数字逻辑电路基础思考题解答
1.1思考题
1.电子技术中模拟信号和数字信号有何不同？数字电路具有哪些特点？
答：模拟信号在时间上和幅值上都是连续变化的，数字信号在时间上和幅值上都是离散的；数字电路被传递和处理的信号只有“0”和“1”两种逻辑状态，因此数字电路的抗干扰能力强、结构简单、便于集成化、系列化生产，且使用方便、可靠性高、价格低廉。
2.数字电路按集成度的不同是如何进行分类的？
答：数字电路的集成度标志着集成电路的水平，按照集成度的大小集成数字电路可分为小规模集成电路SSI（集成度通常为1~10门/片），中规模集成电路MSI（集成度通常为10~100门/片），大规模集成电路LSI，（集成度通常为100~1000门/片），超大规模集成电路VLSI的集成度已达10万门/片，甚至突破了300万门/片。
3.何谓脉冲？什么是脉冲宽度？
答：在短时间内突变，随后又迅速返回其初始值的物理量称之为脉冲。脉冲持续的时间t p称为脉冲宽度。
1.2思考题
1.为什么说十进制和二进制之间的转换是各种数制之间转换的关键？你对十进制转换成二进制的方法熟悉吗？
答：各种计数制转换为十进制相对比较简单，应用按位权展开求和的方法即可实现。而把人们熟悉的十进制转换为二进制时，较为麻烦，但是若先把十进制数转换为二进制数，然后再转换为八进制或十六进制时就变得简单化了。所以，掌握十进制和二进制之间的转换十分必要，也非常关键。十进制转换为二进制时，整数部分的转换用除2取余法，小数部分的转换用乘2取整法。
2. 何谓代码？代码是用哪种进制数表示的？
答：数码本身没有数量大小的含义，只是表示不同事物的代号而已，这时我们把这些数码称之为代码。代码通常采用二进制数表示。
3. 完成下列数制的转换
（1）（256）10＝（）2＝（）16
（2）（B7）16＝（）2＝（）10
（3）（10110001）2＝（）16＝（）8
解：（1）（256）10＝（100000000）2＝（100）16
（2）（B7）16＝（10110111）2＝（183）10
（3）（10110001）2＝（B1）16＝（261）8
4. 将下列十进制数转换为等值的8421BCD码。
（1）256        （2）4096        （3）100.25        （4）0.024
答：（1）256等值的8421BCD码为：001001010110
（2）4096等值的8421BCD码为：0100000010010110
（3）100.25等值的8421BCD码为：000100000000.00100101
（4）0.024等值的8421BCD码为：0000.000000100100
5，写出下列各数的原码、反码和补码
（1）[-48]        （2）[-86]
答：（1）[-48]原=1 0110000B；[-48]反=1 1001111B；[-48]补=1 1010000B。
（2）[-86]原=1 1011110B；[-86]反=1 0100001B；[-86]补=1 0100010B。
1.3 思考题
1.逻辑变量和普通代数变量有何不同？
答：用字母表示其值可以变化的量称为变量。在普通代数中，变量的取值可以是任意实数，具有数量的概念；而逻辑代数是一种二值代数系统，其取值只有0和1两种，且这两种取值没有数量的概念，仅表示两种不同的、相互依存且对立的逻辑状态。
2.什么是逻辑？何谓正逻辑？何谓负逻辑？
答：由二值变量所构成的因果关系称“逻辑”关系。在二值变量的逻辑关系中，如果把“是”、“真”、“高”、“有”、“通”用逻辑“1”表示，把“非”、“假”、“低”、“无”、“断”用逻辑“0”表示时，是“正逻辑”的表示方法，反之为负逻辑。
3.逻辑关系常用的表示方法有哪些？
答：逻辑关系常用的表示方法有：逻辑函数式、逻辑真值表、逻辑图。
1.4 思考题
1.为什么说逻辑等式都可以用真值表来证明？
答：逻辑真值表具有唯一性。由于逻辑等式两端的逻辑函数相等，相等的逻辑函数必定具有相同的真值表。所以说逻辑等式都可以用真值表来证明。
2.求逻辑函数的反函数可采用什么方法？
答：求逻辑函数的反函数可以采用反演规则。也可以直接利用逻辑代数中的基本定律和
公式求反函数；当然还可以通过真值表来求。
3.逻辑代数中有哪些重要规则？试述代入规则的内容。
答：逻辑代数中的重要规则有代入规则、反演规则和对偶规则三种。代入规则的内容：对于任一个含有变量A 的逻辑等式，可以将等式两边的所有变量A 用同一个逻辑函数替代，替代后等式仍然成立。
进制数转换公式1.5 思考题
1. 逻辑代数的运算应遵循的规则有哪些？
答：逻辑代数的运算应遵循的规则有代入规则、反演规则和对偶规则三种。
2. 用代数法化简下列逻辑函数表达式
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
答：（1
（2
（3
（4
（5
（6
3. 你能说出两变量、三变量、四变量的最小项个数吗？若有n 个变量，其最小项数又为多少呢？
答：两变量的最小项有22=4个；三变量的最小项有23=8个；四变量的最小项有24=16个。若有n 个变量，其最小项数为2n 个。
4. 将写成为最小项表达式。
5. 将化为最简与或式。
C B ABC F +=)B A B A F +=BC C A AB F ++=A C B ABC
D F ++=CD D C D C D C F +++=A C B A BD A F ++=)(C B C B A B A F ++=AC A C AB F ++=
6. 用卡诺图化简下列逻辑函数
（1）
（2）
解：卡诺图略（1
（2
7. 充分利用无关项化简下列逻辑函数
（1）
（2）  解：卡诺图略。（1
（2
2.1 思考题 1.半导体二极管导通和截止时各有什么特点？其开关条件是什么？和理想开关相比，半导体二极管做为开关管主要缺点有哪些？
答：由二极管的正向特性可知，当正向电压大于门槛电压U T 时，二极管导通，二极管导通时正向电阻很小，因此正向电流急剧增长，此时的二极管相当于一个具有U T 压降的闭合状态的电子开关；相当于开关闭合；当二极管两端电压小于门槛电压U T 时，二极管截止，截止状态下二极管呈现很大的电阻，电流基本不能通过而约等于0，截止状态下的二极管相当一个断开的电子开关。理想开关的通、断不需要时间，可以瞬间完成，而二极管的开通时间较短，可以忽略，但关断需要时间，由此限制了二极管的开关速度。
2.双极型晶体管的开关条件是什么？为什么说晶体管饱和越深，其开关速度越慢？采取什么措施可提高晶体管的开关速度？
答：双极型晶体管作为电子开关主要工作在输出特性的截止区和饱和区。当晶体管处于饱和状态时，相当于一个闭合的电子开关；晶体管工作在截止状态时，相当于一个断开的电子开关。晶体管工作在开关状态时，其内部电荷的建立与消散都需要一定的时间，因此，当BC C B A D ABC C B A F ++++=)()131265410()(，，，，，，、、、∑=m D C B A F ∑∑+=)13,7,6,5()15,14,12,11,9,4,3,1(),,,(d m D C B A F ∑∑+=
)14,11,10,6,3,2()13129410(),,,(d m D C B A F ，，，，，
晶体管饱和越深，开通和关断时间就会越长，开关速度就越慢。若要提高晶体管的开关速度，必须降
低晶体管的饱和深度，加速基区存储电荷的消散。
3.MOS管的开关条件是什么？和双极型晶体管相比较，哪一种开关管的开关特性更好？速度更快？为什么？
答：MOS管用做开关元件使用时，应工作在其输出特性曲线上的恒流区和截止区。当MOS管栅极与源极之间的电压U GS＞U T时，MOS管导通，相当一个闭合的电子开关；当MOS
管的U GS小于开启电压U T时，MOS管截止，相当一个断开的电子开关。和双极型晶体管相比较，双极型晶体管的开关特性更好，速度更快。因为，MOS管的导通电阻比双极型晶体管
的饱和导通电阻大得多，漏极电阻R D也比集电极电阻R C大，所以无论是MOS管的开通时间
还是其关断时间，都比双极型晶体管的时间长。
2.2 思考题
1.分立元件构成的基本逻辑门中，与门电路和或门电路突出的不同点是哪些？原理分析
的方法相同吗？
答：分立元件构成的基本逻辑门中，突出的不同点是：与门电路中是正电源，各输入端
与二极管阴极相连；或门电路中是负电源，各输入端与二极管阳极相连。原理分析的方法相同。
2.三种基本的逻辑门有哪些？试述它们的逻辑功能。
答：三种基本的逻辑门有与门、或门和非门。与门逻辑功能：输入有0，输出为0；输入
全1，输出为1。或门逻辑功能：输入有1，输出为1；输入全0，输出为0。非门逻辑功能：输
入为0，输出为1；输入为1，输出为0。
3.双极型晶体管构成的反相器电路可作为非门使用，MOS管反相器能否做为非门？
答：双极型晶体管构成的反相器和MOS管构成的反相器都能做为非门使用。
2.3 思考题
1．TTL与非门如有多余输入端能不能与“地”相接？TTL或非门如有多余输入端能不
能与5V电源相接或悬空？
答：TTL与非门多余的输入端不能与“地”相接，但可以与5V电源相接或悬空处理。
2．试述图腾结构的TTL与非门和OC门的主要区别是什么？
答：OC门与普通TTL与非门的主要区别有以下两点：①没有VT3和VT4组成的射极跟随器，VT5的集电极是开路的。应用时应将VT5的集电极经外接电阻R C接到电源口V cc和输出端
之间，这时才能实现与非逻辑功能。②普通TTL与非门的输出是图腾结构的推挽输出，输出

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