数字逻辑第四版白中英第六章
第六章数字系统
6.1 数字系统的基本概念
6.2 数据通路
6.3 由顶向下的设计方法
6.4 小型控制器的设计
6.5 微程序控制器的设计
6.6 数字系统设计实例
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6.1 数字系统的基本概念
6.1.1 一个数字系统实例
6.1.2 数字系统的基本模型
6.1.3 数字系统与逻辑功能部件的区别
6.1.1 一个数字系统实例
数字系统是由许多基本的逻辑功能部件有机连接起来完成某种任务的数字电子系统，其规模有大有小，复杂性有简有繁。
图6.1表示生产线上药片计数和装瓶控制显示系统的组成框图，它是一个典型的数字系统应用模型。
图6.1 药片装瓶计数显示系统框图
6.1.2 数字系统的基本模型
图6.2数字系统基本模型
6.1.3 数字系统与逻辑功能部件的区别
6.2 数据通路
6.2.1 总线结构
6.2.2 数据通路实例
6.2.1 总线结构1.总线的概念
图6.3 总线原理示意图
2.总线的逻辑结构
图6.4多路选择器构成的数据总线
图6.5(a)三态门构成的数据总线图6.5(b)三态门构成的数据总线
6.2.2 数据通路实例
图6.6数据通路
6.3 由顶向下的设计方法
6.3.1 数字系统的设计任务
6.3.2 算法状态机和算法流程图
6.3.1 数字系统的设计任务
?数字系统的设计任务主要包括下列几部分：
（１）对设计任务进行分析，根据课题任务，把所要设计的系统合理地划分成若干子系统，使其分别完成较小的任务。
（２）设计系统控制器，以控制和协调各子系统的工作。（３）对各子系统功能部件进行逻辑设计。
?【例2】设计一个简单的８位二进制无符号数并行加法运算器，使之能完成两数相加并存放累加和的要求。
图6.7 累加运算器基本框图
6.3.2 算法状态机和算法流程图
图6.8 状态及其时间关系
?（2）分支框。
?（3）条件输出框。?（4）状态单元。
图6.9 算法流程图的基本图形
?【例3】将图6.10（a ）所示的米里机状态图转换成ASM 流程图。
?【例4】将图6.11（a ）所示的四状态机转换成ASM 流程图。
图6.10三状态机及其ASM
流程图
图6.11四状态机及其ASM
程图
数字逻辑(第六版 白中英)课后习题答案
第七章 A/D 转换与D/A 转换 1 ADC ：模/数转换器analogue digital converter ； DAC ：数/模转换器 digital analogue converter ； DSP ：数字信号处理器 digital signal processor 。 2. 3. 4
答：二进制编码0011来自ADC 输出，它通过丢失台阶来指示。可能情况下，转换器的输出“3”被粘住在不活动的状态（低电平）。 5. 由电路图知，R 0是输入二进制吗最低位对应的权电阻，所以有 V V K K V K R R K R D V R R V K R R K R R K R R o f i i i REF f o 0625.4)212121(2 5105代入得： ,10,5其中,22,108/,204/,402/023333 03030201-=?+?+??ΩΩ-=Ω==Ω=??-=Ω==Ω==Ω==∑= 6. （1）8为D/A 转换器的最小输出电压增量，即是数字量00000001对应的模拟电压量，或数字量每增加一个单位，输出模拟电压的增加量。输入代码01001101对应的模拟电压为： Vo ＝0.02(26+23+22+20)＝1.54 V （2）8位转换器的分辨率百分数为： %3922.0%100121 8 =?- （3）若要求D/A 转换器的精度小于0.25%，则其分辨率应小于0.5%，因此，这一8位D/A 转换器可满足系统的精度要求。 7. （1）仅最高位接通时，R 10提供的电流为 mA V I 11010103 10=Ω?= 由于最高位电阻的容差所造成的电流误差为： A mA μ5.0%)05.0(1±=±? （2）首先求最低位电阻的阻值 Ω=-?=M R R 12.51210101 仅最低位接通时，R1提供的电流为 A V I μ953.11012.5106 1=Ω?= 最低位造成的电流误差为： A A μμ009765.0%)5(953.1±=±? 对于权电阻网络的D/A 转换器，数字量的位数越多，高低位权电阻的阻值相差越大；相同容 差下，由于各电阻所在位的权值不同，所引入的误差相差也越大。
数字逻辑设计习题第4章
第4章 组合逻辑电路 4—1 分析下图所示电路的逻辑功能，写出输出的逻辑表达式，列出真值表，说明其逻辑功能。 4—2 逻辑电路如下图所示： 1、写出S 、C 、P 、L 的函数表达式； 2、当取S 和C 作为电路的输出时，此电路的逻辑功能是什么？ 4—3 下图是由三个全加器构成的电路，试写出其输出1F ，2F ，3F ，4F 的表达式。 123 B C Z
P和4—4 下图是由3线/8线译码器74LS138和与非门构成的电路，试写出 1 P的表达式，列出真值表，说明其逻辑功能。 2 Array 4—5使用74LS138 译码器及少量门电路对三台设备状态进行监控，由不同指示灯进行指示。当设备正常工作时，指示灯绿灯亮；当有一台设备出故障时，指示灯红灯亮；当有两台设备出故障时，指示灯黄灯亮；当有三台设备 出故障时，指示灯红灯和黄灯都亮。
4—6 下图4.6是由八选一数据选择器构成的电路，试写出当1G 0G 为各种不同的取值时的输出Y 的表达式。 4—7仿照全加器设计一个全减器，被减数为A ，减数为B ，低位来的借位为C ，差为D ，向上借一位为J 。 要求：1.写出真值表，写出D 与J 的表达式；2.用译码器74LS138和必要的基本门电路实现此电路；3.用双四选一数据选择器实现。 G A
4—8 设计一组合逻辑电路，输入为四位二进制码3B 2B 1B 0B ，当 3B 2B 1B 0B 是BCD8421码时输出1=Y ；否则0=Y 。列出真值表，写出 与或非表达式，用集电极开路门实现。 4—9 设计一个多功能组合数字电路，实现下表所示逻辑功能。表中1C 0C 为功能选择输入信号；A ，B 为输入变量；F 为输出。 1．列出真值表，写出F 的表达式； 2．用八选一数据选择器和门电路实现。
《数字逻辑》(白中英)(第六版)习题解答
《数字逻辑》（白中英）（第六版） 习题解答 第1章开关理论基础 1、将下列十进制数化为二进制数和八进制数： 十进制二进制八进制 49 110001 61 53 110101 65 127 1111111 177 635 1001111011 1173 7.493 111.011111100 7.374 79.43 1001111.0110110 117.33 2、将下列二进制数转换成十进制数和八进制数： 二进制十进制八进制 1010 10 12 111101 61 75 1011100 92 134 0.10011 0.59375 0.46 101111 47 57 01101 13 15 3、将下列十进制数转换成8421BCD码： 1997=0001 1001 1001 0111 65.312=0110 0101.0011 0001 0010 3.1416=0011.0001 0100 0001 0110 0.9475=0.1001 0100 0111 0101 4、一个电路有三个输入端A、B、C，当其中有两个输入端为高电平时，输出X
为高电平，试列出真值表，并写出X 的逻辑表达式。 [解]： 先列出真值表，然后写出X 的逻辑表达式 C AB C B A BC A X ++= 5、求下列函数的值： 当A,B,C 为0,1,0时： BC B A +=1 ))((C B A C B A ++++=1 B C A B A )(+=1 当A,B,C 为1,1,0时： BC B A +=0 ))((C B A C B A ++++=1 B C A B A )(+=1 当A,B,C 为1,0,1时： BC B A +=0 ))((C B A C B A ++++=1 B C A B A )(+=0 6、用真值表证明恒等式 C B A C B A ⊕⊕=⊕⊕ 成立。 证明： 所以由真值表得证。
数字逻辑与数字系统设计课程大纲
“数字逻辑与数字系统设计”教学大纲 课程编号：OE2121017 课程名称：数字逻辑与数字系统设计英文名称：Digital Logic and Digital System Design 学时：60 学分：4 课程类型：必修课程性质：专业基础课 适用专业：电子信息与通信工程（大类）开课学期：4 先修课程：高等数学、大学物理、电路分析与模拟电子线路 开课院系：电工电子教学基地及相关学院 一、课程的教学任务与目标 数字逻辑与数字系统设计是重要的学科基础课。该课程与配套的“数字逻辑与数字系统设计实验”课程紧密结合，以问题驱动、案例教学、强化实践和能力培养为导向，通过课程讲授、单元实验、综合设计项目大作业、设计报告撰写、研讨讲评等环节，实现知识能力矩阵中1.1.2.2、1.2.1.2以及2.5、2.6、3.6、4.1、4.2的能力要求。 要求学生掌握数字电路的基本概念、基本原理和基本方法，了解电子设计自动化（EDA：Electronic Design Automation）技术和工具。数字电路部分要求学生掌握数制及编码、逻辑代数及逻辑函数的知识；掌握组合逻辑电路的分析与设计方法，熟悉常用的中规模组合逻辑部件的功能及其应用；掌握同步时序逻辑电路的分析和设计方法，典型的中大规模时序逻辑部件。EDA设计技术部分，需要了解现代数字系统设计的方法与过程，学习硬件描述语言，了解高密度可编程逻辑器件的基本原理及开发过程，掌握EDA 设计工具，培养学生设计较大规模的数字电路系统的能力。 本课程教学特点和主要目的： （1）本课程概念性、实践性、工程性都很强，教学中应特别注重理论联系实际和工程应用背景。 （2）使学生掌握经典的数字逻辑电路的基本概念和设计方法； （3）掌握当今EDA工具设计数字电路的方法。 （4）本课将硬件描述语言(HDL)融合到各章中，并在软件平台上进行随堂仿真, 通
《数字逻辑》(白中英)(第六版)习题解答教学提纲
《数字逻辑》(白中英)(第六版)习题解 答
《数字逻辑》（白中英）（第六版） 习题解答 第1章开关理论基础 1、将下列十进制数化为二进制数和八进制数： 十进制二进制八进制 49 110001 61 53 110101 65 127 1111111 177 635 1001111011 1173 7.493 111.011111100 7.374 79.43 1001111.0110110 117.33 2、将下列二进制数转换成十进制数和八进制数： 二进制十进制八进制 1010 10 12 111101 61 75 1011100 92 134 0.10011 0.59375 0.46 101111 47 57 01101 13 15 3、将下列十进制数转换成8421BCD码： 1997=0001 1001 1001 0111 65.312=0110 0101.0011 0001 0010 3.1416=0011.0001 0100 0001 0110
0.9475=0.1001 0100 0111 0101 4、一个电路有三个输入端A 、B 、C ，当其中有两个输入端为高电平时，输出X 为高电平，试列出真值表，并写出X 的逻辑表达式。 [解]： 先列出真值表，然后写出X 的逻辑表达式 C AB C B A BC A X ++= 5、求下列函数的值： 当A,B,C 为0,1,0时： BC B A +=1 ))((C B A C B A ++++=1 B C A B A )(+=1 当A,B,C 为1,1,0时： BC B A +=0 ))((C B A C B A ++++=1 B C A B A )(+=1 当A,B,C 为1,0,1时： BC B A +=0 ))((C B A C B A ++++=1 B C A B A )(+=0 6、用真值表证明恒等式 C B A C B A ⊕⊕=⊕⊕ 成立。 证明：
数字逻辑第六章
第六章时序逻辑电路 1 : 构成一个五进制的计数器至少需要（）个触发器 A:5 B:4 C:3 D:2 您选择的答案: 正确答案： C 知识点：n个触发器可构成一个不大于2n进制的计数器。A ---------------------------------------------------------------------------- 2 : 构成一个能存储五位二值代码的寄存器至少需要（）个触发器 A:5 B:4 C:3 D:2 您选择的答案: 正确答案： A 知识点：一个触发器能储存1位二值代码，所以用n个触发器组成的寄存器能储存n位二值代码。 ---------------------------------------------------------------------------- 3 : 移位寄存器不具有的功能是（） A:数据存储 B:数据运算 C:构成计数器 D:构成译码器 您选择的答案: 正确答案： D 知识点：移位寄存器不仅可以存储代码，还可以实现数据的串行-并行转换、数值的运算、数据处理及构成计数器。 ---------------------------------------------------------------------------- 4 : 下列说法不正确的是（） A:时序电路与组合电路具有不同的特点，因此其分析方法和设计方法也不同 B:时序电路任意时刻的状态和输出均可表示为输入变量和电路原来状态的逻辑函数 C:用包含输出与输入逻辑关系的函数式不可以完整地描述时序电路的逻辑功能 D:用包含输出与输入逻辑关系的函数式可以完整地描述时序电路的逻辑功能
数字逻辑(第六版 白中英)课后习题
第四章习题答案1.设计4个寄存器堆。 解： 寄存器组 2. 设计具有4个寄存器的队列。 解： 输入数据输出数据 3．设计具有4个寄存器的堆栈 解：可用具有左移、右移的移位寄存器构成堆栈。
栈顶 SR 1 SR 2 SR 3 输入数据 输出数据 压入弹出 4．SRAM 、DRAM 的区别 解：DRAM 表示动态随机存取存储器，其基本存储单元是一个晶体管和一个电容器，是一种以电荷形式进行存储的半导体存储器，充满电荷的电容器代表逻辑“1”，“空”的电容器代表逻辑“0”。数据存储在电容器中，电容存储的电荷一般是会慢慢泄漏的，因此内存需要不时地刷新。电容需要电流进行充电，而电流充电的过程也是需要一定时间的，一般是0.2-0.18微秒（由于内存工作环境所限制，不可能无限制的提高电流的强度），在这个充电的过程中内存是不能被访问的。DRAM 拥有更高的密度，常常用于PC 中的主存储器。 SRAM 是静态的，存储单元由4个晶体管和两个电阻器构成，只要供电它就会保持一个值，没有刷新周期，因此SRAM 比DRAM 要快。SRAM 常常用于高速缓冲存储器，因为它有更高的速率； 5. 为什么DRAM 采用行选通和列选通 解：DRAM 存储器读/写周期时，在行选通信号RAS 有效下输入行地址，在列选通信号CAS 有效下输入列地址。如果是读周期，此位组内容被读出；如果是写周期，将总线上数据写入此位组。由于DRAM 需要不断刷新，最常用的是“只有行地址有效”的方法，按照这种方法，刷新时，是在RAS 有效下输入刷新地址，存储体的列地址无效，一次选中存储体中的一行进行刷新。每当一个行地址信号RAS 有效选中某一行时，该行的所有存储体单元进行刷新。 6. 用ROM 实现二进制码到余3码转换 解： 真值表如下： 8421码 余三码 B 3B 2 B 1 G 3G 2G
数字逻辑设计课程设计要求及题目
一、教学目标 （一）课程性质 课程设计。 （二）课程目的 1.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。 2.了解数字电路设计的基本思想和方法，学会科学分析和解决问题。 3.训练学生综合运用学过的数字电路的基本知识，独立设计相对复杂的数字电路的能 力。 4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。 二、教学内容基本要求及学时分配 （一）课程设计题目 题目见附录，原则上每三人一组，一组一题。 题目共14个，同一班级内不能选同一题目，即各班独立在14个题目中选择。 （二）设计内容 拿到题目后首先进行电路设计。然后在微机上采用Multisim输入设计电路，进行仿真，直至满足设计要求。 （三）设计要求 （1）事先预习，提出大体的设计构思； （2）按题目要求的逻辑功能进行设计，电路各个组成部分须有设计说明； （3）仿真完成后，需把设计的电路备份以备抽查； （四）使用的软件 使用软件为Multisim9。 三、主要教学环节 （一）设计安排 1.第1天讲授设计需要的软件、设计的要求、布置设计题目； 2.第1、2天学生进行设计，由教师验收，然后学生撰写和打印设计报告。 （二）指导与答疑 每天都有教师现场答疑，学生有疑难问题可找教师答疑。学时应充分发挥主观能动性，提高个人的动手能力，不应过分依赖教师。 （三）设计的考评 设计全部完成后，须经教师验收。验收时学生要讲述自己设计电路的原理、仿真情况。 教师根据学生设计全过程的表现和验收情况给出成绩。
四、课程设计报告的内容和要求 （一）课程设计报告的内容 按附录中给出的报告模板进行编写，用A4纸打印，左侧装订。 （二）课程设计报告编写的基本要求 1、按范例的格式书写，所有的内容一律打印； 2、报告内容包括设计过程、设计的电路图，软件仿真的结果及分析等； 3、设计过程中如果需要，列出设计的真值表； 4、整体电路原理图需说明各个部分的功能，仿真波形需说明如何对应设计要求； 5、相关知识可参考《逻辑设计基础》一书。因不同班级中可能有人选择相同题目，所以不允许有完全一样的报告，对于报告完全相同者，记为不及格。
白中英版 数字逻辑 第二章答案
第二章 组合逻辑 1. 分析图中所示的逻辑电路，写出表达式并进行化简 2. 分析下图所示逻辑电路，其中S3、S2、S1、S0为控制输入端，列出真值表，说明 F 与 A 、B 的关系。 F1= F2= F=F 1F 2= B F = AB + B = AB F = AB BABC CABC = AB + AC + BC + BC = AB + BC + BC 1 S B BS A ++3 2 S B A ABS +1 S B BS A ++
3. 分析下图所示逻辑电路，列出真值表，说明其逻辑功能。 解： F1== 真值表如下： 当B ≠C 时， F1=A 当B=C=1时， F1=A 当B=C=0时， F1=0 F2= 真值表如下： C B BC A C AB C B A +++ABC C B A C B A ++A B C F 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1 001101 00AC BC AB C A C B B A ++=++
当A 、B 、C 三个变量中有两个及两个以上同时为“1”时，F2 = 1 。 4.图所示为数据总线上的一种判零电路，写出F 的逻辑表达式，说明该电路的逻辑功能。 解：F= 只有当变量A0~A15全为0时，F = 1；否则，F = 0。 因此，电路的功能是判断变量是否全部为逻辑“0”。 5. 分析下图所示逻辑电路，列出真值表，说明其逻辑功能 解： 真值表如下： 因此，这是一个四选一的选择器。 6. 下图所示为两种十进制数代码转换器，输入为余三码，输出为什么代码？ 解： A B C F 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1 000011 111514131211109876543210A A A A A A A A A A A A A A A A +++301201101001X A A X A A X A A X A A F +++=
《数字逻辑电路(A)》复习题第六章时序电路
时序逻辑电路 一、选择题 1．同步计数器和异步计数器比较，同步计数器的显著优点是。 A.工作速度高 B.触发器利用率高 C.电路简单 D.不受时钟C P控制。 3．下列逻辑电路中为时序逻辑电路的是。 A.变量译码器 B.加法器 C.数码寄存器 D.数据选择器 4.N个触发器可以构成最大计数长度（进制数）为的计数器。 A.N B.2N C.N2 D.2N 5.N个触发器可以构成能寄存位二进制数码的寄存器。 A.N-1 B.N C.N+1 D.2N 6． 7．同步时序电路和异步时序电路比较，其差异在于后者。 A.没有触发器 B.没有统一的时钟脉冲控制 C.没有稳定状态 D.输出只与内部状态有关 8．一位8421B C D码计数器至少需要个触发器。 A.3 B.4 C.5 D.10 9.欲设计0，1，2，3，4，5，6，7这几个数的计数器，如果设计合理，采用同 步二进制计数器，最少应使用个触发器。 A.2 B.3 C.4 D.8 10．8位移位寄存器，串行输入时经个脉冲后，8位数码全部移入寄存器中。 A.1 B.2 C.4 D.8 二、判断题（正确打√，错误的打×） 1．同步时序电路由组合电路和存储器两部分组成。（√） 2．组合电路不含有记忆功能的器件。（√） 3．时序电路不含有记忆功能的器件。（×） 4．同步时序电路具有统一的时钟CP控制。（√） 5．异步时序电路的各级触发器类型不同。（×） 6．环形计数器在每个时钟脉冲CP作用时，相临状态仅有一位触发器发生状态更新。（×） 7．环形计数器如果不作自启动修改，则总有孤立状态存在。（√） 8．计数器的模是指构成计数器的触发器的个数。（×） 10．D触发器的特征方程Q n+1=D，而与Q n无关，所以，D触发器不是时序电路。（×）
数字逻辑设计及应用论文
数字逻辑设计及应用论文 新学期伊始，我们也接触到了一门全新的课程——数字逻辑设计及应用。据了解，他是计算机专业和电子信息类专业的一门重要硬件基础课，其理论性和实践性很强，尤其强调工程应用。数字电路又是电子技术计算机硬件电路、通信电路、信息与自动化技术的基础，系统介绍了数字电路逻辑设计的基本知识、基本理论、基本器件和基本方法，详细介绍了各种逻辑电路的分析、设计与实现的全过程。 通过查询有关资料，我了解到数字电路是以二值数字逻辑为基础的，其工作信号是离散的数字信号。电路中的电子晶体管工作于开关状态，时而导通，时而截止。数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。但其发展比模拟电路发展的更快。从60年代开始，数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。随后发展到中规模逻辑器件;70年代末，微处理器的出现，使数字集成电路的性能产生质的飞跃。数字集成器件所用的材料以硅材料为主，在高速电路中，也使用化合物半导体材料，例如砷化镓等。逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路。TTL逻辑门电路问世较早，其工艺经过不断改进，至今仍为主要的基本逻辑器件之一。随着CMOS工艺的发展,TTL的主导地位受到了动摇，有被CMOS 器件所取代的趋势。近年来,可编程逻辑器件PLD特别是现场可编程门阵列FPGA的飞速进步，使数字电子技术开创了新局面，
不仅规模大，而且将硬件与软件相结合，使器件的功能更加完善，使用更灵活。 在这门课的学习过程中，我认为原理与实践环节两手都要抓，两手都要硬。原理能帮助在学习这本书的过程中不仅知其然，更是知其所以然，原理主要是所选用电子器件的结构与作用及开关代数基本定理，有了坚实的理论基础，一旦在本课程的尖端方面有了一些更新的，更广阔的应用途径，我们也能运用基本原理与分析方法掌握更新的技术。另外一方面，由于数字电路的发展依赖于硬件（集成电路的发展），也就是所选用的电子元件，因此，对于这方面结构和应用的了解也尤为关键。实践，更是尤为关键。原理如果无法很好的应用于实践，那就相当于什么都不是，因此，在学习这门课程中，显然应该把实践摆在一个相当重要的位置。充分利用数电实验课与课程设计的机会但是，掌握了一种硬件描述语言，体会基本器件与硬件描述语言之间的深层联系，在数电实验课上我们要有积极性不仅要优秀完成老师要求的实验任务，更要去思考改进方法。并认真学习设计性试验并利用课余时间去实践它即使没有实验条件也可以通过仿真软件去实现设计新实验增加自己的动手能力。我相信积累充足的工程经验会让我们受益终生。 在当今的世界上，很少有一种技术能像电子对数字电路发展的认识与看法：技术那样渗透到人类社会生活的一切领域，并且在许多方面改变着我们的生活。无论是当前信息技术的蓬
数字逻辑设计实验报告
数字逻辑设计实验之--数字时钟 (姓名：网班：1班序号) 摘要：本实验完成了数字时钟的设计，数字时钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置，由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，它使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点。数字时钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活带来极大的方便。VHDL是广泛应用的硬件描述语言，可以用在硬件设计流程的建模、综合和模拟等多个阶段。通过应用VHDL对数字时钟的设计，达到对VHDL的理解。该系统在开发软件Quartus Ⅱ环境中设计完成，本文给出了设计该数字时钟系统的流程和方法。 关键词：数字时钟VDHL Quartus Ⅱ 一、实验目的 （1）通过设计一个2FSK调制器，初步了解QuartusII采用VHDL编程方式进行设计的流程。 （2）进一步熟悉FPGA开发的流程以及基本的设计方法、基本的仿真分析方法。 二、课题分析 在程序方面，采用分块设计的方法，这样既减小了编程难度、使程序易于理解，又能便于添加各项功能。程序可分为闹钟的声音程序、时间显示程序、日期显示程序，秒表显示程序，时间调整程序、闹钟调整程序、定时调整程序，延时程序等。运用这种方法，关键在于各模块的兼容和配合，若各模块不匹配会出现意想不到的错误。 首先，在编程之前必须了解硬件结构尤其是各引脚的用法，以及内部寄存器、存储单元的用法，否则，编程无从下手，电路也无法设计。这是前期准备工作。第二部分是硬件部分：依据想要的功能分块设计设计，比如输入需要开关电路，输出需要显示驱动电路和数码管电路等。第三部分是软件部分：先学习理解汇编语言的编程方法再根据设计的硬件电路进行分块的编程调试，最终完成程序设计。第四部分是软件画图部分：设计好电路后进行画图，包括电路图和仿真图的绘制。第五部分是软件仿真部分：软硬件设计好后将软件载入芯片中进行仿真，仿真无法完成时检查软件程序和硬件电路并进行修改直到仿真成功。第六部分是硬件实现部分：连接电路并导入程序检查电路，若与设计的完全一样一般能实现想要的功能。最后进行功能扩展，在已经正确的设计基础上，添加额外的功能！ 三、实验内容 （1）、数字时钟钟要求： ①、显示时、分、秒 ②、时钟的“时”、“分”、“秒”要求各用两位显示； ③、整个系统要有校时部分（可以手动，也可以自动），校时时不能产生进位； （2）设计思想：
数字逻辑白中英第六版习题解答完整版
数字逻辑白中英第六版 习题解答 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
《数字逻辑》（白中英）（第六版） 习题解答 第1章开关理论基础 1、将下列十进制数化为二进制数和八进制数： 十进制二进制八进制 49 110001 61 53 110101 65 127 1111111 177 635 1173 2、将下列二进制数转换成十进制数和八进制数： 二进制十进制八进制 1010 10 12 111101 61 75 1011100 92 134
101111 47 57 01101 13 15 3、将下列十进制数转换成8421BCD码： 1997=0001 1001 1001 0111 =0110 0001 0010 = 0100 0001 0110 = 0100 0111 0101 4、一个电路有三个输入端A、B、C，当其中有两个输入端为高电平时，输出X为高电平，试列出真值表，并写出X的逻辑表达式。 [解]：先列出真值表，然后写出X的逻辑表达式
5、求下列函数的值： 当A,B,C 为0,1,0时： BC B A +=1 ))((C B A C B A ++++=1 B C A B A )(+=1 当A,B,C 为1,1,0时： BC B A +=0 ))((C B A C B A ++++=1 B C A B A )(+=1 当A,B,C 为1,0,1时： BC B A +=0 ))((C B A C B A ++++=1 B C A B A )(+=0 6、用真值表证明恒等式 C B A C B A ⊕⊕=⊕⊕ 成立。 证明：
数字逻辑设计及应用 本科1
. . 电子科技大学网络教育考卷（A 卷） (20 年至20 学年度第 学期) 考试时间 年 月 日(120分钟) 课程 数字逻辑设计及应用（本科） 教师签名_____ 大题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 合 计 得 分 一、填空题(每空1分，共20分) 1、请完成如下的进制转换：22.7510= 2= 8= 16； 2、F6.A 16= 10= 8421BCD = 余3码 3、-9910的8位（包括符号位）二进制原码是 ，8位二进制反码是 ，8位二进制补码是 ； 4、请问逻辑F=A /B+(CD)/+BE /的反函数F /= ； 5、F(A,B,C)=Σm （2,4,6）=ПM( )； 6、请问图1-6所完成的逻辑是Y= ； 7、74148器件是一个2-8编码器，它采用的编码方式是 ； 8、74283器件是一个4位全加器，它的内部逻辑电路与串行加法器不同，采用的是 方法来实现全加逻辑。 9、如果一个与或逻辑电路的函数式为：)C B )(B A (Y / / ++=，该逻辑存在静态冒险，现通过添加冗余项的方式来消除该冒险，则该冗余项为 ； 10、请写出JK 触发器的特性方程：* Q = ； 11、请写出T 触发器的特性方程：*Q = ； 12、请写出D 触发器的特性方程：*Q = ； 13、请写出SR 触发器的特性方程：*Q = ； 14、如果某组合逻辑的输入信号的个数为55个，则需要 位的输入编码来实现该逻辑。 二、选择题（每题1分，共10分） 1、下面有关带符号的二进制运算，描述正确的是，其中X 是被减数，Y 是加数，S 为和： ①. [X]原码+[Y]原码=[S]原码 ②. [X]补码+[Y]补码=[S]补码 ③. [X]反码+[Y]反码=[S]反码 ④. [X]原码+[Y]原码=[S]补码 2、逻辑函数式AC+ABCD+ACD /+A /C= ①. AC ②. C ③. A ④. ABCD 3、请问F=A ⊕B 的对偶式=D F ①. A+B ②. A ⊙B ③. AB ④. AB /+A /B 4、已知门电路的电平参数如下：，，，，V 8.0V V 0.2V V 5.0V V 7.2V max IL min IH max OL min OH ====请问其高电平的噪声容限为： ①.2.2V ②.1.2V ③.0.7V ④.0.3V 5、下面描述方法，对于一个组合逻辑而言，具备唯一性的是： ①.逻辑函数式 ②.真值表 ③.卡诺图 ④.逻辑电路图 6、下面电路中，属于时序逻辑电路的是： ①.移位寄存器 ②.多人表决电路 ③.比较器 ④.码制变换器 7、一个D 触发器的驱动方程为Q X D ⊕=，则其逻辑功能与以下哪种触发器相同： ①. JK 触发器 ②. SR 触发器 ③. D 触发器 ④. T 触发器 8、n 位环形计数器，其计数循环圈中的状态个（模）数为： ①.n 个 ②.2n 个 ③.2n 个 ④.2n -1个 9、n 位扭环计数器，其计数循环圈中的状态个（模）数为： ①.n 个 ②.2n 个 ③.2n 个 ④.2n -1个 10、用555时基电路外接定时阻容元件构成单稳态触发器，当增大阻容元件的数值时，将使： ①.输出脉冲的幅度增加 ②.输出脉冲宽度增加 ③.输出脉冲重复频率提高 ④.以上说法都不对 三、判断题（每题1分，共10分） 1、CMOS 集成逻辑OD 门，可以用以线与操作；（ ） 2、三态门的附加控制端输入无效时，其输出也无效；（ ） 3、三态门的三个状态分别为高电平、低电平和高阻态；（ ） 4、施密特触发输入的门电路，当输入从高电平变换到低电平，和从低电平变换到高电平，它的输出变化轨迹相同；（ ） 5、组合逻辑和时序逻辑的区别主要在于前者与时间无关，而后者时间的因素必须考虑进去；（ ） 6、一个逻辑的函数式并不唯一，但是最简的与或表达式是唯一的；（ ） 7、模拟信号是连续的，而数字信号是离散的；（ ） 8、当两个组合逻辑的真值表相同是，则表明这两个逻辑是相等的；（ ） 9、对于一个优先编码器而言，当输入多个有效时，其输出很难讨论；（ ） 10、串行加法器比超前进位加法器速度更快，且电路更为简单；（ ） 四、卡诺图化简（8分） 请将逻辑F （A,B,C,D ） = ∑m( 0, 2, 3, 5, 7, 8, 10, 11, 13)化成最简与或式； 姓名__________________ 专业名称__________________ 班号________________学号__________________教学中心_________________ …………………… …… … … … … …密………………… …… … … … … ……封……………… …… … … …线… … … …… … … …………………… 图1-6
数字逻辑第六版白中英课后习题答案
第四章习题答案 1.设计4个寄存器堆。 解： 2. 设计具有4个寄存器的队列。 解： 3．设计具有4个寄存器的堆栈 解：可用具有左移、右移的移位寄存器构成堆栈。 4．SRAM、DRAM的区别 解：DRAM表示动态随机存取存储器，其基本存储单元是一个晶体管和一个电容器，是一种以电荷形式进行存储的半导体存储器，充满电荷的电容器代表逻辑“1”，“空”的电容器代表逻辑“0”。数据存储在电容器中，电容存储的电荷一般是会慢慢泄漏的，因此内存需要不时地刷新。电容需要电流进行充电，而电流充电的过程也是需要一定时间的，一般是0.2-0.18微秒（由于内存工作环境所限制，不可能无限制的提高电流的强度），在这个充电的过程中内存是不能被访问的。DRAM拥有更高的密度，常常用于PC中的主存储器。 SRAM是静态的，存储单元由4个晶体管和两个电阻器构成，只要供电它就会保持一个值，没有刷新周期，因此SRAM 比DRAM要快。SRAM常常用于高速缓冲存储器，因为它有更高的速率； 5. 为什么DRAM采用行选通和列选通 解：DRAM存储器读/写周期时，在行选通信号RAS有效下输入行地址，在列选通信号CAS有效下输入列地址。如果是读周期，此位组内容被读出；如果是写周期，将总线上数据写入此位组。由于DRAM需要不断刷新，最常用的是“只有行地址有效”的方法，按照这种方法，刷新时，是在RAS有效下输入刷新地址，存储体的列地址无效，一次选中存储体中的一行进行刷新。每当一个行地址信号RAS有效选中某一行时，该行的所有存储体单元进行刷新。 6. 用ROM实现二进制码到余3码转换 解：真值表如下： 8421码余三码 B B2B1B0G G2G1G0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 10 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 最小项表达式为： G=∑)9,8,7,6,5(G2=∑)9,4,3,2,1(G1=∑)8,7,4,3,0(G0=∑)8,6,4,2,0( 33 3
《数字逻辑》(第二版)习题答案 第六章
习题六 1分析图1所示脉冲异步时序逻辑电路。 (1) 作出状态表和状态图； (2) 说明电路功能。 图1 解答 (1)该电路是一个Mealy型脉冲异步时序逻辑电路。其输出函数和激励函 数表达式为 (2)电路的状态表如表1所示，状态图如图2所示。
图2 (3) 由状态图可知，该电路是一个三进制计数器。电路中有一个多余状态10， 且存在“挂起”现象。 2 分析图3所示脉冲异步时序逻辑电路。 (1) 作出状态表和时间图； (2) 说明电路逻辑功能。 图3 解答 ○1该电路是一个Moore型脉冲异步时序逻辑电路,其输出即电路状 ○2电路状态表如表2所示，时间图如图4所示。
表2 图4 ○ 3 由状态表和时间图可知，该电路是一个模6计数器。 3 分析图5所示脉冲异步时序逻辑电路。 (1) 作出状态表和状态图； (2) 说明电路逻辑功能。 图5
解答 ○1该电路是一个Moore型脉冲异步时序逻辑电路,其输出函数和激励函数表达式为 ○2该电路的状态表如表3所示，状态图如图6所示。 图6 ○3该电路是一个“x1—x2—x3”序列检测器。 4分析图7所示脉冲异步时序电路，作出时间图并说明该电路逻辑功能。
图7 解答 ○1该电路是一个Moore型脉冲异步时序逻辑电路,其输出即电路状 态。激励函数表达式为 ○2电路次态真值表如表4所示，时间图如图8所示。 图8 ○3该电路是一个模4计数器。 5 用D触发器作为存储元件，设计一个脉冲异步时序电路。该电路在输入端x的脉冲作用下，实现3位二进制减1计数的功能，当电路状态为“000”时，在输入
《数字逻辑》(白中英)(第六版)习题解答分析
数字逻辑》（白中英）（第六版） 习题解答 第 1 章 开关理论基础 3、将下列十进制数转换成 8421BCD 码： 1997=0001 1001 1001 0111 65.312=0110 0101.0011 0001 0010 3.1416=0011.0001 0100 0001 0110 0.9475=0.1001 0100 0111 0101 十进制 二进制 八进制 49 110001 61 53 110101 65 127 1111111 177 635 1001111011 1173 7.493 111.011111100 7.374 79.43 1001111.0110110 117.33 将下列二进制数转换成十进制数和八进制数： 二进制 十进制 八进制 1010 10 12 111101 61 75 1011100 92 134 0.10011 0.59375 0.46 101111 47 57 01101 13 15 1、将下列十进制数化为二进制数和八进制数： 2、
4、一个电路有三个输入端A、B、C,当其中有两个输入端为高电平时，输出 X
为咼电平，试列出真值表，并写出 X 的逻辑表达式。 ［解］:先列出真值表，然后写出X 的逻辑表达式 ABC X 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 X = ABC +ABC +ABC 5、求下列函数的值： 当 A,B,C 为 0,1,0 时: AB + BC =1 (A+B+C)(A + B+C) =1 (AB+AC)B=1 当 A,B,C 为 1,1,0 时: AB + BC =0 (A+B+C)(A + B+C) =1 (AB+AC)B=1 当 A,B,C 为 1,0,1 时: AB + BC=0 (A+B+ C)(A + B+C) =1 (AB+AC)B=0 A ? B ? C = A ? B ? C 成立。 ABC A ? B ? C A ? B ?C 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 6用真值表证明恒等式 证明: 所以由真值表得证。
数字逻辑设计及应用复习题
………密………封………线………以………内………答………题………无………效…… 一、填空题(每空1分，共20分) 1、请完成如下的进制转换：22.7510= 10110.11 2= 26.6 8= 16.C 16； 2、F6.A 16= 246.625 10= 0010 0100 0110.0110 0010 0101 8421BCD = 0101 0111 1001.1001 0101 1000 余3码 3、-9910的8位（包括符号位）二进制原码是 11100011 ，8位二进制反码是 10011100 ，8位二进制补码是 10011101 ； 4、请问逻辑F=A /B+(CD)/+BE /的反函数F /= A C D E CD B /+ ； 解： ACDE CD B CDE B ACDE CD B CD AB ) E B (CD )B A ()BE )CD (B A ( F ///////////+=+++=+??+=++= 5、F(A,B,C)=Σm （2,4,6）=ПM( 0,1,3,4,7 )； 6、请问图1-6所完成的逻辑是Y= A ⊕B ； 解：通过真值表可以可到该逻辑： 7、74148器件是一个3-8编码器，它采用的编码方式是 优先编码 或 数大优先编码 ； 8、74283器件是一个4位全加器，它的内部逻辑电路与串行加法器不同，采用的是 超前进位 或 先行进位 方法来实现全加逻辑。 9、如果一个与或逻辑电路的函数式为：)C B )(B A (Y / / ++=，该逻辑存在静态冒险，现通过添加冗余项的方式来消除该冒险，则该冗余项为 （A /+C ） ； 10、请写出JK 触发器的特性方程：* Q = JQ /+K /Q ； 11、请写出T 触发器的特性方程：*Q = T ⊕Q 或者TQ /+T /Q ； 12、请写出D 触发器的特性方程：*Q = D ； 13、请写出SR 触发器的特性方程：*Q = S+R /Q ； 14、如果某组合逻辑的输入信号的个数为55个，则需要 6 位的输入编码来实现该逻辑。 解：采用的公式应该是log 255，向上取整 二、选择题（每题1分，共10分） 1、下面有关带符号的二进制运算，描述正确的是，其中X 是被加数，Y 是加数，S 为和： ①. [X]原码+[Y]原码=[S]原码 ②. [X]补码+[Y]补码=[S]补码 图1-6
数字逻辑第六章
第六章 习题答案 1现有D触发器组成的三个n位寄存器，需要连接起来传送数据。当控制信号S 时，执行（Ra）→Rc的操作；当控制信号S b有效时，执行（R b）→R C的操作。试写连接电路的逻辑表达式，并画出逻辑电路图。 解： Image Rc = Ra·Sa·LDC + Rb·Sb·LDC 2 现有D触发器组成的四个8位寄存器，要求它们之间实现数据传送，试设计连接电路解： Image 3 ALU的输出端一般带有一个移位器，其功能为：①ALU输出正常传送；②ALU输左移1位（ALU i+1）传送；③ALU输出右移一位（ALU i-1）传送。试设计移位器的逻
电路。 解： 4 一个系统有A,B两条总线，为了接收来自任何一条总线上的数据并驱动任何一条总要一个总线缓冲寄存器。请用D触发器和三态门设计一个总线缓冲寄存器。 解： Image 5 试构造能完成下列程序操作的ASM图：
（a） if X = N, then … 。 （b） if X≠N, then …, else …。 解： （c） for X from A to B, step C, do… 。解：
（d） while X = Y, do …。 解： Image （e） if X > N OR X < O, then …, else …。解：
6 有一个数字比较系统，它能对两个8位二进制进行比较。其操作过程如下：先将二进制数存入寄存器A和B, 然后进行比较，最后将大数移入寄存器A中。要求： ⑴画出此系统方框图，并构造ASM流程图。 ⑵设计一个计数器型控制器。 解：（1）
数字逻辑(第六版 白中英)课后习题答案
第五章习题答案 1. 画出与阵列编程点 解： --- 2. 画出或阵列编程点 解： ----X 1X 2X 3X 4 3. 与、或阵列均可编程，画出编程点。 解;
1 A -B B -F 32 4. 4变量LUT 编程 解： A 0A 1A 2A 3 SOP 输出 5. 用VHDL 写出4输入与门 解：源代码： LIBRARY IEEE ； USE IEEE .STD_LOGIC_1164.ALL ； ENTITY and4 IS PORT (a ，b ，c ，d ：IN STD_LOGIC ； x ：OUT STD_LOGIC ）； END and4； ARCHITECTURE and4_arc OF and4 IS BEGIN x ＜＝a AND b AND c AND d ； END and4_arc ； 6. 用VHDL 写出4输入或门
解：源代码： LIBRARY IEEE； USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL； ENTITY or4 IS PORT (a，b，c，d：IN STD_LOGIC； x：OUT STD_LOGIC）； END or4； ARCHITECTURE or4_arc OF or4 IS BEGIN x＜＝a OR b OR c OR d； END or4_arc； 7.用VHDL写出SOP表达式 解：源代码： LIBRARY IEEE； USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL； ENTITY sop IS PORT (a，b，c，d，e，f：IN STD_LOGIC； x：OUT STD_LOGIC）； END sop； ARCHITECTURE sop_arc OF sop IS BEGIN x＜＝(a AND b) OR (c AND d) OR (e AND f)； END sop_arc； 8.用VHDL写出布尔表达式 解：源代码： LIBRARY IEEE； USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL； ENTITY boolean IS PORT (a，b，c：IN STD_LOGIC； f：OUT STD_LOGIC）； END boolean； ARCHITECTURE boolean_arc OF boolean IS BEGIN f＜＝(a OR (NOT b) OR c) AND (a OR b OR (NOT c)) AND ((NOT a)OR (NOT b) OR (NOT c))； END boolean_arc；