現(xiàn)數碼管只顯示 9。（ 74153 的邏輯功能可參見 74253 的功能表 ，但 74153 的輸出 1Y 和 2Y在未選通時是低電平）。 amp。 圖題