数电重点章节典型例题(完整)

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逻辑代数基础(15%)

考核知识点: 基本概念、公式、定理 逻辑函数的表示法 逻辑函数的化简方法 具有

约束的逻辑函数的化简

考核要求: 掌握逻辑函数的表示法,熟悉基本概念、公式、定理能熟练运用公式法或图

形法进行化简,会利用约束条件进行化简。

例题1 用代数法化简下列: 1、C AB C B BC A AC +++ 2、C B A ABC C B A ++⊕)( 解:

(1)C AB C B BC A AC +++ =C AB C B BC A AC ++⋅(摩根定律)

=C AB C B C B A C A ++++⋅+)()((摩根定律) =C AB C B C C B C A C A B A ++++++(分配律) =C B C B A ++(吸收律) =B C B A ++(吸收律) =B C +(吸收律) =BC (摩根定律)

(2)C B A ABC C B A ++⊕)(

=C B A C B A )()(⊕+⊕(分配律) =C B A B A ])()[(⊕+⊕(分配律) =C (互补律)

例题2用卡诺图法化简下列各式

1、L (A ,B ,C ,D )=∑m (3,4,5,6,9,10,12,13,14,15)

2、L (A ,B ,C ,D )=∑m (1,4,6,9,13)+∑d (0,3,5,7,11,15) 解:

(1)L (A ,B ,C ,D )=∑m (3,4,5,6,9,10,12,13,14,15)

将逻辑函数填入卡诺图并圈“1”,如图解(a )所示。对应写出最简逻辑表达式:

CD B A D AC D C A AB D B C B L +++++=

AB

CD

L

A

B C

D 1

1

1

1

1

1111

1 AB

CD

L

A

B

C

D

11

111

(a ) (b )

(2)L (A ,B ,C ,D )=∑m (1,4,6,9,13)+∑d (0,3,5,7,11,15)

将逻辑函数填入卡诺图并圈“1”,如图解3.6(b )所示。对应写出逻辑表达式: D B A L +=

*讨论:在对逻辑函数进行卡诺图化简时,要注意下列几个问题:

1. 在卡诺图的左上角标出函数及变量,变量的顺序是:从左至右对应变量的最高位到最低位。

2. 圈“1”时注意对边的格相邻、四角的格也相邻。不要漏掉有“1”的格,当只有一个独立的“1”时,也要把它圈起来。

3. 当函数中存在无关项时,无关项的值可以任取(用“×”表示)。化简时究竟如何圈是以将函数化为最简为原则。若圈起来,则认为是“1”,若不圈,则认为是“0”,但有“1”的格,不能漏掉。

例题3、已知逻辑函数Y=C B C A +求:

(1)标准“与或”表达式,Y=C B A C B A C AB C B A +++ (2)反函数“与或”表达式,Y =C A BC B A C B C A ++=++))(( (3)对偶式Y ’ =()()

C B C A ++

2.组合逻辑电路(20%)

考核知识点: 组合电路的分析与设计方法 编码器 译码器 比较器 全加器 多路

选择器 只读存储器

考核要求: 了解组合电路结构、功能上的特点及消除竞争冒险的方法,熟练掌握组合电路的分析方法,并能根据要求设计组合逻辑电路。 例题 用3线—8线译码器74LS138实现下列函数:(要求写出变换过程)

)

)((21C A B A Z AC BC AB Z ++=++=

解:. 76531Y Y Y Y C B A BC A C AB ABC Z =+++= 64102Y Y Y Y C A B A Z =+=

例题.与或非门组成的电路如图所示: (1) 写出输出函数的表达式 (2) 列出其真值表

(1)()()()C A C B B A C A C B B A F +++=++= (2)真值表

例题、 已知逻辑函数F = f (A,B,C,D) 其卡诺图的表示形式如图所示。 (1)写出其最简与或式; (2)写出其反函数的最小项表示式;F =∑m() (3)写出其对偶函数的最小项表示式;'F =∑m() (4)用8选1数据选择器实现该函数;(用降维法) 解:(1):F CD ABC ABD ABC BCD =++++ ) 或 F CD ABC ABD ABC ABD =++++

或()m

15,67911121314F =∑,,,,,,, (2)023481015F =

∑m

(,

,,,,,)

(3)'151********F =

∑m

,,,,,,) (4)降维后的卡诺图 (用扩展法将两片8选1扩展为16选1)

01

D D D 0

1

D

1

00011110AB C

D

1

00011110

CD 1

010

00101011

11100011110AB

例题、用8选1数据选择器设计一函数信号发生器电路,它的功能表如表所示。

电路功能表

例题写出如下图2(a)所示组合逻辑电路的表达式和真值表,然后用图2(b)所示的四选一数据选择器实现。

考核要求: 熟悉时序逻辑电路在逻辑功能和电路结构方面的特点,熟悉时序电路逻辑功能的描述方法。熟练掌握时序电路逻辑功能的一般分析方法。掌握用集成计数器构成任意进制计数器的方法。

例题、在图中所示的时序电路中,X 为控制信号,Q 1、Q 2为输出信号,CP 为一连续脉冲。 (1) 画出其状态转换图。 说明电路的功能。

(2) 说明电路的功能。

(1)状态方程为 n

n Q Q 11

1

=+