《数字电路》(第二版)由贾立新编写,本书提供了详细的课后习题解答,旨在帮助学生巩固和深化对数字电路理论知识的理解与掌握。
### 数字电路基础知识点解析
#### 一、二进制与十进制转换
- **题目解析**:这部分主要涉及二进制数与十进制数之间的相互转换。
- **例题1**:将十进制数10转换为二进制数,结果是1010_2。
- **例题2**:将二进制小数11010.001_2 转换为十进制小数,得到的结果是26.125_{10}。
- **例题3**:将带小数点的十进制数 100.9375_{10}转换为二进制形式,结果是1100100.1111_2。
#### 二、八进制与十六进制转换
- **题目解析**:这部分重点在于掌握八进制、十六进制与二进制、十进制之间的转换方法。
- **例题4**:将八进制数 133.126_8 转换为 十六进制形式,结果是5B.2B_{16}。
- **例题5**:通过二进制加法计算 1011_2 + 101_2 的和,得到的结果是 11011_2。
#### 三、BCD码的应用
- **题目解析**:这部分介绍了BCD(Binary-Coded Decimal)码的应用。
- **例题6**:将十进制数486_{10} 转换为8421 BCD 码,结果是010010000110_{8421BCD}。
- **例题7**:将十进制小数 5.14_{10}转换成8421 BCD码形式,得到的结果是 0101.000101_8421BCD。
#### 四、逻辑函数化简
- **题目解析**:这部分涉及逻辑函数的基本概念及其化简方法。
- **例题8**:给出的表达式为 F = A + B⋅C + D⋅E,通过布尔代数中的分配律和互补律等进行化简后得到的结果是 F = A + BC + DE。
- **例题9**:给定逻辑表达式F = AB + BC + CD + E,经分析发现其已经是最简化形式。
#### 五、逻辑门电路的设计
- **题目解析**:这部分主要介绍如何使用基本的逻辑门(如AND、OR、NOT等)来设计复杂的电路。
- **例题10**:根据给定函数 Z = ABC + (A + B)⋅(C + A),画出真值表,确定所需的基本逻辑门类型及连接方式。最终得到能够实现该功能的电路图。
#### 六、组合逻辑电路的分析与设计
- **题目解析**:这部分重点在于理解如何分析和设计组合逻辑电路。
- **例题11**:给定一个组合逻辑电路,要求通过真值表确定输入输出信号及中间信号,并写出其功能方程。使用卡诺图或其他方法进一步化简后得到简洁的电路设计方案。
#### 七、VHDL语言基础
- **题目解析**:这部分介绍了VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)的基本语法和应用。
- **例题12**:编写一段实现特定逻辑功能的 VHDL代码,包括定义实体(entity) 和架构(architecture),并在进程中(process)内完成具体的逻辑操作。
#### 八、VHDL进程(Process)详解
- **题目解析**:这部分深入讲解了VHDL中的进程(process)这一核心概念。
- **例题13**:使用进程实现一个简单的计数器。在定义敏感信号列表后,利用顺序语句和条件语句控制计数逻辑。
#### 九、VHDL中的条件赋值
- **题目解析**:这部分讲解了VHDL中的条件赋值语句。
- **例题14**:编写使用CASE语句实现一个简单选择器的 VHDL代码,根据不同的输入输出相应的信号。
#### 十、数字电路中的编码与译码
- **题目解析**:这部分介绍了数字电路中的编码与译码技术。
- **例题15**:将十进制数转换为2421BCD 码。首先拆分十进制数值,然后计算每个位对应的 2421 BCD 值,并组合成最终结果。
#### 十一、逻辑函数的化简与实现