數(shù)字邏輯電路與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[蔣立平主編][習(xí)題解答]

18、X和Y、X和Z、丫和Z之間的比較, F（x 二），F(xiàn)（x 噌） 比較的結(jié)果有3組，分別是F（x^）, F（x，F(xiàn)（x4）； F（x3）， F（丫城）。利用這3組結(jié)果，根據(jù)題目要求，力口 8個(gè)門(mén)電路，可完成電路設(shè)計(jì)。電路圖如圖題 解4.27所示。 f。 fl f2 f7 X3 xo y3 …. y。 x3 X。 Z3 Z。 y3 …y。 Z3 …z。 圖題解4.27 4.29試用兩片74HC382ALU芯片連成8位減法器電路。74HC382的邏輯符號(hào)和功能表如圖 4.65所示。 題4.29解：兩片74HC382ALU芯片連成8位減法器電路如圖題解 4.29所示。圖

19、中ALU （1） 為低位芯片，ALU （2）為高位芯片，要實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算，選擇碼 S2SS。必須為。。1,低位芯 片的Cn輸入必須為。。 圖題解4.29 習(xí)題 5.1請(qǐng)根據(jù)圖P5.1所示的狀態(tài)表畫(huà)出相應(yīng)的狀態(tài)圖，其中 X為外部輸入信號(hào)，Z為外部輸 5.3在圖5.4所示RS鎖存器中，已知 陰口 R端的波形如圖P5.3所示，試畫(huà)出Q和Q對(duì)應(yīng)的輸出 波形。 圖 P5.3 題5.3解： r i : i ； 4 II II I 1> 廠 5 ， I ： i I I I I I II Q_I 1 I I * I t I I k ri 1 II

20、 Q ■I II I I 圖題解5.3 5.5在圖5.10所示的門(mén)控D鎖存器中，已知C和D端的波形如圖P5.5所示，試畫(huà)出Q和Q對(duì)應(yīng) 圖 P5.5 圖題解5.5 的輸出波形。 題5.5解： C D Q Q 5.7已知主從RS觸發(fā)器的邏輯符號(hào)和 CLK、S、R端的波形如圖P5.7所示，試畫(huà)出 Q端 對(duì)應(yīng)的波形（設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為 0）。 題5.7解: CLK R 1S |Q C1 1R -Q (a) CLK CLK (b) 圖 P5.7 I 圖題解5.7 5.9圖P5.9為由兩個(gè)門(mén)控RS鎖存器構(gòu)成的某種主從結(jié)構(gòu)觸發(fā)器， 試分析該觸發(fā)器

21、邏輯功能, 要求: (1) 列出特性表; (2) 寫(xiě)出特性方程; (3) 畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖; (4) 畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。 圖題解5.9 題5.9解： (1)特性表為: (2)特性方程為： X=1 圖題解5.9 (3) (4)該電路是一個(gè)下降邊沿有效的主從 JK觸發(fā)器。 X Y n~n ~」n+1 CL Q Q K X X X x Qn 0 0 0 0 _n_ 0 0 1 1 0 1 0 0 -TL 0 1 1 0 _TI 1 1—1 1

22、 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 _FL 1 1 1 0 _n_ Qn1 . xQn YQn (3)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖為： 5.11在圖P5.11 (a)中，F(xiàn)Fi和FF2均為負(fù)邊沿型觸發(fā)器，試根據(jù) P5.11 ( b)所示CLK和 X信號(hào)波形，畫(huà)出 Q「Q2的波形(設(shè)FF1、FF2的初始狀態(tài)均為 0)。 (a) CLK — —— —— —— X _ (b) 圖 P5.11 題5.11 解: Q2 圖題解5.11 5.13 試畫(huà)出圖P5.13所示電路在連續(xù)三個(gè) CLK信號(hào)作用下 Qi及Q2端的輸出波

23、形(設(shè)各觸 發(fā)器的初始狀態(tài)均為 0)。 FF1 FF2 -1J Q 小Ci -1K Q [JiQ- - 1K Qa 1 CLK Qi 圖 P5.13 圖題解5.13 5.15試用邊沿D觸發(fā)器構(gòu)成邊沿 T觸發(fā)器。 題5.15解： D觸發(fā)器的特性方程為： Qn41 = D T觸發(fā)器的特性方程為： Qn+ =TQn 所以，D 二T 二 Qn 5.17請(qǐng)分析圖P5.17所示的電路，要求： (1)寫(xiě)出各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程; (2)寫(xiě)出各觸發(fā)器的狀態(tài)方程； (3)列出狀態(tài)表； (4)畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。 CLK X Z 圖 P5.17

24、 題5.17解: (1)驅(qū)動(dòng)方程為： j0=xQn K0=1; J1 =XQ0 K1 =x ; 輸出方程為：Z =XQin (2)各觸發(fā)器的狀態(tài)方程分別為： Q0 1 =XQ/nQn ； Q1n =Xq-Q1 XQ (3) 狀態(tài)表為： X -n Q1 -n Q0 -n+1 Q1 -n+1 Q0 Z 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0

25、 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 (4)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖為: Q1Q0 X/Z 圖題解5.17 (4) 5.19請(qǐng)分析圖P5.19所示的電路，要求: (1)寫(xiě)出各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程； (2)寫(xiě)出各觸發(fā)器的狀態(tài)方程； (3)列出狀態(tài)表； (4)畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(要求畫(huà)成 Q3Q2Q1 一 )。 圖 P5.19 題5.19解： (1)驅(qū)動(dòng)方程為： J1 = K1 = 1 . J2 = Q3 Q1 K2 = Q1n. J3 =Q；Q； K3 =Q；. (2)各

26、觸發(fā)器的狀態(tài)方程分別為： Q；+ =Q1n; Q； + =QnQ2nQ1n +Q；Q1n; Q3+=Q3nQM +QnQ1n; (4)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖為： (3) 狀態(tài)表為： Q3n Q2n Q1n Q3n+1 Q2n+1 n+1 Q1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 Q3Q2Q1 ，111—110 000 ^00

27、1 ^010 ^011 >100 3 101 圖題解5.19 (4) 5.21下圖是某時(shí)序電路的狀態(tài)圖， 該電路是由兩個(gè) D觸發(fā)器FF1和FF0組成的，試求出這兩 個(gè)觸發(fā)器的輸入信號(hào) D1和D0的表達(dá)式。圖中 A為輸入變量。 Q島 0 圖 P5.21 題5.21 解: 圖題解5.21 所以，這兩個(gè)觸發(fā)器的輸入信號(hào) Di和Do的表達(dá)式分別為: Di = A Qin Q01 Do = AQn AQ0n 5.23試用JK觸發(fā)器和少量門(mén)設(shè)計(jì)一個(gè)模 6可逆同步計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器受 X輸入信號(hào)控制, X=1時(shí)，計(jì)數(shù)器做減法計(jì)數(shù)。 當(dāng)X=0時(shí)，計(jì)數(shù)器做加法計(jì)數(shù)；

28、當(dāng) 題5.23 解： 由題意可得如下的狀態(tài)圖和狀態(tài)表: Q2Q1Q0 引 分離Q；T Q；+、Q01的卡諾圖，得 X 名 2,i+1 er1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 X X X 0 1 1 1 X X X 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0

29、 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 X X X 1 1 1 1 X X X Q； 1-iXQinQo XQinQn Qn 又Q0n XQ； Q； Qin 1 "XQnQ0n XQnQ0n Qn XQn XQ0 Q1n Q01 1 = Q01 -n-n 所以，Jn = XQ1Q0 XQ1nQ0 一二n- n - n二n J1 = XQ2Q： XQ；Qo Jo = Ko = 1 電路能自啟動(dòng)。（圖略） K

30、2 =XQ； XQon = X 二 Qn K1 =XQn XQ0n = X 二 Q； 注：答案不唯一 第6章題解: 6.1試用4個(gè)帶異步清零和置數(shù)輸入端的負(fù)邊沿觸發(fā)型 JK觸發(fā)器和門(mén)電路設(shè)計(jì)一個(gè)異步余 3BCD碼計(jì)數(shù)器。 題6.1 解：余3BCD碼計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)規(guī)則為： 0011 —0100一…一 1100—0011 一…，由于采用 異步清零和置數(shù)

31、，故計(jì)數(shù)器應(yīng)在 1101時(shí)產(chǎn)生清零和置數(shù)信號(hào)，所設(shè)計(jì)的電路如圖題解 6.1 所示。 圖題解6.1 6.3試用D觸發(fā)器和門(mén)電路設(shè)計(jì)一個(gè)同步 4位格雷碼計(jì)數(shù)器。 題6.3解：根據(jù)格雷碼計(jì)數(shù)規(guī)則，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)方程和驅(qū)動(dòng)方程為 ： Q；* = D3 = Q3 Q1 + Q： Q；+ Q2 Q； Q Q『=D2 = Q： Q；+ Q2 Q；+ Q3 Qi Qn0 Q1n1 = D1 = QK? Q/Q^QnrWQzQ1； Q；+= D0 = Q3 Q2 Q；+ Q3 Q： 0k Q3 Q： Qi Q3 Q；2 Q； 按方程畫(huà)出電路圖即可，圖略。 6.5試用4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器

32、 74163實(shí)現(xiàn)十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。74163功能表如表6.4所示。 題6.5解：可采取同步清零法實(shí)現(xiàn)。電路如圖題解 6.5所示。 圖題解6.5 6.7試用4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74163和門(mén)電路設(shè)計(jì)一個(gè)編碼可控計(jì)數(shù)器， 當(dāng)輸入控制變 量M=0時(shí)，電路為8421BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，M=1時(shí)電路為5421BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器， 5421BCD碼計(jì)數(shù)器狀態(tài)圖如下圖 P6.7所示。74163功能表如表6.4所示。 Q3Q2Q1Q0 0000 — 0001 —0010 — 0011 — 0100 1100 —1011 —1010 — 1001 — 1000 圖 P 6.7

33、題6.7 解：實(shí)現(xiàn)8421BCD碼計(jì)數(shù)器，可采取同步清零法； 5421BCD碼計(jì)數(shù)器可采取置數(shù) ,應(yīng)置入的數(shù)為： 法實(shí)現(xiàn)，分析5421BCD碼計(jì)數(shù)規(guī)則可知，當(dāng)、2=1時(shí)需置數(shù) D3D2D1D0 =Q3000。加入控制信號(hào) M,即可完成電路設(shè)計(jì)。電路如圖題解 6.7所示。 1 CLK M 圖題解6.7 0 0 0 6.9試用同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74160和必要的門(mén)電路設(shè)計(jì)一個(gè) 365進(jìn)制計(jì)數(shù)器。要求 各位之間為十進(jìn)制關(guān)系。 74160功能表如表6.6所示。 題6.9解：用3片74160構(gòu)成3位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，通過(guò)反饋置數(shù)法，完成 365進(jìn)制計(jì)數(shù)器 設(shè)計(jì)。電路如

34、圖題解 6.9所示。 圖題解6.9 74147和同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74160組成 6.11圖P6.11所示電路是用二一十進(jìn)制優(yōu)先編碼器 的可控制分頻器。已知 CLK端輸入脈沖的頻率為 10KHz，試說(shuō)明當(dāng)輸入控制信號(hào) A, B, C, D, E, F, G, H, I分別為低電平時(shí)，Y端輸出的脈沖頻率各為多少。優(yōu)先編 碼器74147功能表如表4.4所示, 74160功能表如表 6.6所示。 CLK A B C D E F G H I HPRI /BCD 74147 1 1 A 2 2 * 3 4 l 4 8 ? 5 6 7 8 9

35、 口」一 I 一 1 . 1 I： 1| 1 I 1 | D 0 Di D 2 D3 TC=9 ENT CTR DIV 10 ENP 74160 LD > C CLR 圖 P6.11 題 6.11 解：當(dāng)A = 0時(shí)，74160構(gòu)成模9計(jì)數(shù)器， 當(dāng)B = 0時(shí)，74160構(gòu)成模8計(jì)數(shù)器， 當(dāng)C = 0時(shí)，74160構(gòu)成模7計(jì)數(shù)器， 當(dāng)D =0時(shí)，74160構(gòu)成模6計(jì)數(shù)器, 當(dāng)E =0時(shí)，74160構(gòu)成模5計(jì)數(shù)器， 當(dāng)F = 0時(shí)，74160構(gòu)成模4計(jì)數(shù)器, 當(dāng)G =0時(shí)，74160構(gòu)成模3計(jì)數(shù)器， 當(dāng)H=0時(shí)，74160構(gòu)成模2計(jì)數(shù)器, Y端輸出頻

36、率為 Y端輸出頻率為 Y端輸出頻率為 Y端輸出頻率為 Y端輸出頻率為 Y端輸出頻率為 Y端輸出頻率為 Y端輸出頻率為 10 —KHz ; 9 10 ——KHz ; 8 10 —KHz ; 7 10 一 KHz ; 6 10 —KHz ; 5 10 —KHz ; 4 10 —KHz ; 3 10 —KHz ; 2 當(dāng)I =0時(shí)，74160循環(huán)置9, Y端輸出頻率為0Hz; 6.13試用D觸發(fā)器、與非門(mén)和一個(gè) 2線一4線譯碼器設(shè)計(jì)一個(gè) 4位多功能移位寄存器，移 位寄存器的功能表如圖 P6.13所示。 Sa Sb 功 能

37、 0 0 右 移 0 1 左 移 1 0 同步清零 1 1 同步置數(shù) 圖 P6.13 題6.13解：以i單元示意（左側(cè)為i-1單元，右側(cè)為i+1單元），示意圖如圖題解6.13所示。 Qi Sb Sa 圖題解6.13 6.15參照串行累加器示意圖（見(jiàn)圖 6.40）,試用4片移位寄存器79194、一個(gè)全加器和一個(gè) D觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)8位累加器，說(shuō)明累加器的工作過(guò)程， 畫(huà)出邏輯圖。移位寄存器79194 功能表如表6.10所示。 題6.15解：8位串行累加器電路如圖題解 6.15所示。累加器的工作過(guò)程為：首先通過(guò)清零 信號(hào)使累加器清零，然后

38、使 SaSb =11 ,電路進(jìn)入置數(shù)狀態(tài)，這時(shí)可將第一組數(shù)送到并行數(shù) 據(jù)輸入端，在 CLK脈沖作用下，將數(shù)據(jù)存入右側(cè)輸入寄存器中。其后，使電路改變成右移 狀態(tài)（SaSb =01）,在連續(xù)8個(gè)CLK脈沖作用后，輸入寄存器中的數(shù)據(jù)將傳遞到左側(cè)輸出 寄存器中。接著可并行輸入第 2組數(shù)據(jù)，連續(xù)8個(gè)CLK移位脈沖作用后，輸出寄存器的數(shù) 據(jù)將是前兩組數(shù)據(jù)之和。以此往復(fù)，實(shí)現(xiàn)累加功能。 清零"RD 并行輸出 高4位 串行輸出 并行輸出 低4位 并行輸入 低4位 置數(shù)移 Sb 位控制SA CLK 圖題解6.15 6.17試用移位寄存器79194和少量門(mén)設(shè)計(jì)一個(gè)能產(chǎn)生序列信號(hào)為

39、 00001101的移存型序列信 號(hào)發(fā)生器。移位寄存器 79194功能表如表6.10所示。 題6.17解: (1) 電路按下列狀態(tài)變換（Q0Q1Q2Q3）: 0000 — 0001 — 0011 — 011g 1101 — 1010— 0100— 1000— 0000 使74194工作在左移狀態(tài)(Sa=1, Sb=0) 若考慮自啟動(dòng)，Dsl =Q0Q1Q2+Q0Q2Q3 （結(jié)果不唯一），電路圖如圖題解6.17所示。 圖題解6.17 1 0 1 CLK 6.19試分析圖P6.19所示電路，畫(huà)出完整狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說(shuō)明這是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器，能否自啟 動(dòng)？

40、移位寄存器79194功能表如表6.10所示。 題6.19解：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖題解 6.19所示?？梢?jiàn)，這是一個(gè)能自啟動(dòng)的模 7計(jì)數(shù)器。 Q0Q1Q2Q3 0010 -- 1001 0100 0110--1011 0000 -- 1000 -- 1100 -- 1110 --1101 --1010 -— 0101 0001 -- 0011 — 0111 -— 1111 圖題解6.19 CLK 輸入 圖 P6.18 CLK 圖 P6.19 1 1 0 習(xí)題 7.1若某存儲(chǔ)器的容量為1MX4位，則該存儲(chǔ)器的地址線、數(shù)據(jù)線各有多少條？ 題7.1 解：

41、 該存儲(chǔ)器的地址線有10條，數(shù)據(jù)線有2條。 7.3某計(jì)算機(jī)的內(nèi)存儲(chǔ)器有 32位地址線、32位并行數(shù)據(jù)輸入、輸出線，求該計(jì)算機(jī)內(nèi)存 的最大容量是多少？ 題7.3解： 該計(jì)算機(jī)內(nèi)存的最大容量是 232X 32位。 7.5已知ROM的數(shù)據(jù)表如表 P7.5所示，若將地址輸入 A3、A2、A1和A。作為3個(gè)輸入邏 輯變量，將數(shù)據(jù)輸出 F3、F2、F1和F0作為函數(shù)輸出，試寫(xiě)出輸出與輸入間的邏輯函 數(shù)式。 表 P7.5 A A A1 A F3 F2 F1 F0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1

42、 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0

43、 1 1 1 1 1 1 0 0 0 題7.5解： F3 = m m(8~15) = A F2 = .： m(4~11) -A3A2 A3A2 - A3 - A2 F1 =、m(2~5,10~13) = A2A A2A = A2 = A Fi = 、 m(1,2,5,6,9,10,13,14)=人與 八耳=%二 Ao 7.7 請(qǐng)用容量為1KX4位的Intel2114芯片^^成4K X 4位的RAM ,要求畫(huà)出電路圖。 題7.7解: I/01 I/02 I/03 I/04 圖題解7.7 7.9 已知4輸入4輸出的可編程邏輯陣列器件的邏輯圖如圖 P

44、7.9所示，請(qǐng)寫(xiě)出其邏輯函 數(shù)輸出表達(dá)式。 圖 P7.9 題7.9 解： F0 =A0 A。 Fl = A1A2 A1A2 F 2 = A2 A3 A2 A3 F3 = A3 7.11假設(shè)GAL器件的結(jié)構(gòu)控制字取值分別為： SYN = 1, AC0=0, AC［（n）=0, XOR（n） = 0,請(qǐng)畫(huà)出OLMC（n）的等效電路圖。 題7.11 解： 當(dāng)GAL器件的結(jié)構(gòu)控制字取值分別為： SYN=1, AC0=0, AC［（n） = 0, XOR（n） =0時(shí)，畫(huà)出OLMC工作在純組合輸出模式，低電平輸出有效，其等效電路 如圖題解7.11所示。

45、CK OE 自門(mén)列 來(lái)與陣 EN 1 (n /O CK 來(lái)自鄰級(jí) 輸田（m） OE 圖題解7.11 7.13請(qǐng)問(wèn)CPLD的基本結(jié)構(gòu)包括哪幾部分？各部分的功能是什么？ 題7.13解： CPLD產(chǎn)品種類(lèi)和型號(hào)繁多，雖然它們的具體結(jié)構(gòu)形式各不相同，但基本結(jié)構(gòu)都 由若干個(gè)可編程的邏輯模塊、輸入 /輸出模塊和一些可編程的內(nèi)部連線陣列組成。如 Lattice公司生產(chǎn)的在系統(tǒng)可編程器件 ispLSI1032 ,主要由全局布線區(qū)（GRP）、通用邏 輯模塊（GLB）、輸入/輸出單元（IOC）、輸出布線區(qū)（ORP）和時(shí)鐘分配網(wǎng)絡(luò)（CDN） 構(gòu)成。 全局布

46、線區(qū)GRP位于器件的中心，它將通用邏輯塊 GLB的輸出信號(hào)或I/O單元 的輸入信號(hào)連接到 GLB的輸入端。通用邏輯塊 GLB位于全局布線區(qū) GRP的四周，每 個(gè)GLB相當(dāng)于一個(gè)GAL器件。輸入/輸出單元IOC位于器件的最外層，它可編程為輸 入、輸出和雙向輸入/輸出模式。輸出布線區(qū)ORP是介于GLB和IOC之間的可編程互 連陣列，以連接GLB輸出到IOC。時(shí)鐘分配網(wǎng)絡(luò)CDN產(chǎn)生5個(gè)全局時(shí)鐘信號(hào)，以分 配給GLB和IOC使用。 7.15若用XC4000系列的FPGA器件實(shí)現(xiàn)4線-16線譯碼器，請(qǐng)問(wèn)最少需占用幾個(gè) CLB? 題7.15解： 最少需占用8個(gè)CLB。 第一個(gè)CLB可以完成任

47、意兩個(gè)獨(dú)立 4變量邏輯函數(shù)或任意一個(gè) 5變量邏輯函數(shù)， 產(chǎn)生兩個(gè)輸出。而4線-16線譯碼器由4個(gè)輸入變量產(chǎn)生16個(gè)輸出變量，那么8個(gè)CLB 的G、F組合邏輯函數(shù)發(fā)生器的輸入端均共用譯碼器的 4個(gè)輸入變量，而每個(gè) CLB則 分別完成譯碼器的16個(gè)輸出變量中的2個(gè)輸出。具體實(shí)現(xiàn)如圖題解 7.15。 圖題解7.15 第8章習(xí)題及解答 8.1在圖8.3 (a)用5G555定時(shí)器接成的施密特觸發(fā)電路中，試問(wèn)： (1)當(dāng)Vcc=12V時(shí)，而且沒(méi)有外接控制電壓時(shí)， Vt+、Vt-和jWt各為多少伏？ (2)當(dāng)Vcc =10V時(shí)，控制電壓 Vco=6V時(shí)，%、”和 可丁各為多少伏？

48、升 .、 2 1 題 8.1 解：⑴ VT + = —VCC=8V , VT_=—VCC=4V, AVT =VT十一VT_=4V ; 3 一 3 一 1 . 一 ⑵ Vt +=Vco =6V , VT_ = —VCO =3V , △%=%+-3_=*。 2 8.3圖P8.3 (a)為由5G555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，若已知輸入信號(hào) Vi的波形如圖P8.3 (b)所示，電路在t=0時(shí)刻處于穩(wěn)態(tài)。 (1)根據(jù)輸入信號(hào)Vi的波形圖定性畫(huà)出 Vc和輸出電壓Vo對(duì)應(yīng)的波形。 (2)如在5G555定時(shí)器的5腳和1腳間并接一只10K的電阻，試說(shuō)明輸出波形會(huì)發(fā)生 怎樣的變化？ Vcc（1

49、5V） Vi 0.01 Vr 15V (a) (b) 圖 P8.3 題8.3解：(1)對(duì)應(yīng)的波形如圖題解 8.3 (a)所示。 Vi本 15V O 1/ O VO A Vc A 10V 圖題解8.3 (a) (2)如在5G555定時(shí)器的5腳和1腳間并接一只10K的電阻，則輸出脈沖寬度 tw1等 1 1 于電谷電壓Vc從0上升到-Vcc =-M15V=7.5V所需時(shí)間，因此輸出脈沖寬度tw1要比圖 2 2 題解8.3 (a)波形中tW窄。對(duì)應(yīng)的波形如圖題解 8.3 (b)所示。 圖題解8.3(b) 8.5圖P8.5 (

50、a)所示是用集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路 74121和D觸發(fā)器構(gòu)成的噪聲消除電路， 圖 P8.5 (b)為輸入信號(hào)。設(shè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸出脈沖寬度 tw滿(mǎn)足tn

51、(1) q」=九3 T R1 2R2 2 5.1 2 3 5.1 一 3 T =T1 T2=(R1 R2)(ln 2 R2c ln 2) ： 0.7(R1 2R2)C , 1 1 1 3 f = = = = 9 34 103 Hz T 0.7(R1 2R)C 0.7 3 5.1 0.01 10， (2)改進(jìn)電路如題解 8.7所示。 0.01 1iF D1 R2 Q OUT Vc TR Q D 9 L.1： VCC VR1 C豐 D2i 一一 5kQ 7早 H 一TH r-8-- | | 5kQ CO： 圖題解8

52、.7 VC1 G1 & 6. 一 5k。C2 2 VC2 1 為使占空比為q=1，R =R2 = R。取電容C =0.01NF,而要使振蕩頻率不變，應(yīng)使 1 1 3 f=— = 3=9.34 10 Hz T 0.7 2R 0.01 10 得：R=R2=7.65kQ 8.9分析圖P8.9所示電路，說(shuō)明： (1)按鈕A未按時(shí)，兩個(gè)5G555定時(shí)器工作在什么狀態(tài)？ (2)每按動(dòng)一下按鈕后兩個(gè) 5G555定時(shí)器如何工作？ (3)畫(huà)出每次按動(dòng)按鈕后兩個(gè) 5G555定時(shí)器的輸出電壓波形。 D OUT TH SG555 ITT?. GAO 圖 P8.9 題8

53、.9解：⑴ 按鈕A未按時(shí)，左邊的555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路處于穩(wěn)態(tài)狀態(tài), 輸出為0；右邊的555定時(shí)器構(gòu)成的振蕩器，處于清零狀態(tài)。 ⑵每按動(dòng)一下按鈕后，左邊單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的就產(chǎn)生一個(gè)寬度為 tw的正向脈沖輸出, tw =1.1R2Ci =1.1S ;右邊的定時(shí)器開(kāi)始振蕩，輸出脈沖波形，其振蕩周期為 T =0.7(R 2R4)C3 =0.98 10，S。 (3)波形示意圖如題解 8.9所示： tw Vi 圖題解8.9 第9章習(xí)題及解答 9.1數(shù)字量和模擬量有何區(qū)別？ A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換在數(shù)字系統(tǒng)中有何主要作用？ 題9.1解：模擬量是指在時(shí)間上和幅值上均連續(xù)的物理量，

54、 數(shù)字量是指在時(shí)間上和幅值上均 離散的物理量。模擬量通過(guò)取樣、保持、量化和編碼的變換，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。 A/D轉(zhuǎn) 換和D/A轉(zhuǎn)換是數(shù)字設(shè)備與控制對(duì)象之間的接口電路，分別實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)模轉(zhuǎn) 換。 9.3 在圖9.2所示的4位權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò) D/A轉(zhuǎn)換器中，如取 Vref =6V，試求當(dāng)輸入數(shù)字量 d3d2d。0=011。時(shí)的輸出電壓值？ 題9.3解：根據(jù)權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器輸出電壓的計(jì)算公式， 當(dāng)輸入數(shù)字量d3d2d1d0=0110時(shí) 的輸出電壓值為-2.25V。 9.5圖P9.5所示電路是用AD7520和同步十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74163組成的波形發(fā)生器電路。已知 AD7520的Vr

55、ef =-10V ,試畫(huà)出在日^鐘信號(hào)CLK的連續(xù)作用下輸出電壓 V。的波形，并 標(biāo)出波形圖上各點(diǎn)電壓的幅度。 .10V V。 圖 P9.5 題9.5解：由于74163工作在計(jì)數(shù)狀態(tài)，所以在時(shí)鐘信號(hào) CLK的連續(xù)作用下，它的輸出端 Q3Q2Q1Q0從0000~1111不停地循環(huán)， AD7520的輸入d9d8d7d6也從0000~1111不停地循 環(huán)。根據(jù)AD7520芯片內(nèi)部的倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和分流原理， 即可畫(huà)出輸出電壓 V。的 波形圖。 Vn/V 圖題解9.5 9.7如果某個(gè)模擬信號(hào)的最高組成頻率是 20KHz ,那么最低的取樣頻率是多少？ 題9.7解：根據(jù)取樣定理，最小取樣頻率是 40KHz。 9.9若采用有舍有入量化方式， 將0 7V的模擬電壓換成四位二進(jìn)制代碼， 其量化單位△應(yīng) 取何值？最大量化誤差為多少 V? 題9.9解：根據(jù)有舍有入量化的方法可知：量化單位 △=介，最大量化誤差為小。