数字电子技术第四章习题解析：译码器、编码器与逻辑设计

"该资源是数字电子技术课程的第四章课后习题答案，涵盖了填空题、分析与设计题等内容，涉及译码器、编码器、组合逻辑电路的竞争冒险现象、键盘编码、二进制译码器的工作原理以及逻辑功能的分析与设计。" 在这一章中，学习者可以了解到以下关键知识点： 1. **译码器**：译码器是一种常见的数字逻辑电路，用于将二进制输入转换为特定的输出状态。例如，二-四译码器、二-十进制译码器和三-八译码器分别用于将二进制信号转换为4个、10个和8个可能的输出。 2. **七段数码管**：用于显示数字的常见组件，有两种接法——共阳极和共阴极，分别对应于LED二极管的不同极性连接方式。 3. **优先编码器**：在多个输入中，优先级较高的编码会排斥较低的编码，确保只有最高优先级的输入被编码。 4. **组合逻辑电路的竞争冒险**：当两个或更多路径的信号在到达同一节点时可能会同时变化，导致输出出现瞬时错误。解决方法包括引入选通脉冲、在输出端添加滤波电容或修改设计。 5. **二进制编码**：为了表示108个符号，至少需要7位二进制数码，因为2^7 = 128，足以涵盖108个不同的状态。 6. **二进制译码器**：具有n个输入端的二进制译码器可以产生2^n个不同的输出，每个输出对应输入的一种可能状态。 在分析与设计题部分，学习者将学习到： 1. 如何分析电路的逻辑功能，例如题图4.1所示的电路实现的是同或功能。 2. 题图4.2的电路实现的是异或功能。 3. 题图4.3的电路可以被化简，其逻辑功能为B异或C，优化后的设计也一同给出。 4. 设计一个4变量的多数表决电路，当3个或更多输入为1时，输出为1。这涉及到了真值表的绘制、逻辑表达式的编写和电路图的设计。 5. 如何设计将8421BCD码转换为余3代码的电路，通过列出真值表并构建相应的逻辑电路来实现这一转换。 这些习题和解答旨在帮助学生巩固数字电子技术的基础知识，理解和应用基本的逻辑门电路、译码器、编码器以及电路设计原则。通过解决这些问题，学生可以提高逻辑分析和设计能力，为更高级的数字系统设计打下坚实基础。