卢建华版《数字逻辑与数字系统设计》习题参考答案

简介：
本书提供了卢建华所著《数字逻辑与数字系统设计》教材中的习题详细解答，帮助读者加深对课程内容的理解和掌握。 ### 数制转换与表示方法 数字逻辑中常用的数制包括十进制、八进制、二进制和十六进制。这些基本进制之间的相互转换是习题中的常见内容。 对于整数的转换，可以通过不断除以目标基数来得到各个位的数值，并按逆序排列。 小数部分则通过乘以目标基数的方式获取各位置值，再依次排列组合。 例如： - 十进制106转二进制为1101010 - 八进制中的“25”对应十六进制的“A” - 从十进制到八进制，“7”表示的是五 ### 原码、反码和补码 计算机系统中，负数通常采用补码形式来存储。原码直接显示数值与符号（0为正，1为负）。反码用于处理负值的计算：对于正数而言其反码等同于自身；而对于负数，则需对除最高位外的所有二进制数字取反。 补码则在此基础上加一。 ### 二进制算术运算 包括加法、减法（通常通过求补来实现）、乘法和除法在内的基本操作构成了数字逻辑的基石。例如，104与97之差可以通过先计算后者的补码后再相加以得到结果7。 ### BCD码 BCD码是一种将十进制数转换成二进制形式的方法，其中每一个位都单独使用四位进行表示。 8421BCD编码是常用的一种方式。它利用0到9的数字分别对应于四个二进制值（从0000至1001）来表达。 ### 逻辑表达式与逻辑图 通过逻辑运算符，可以构建描述输入和输出间关系的逻辑表达式。 常用的符号包括“&&”、“||”以及“!”等。这些关系也可以用图形表示法即所谓的门电路图来进行展示。 ### 逻辑函数及其简化 逻辑函数定义了输入变量之间的相互作用，并生成相应的输出值。 利用卡诺图或奎因-麦克拉斯基算法，可以对复杂的逻辑表达式进行优化处理。 例如：对于给定的F=AB+AC, 可以通过分配律将其简化为 F=A(B+C) 。 ### 数字电路设计与分析 数字电路的设计涉及使用各种逻辑来构建电子设备。 通常需要将实际物理图转换成相应的数学模型，然后进行优化和评估。在这一过程中，性能指标如成本、速度及能耗等都是重要的考虑因素。 ### 负载效应与补码运算 负载效应指的是输入信号对数字电路输出的影响程度。 利用补码机制可以简化负数的加减法操作，并且能够通过相同的硬件实现两种基本运算。