[VIP专享]时序逻辑电路课后习题答案

解：(1)写方程

状态方程：Q0(2)列状态转换表

Q0D nQ1 D0Q0nnn1CPQ2Q1nQ0nQ2Q1n1Q0n10 0 0 0 1 1 11 1 1 1 1 1 02 1 1 0 1 0 13 1 0 1 1 0 04 1 0 0 0 1 15 0 1 1 0 1 06 0 1 0 0 0 17 0 0 1 0 0 0题9.1图nQ Q D 9.1 题9.1图所示电路由D触发器构成的计数器，试说明其功能，并画出与CP脉冲对应的各输出端波形。

(5)分析功能

该电路为异步三位二进制减法计数器。

F1 ＜ n驱动方程：D0Q0；D1Q1；D2Q2Q0 时钟方程：CP0CP；CP1Q0；CP2Q1第9章

习题解答

CP；Q1n1D1Q1n 000Q Q F0 ＜ 001111D CP （3）画状态转换图

Q0；Q2n1D2Q2n010110011100101Q19.6 已知题9.6图电路中时钟脉冲CP的频率为1MHz。假设触发器初状态均为0，试分析电路的逻辑功能，画出Q1、Q2、Q3的波形图，输出端Z波形的频率是多少？

· D CP Q =1 D ＞ F2 Q · ＞ F1 Q · D ＞ F3 Q Z Q Q 题9.6图· 解：(1)写方程

时钟方程：CP1CP2CP3CP驱动方程：D1Q1Q3；D2Q1Q2；D3Q1Q2状态方程：

n1nnQ1n1D1Q1nQ3nCP;Q2D2Q1nQ2CP;Q3n1D3Q1nQ2CPnnnnnn输出方程：ZQ3n(2)列状态转换表

nn1CPQ3nQ2Q1nQ3n1Q2Q1n1Z（3）画状态转换图

111000100/0001/0010/00111101010 0 0 0 0 0 1 01 0 0 1 0 1 0 02 0 1 0 0 1 1 03 0 1 1 1 0 0 04 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1(4)画波形图

/0CPQ2Q1Q0Z(5)分析功能

该电路为能够自启动的同步5进制加法计数器。Z波形的频率为200K.

100101110000＆ · · · 01010000(a)011000019.10 同步十进制计数吕74LS160的功能表如表题9.10所示，分析由74LS160芯片构成的题9.10图所示计数器的计数器长度。

该计数器的计数长度为7.

LD Q3 Q2 Q1 Q0 CTT CTP CP DDDDCR 3 2 1 0 该计数器的计数长度为8.

CR11110（b）由图可得状态转换表为：

解：（a）由图可得状态转换表为：

0100010100100001“1” · · LD×1110题9.10图00110100001101CTT×××0010＆ (b)题9.10LD Q3 Q2 Q1 Q0 CTT CTP CP DDDDCR 3 2 1 0 · · “1” CTP××0×保 持保 持计 数×预置数×清 零11CP芯片功能“1” · · 10110000CRQ3Q1Q00000CR ＆ 10100001CP DD3 2 (2) 预置数控制法

则状态转换表为：

Q3 Q2 Q1 Q0 解：（1）清除端复位法

因为是异步清零，所以实现11进制共需12个状态。状态转换表为：

9.12 应用同步四位二进制计数器74LS161实现模11计数。试分别用清除端复位法与预置数控制法实现。74LS161功能表见表题9.8。 表题9.8

因为是同步置数，所以实现11进制共需11个状态。设初始状态为D3D2D1D00000,

1010100100100001CTT CTP D1 D0 LD “1” 10010010· ·10000011 100001110100001111CR1100111011001010100LD×1110

01CTT×××01100101输 入CTP×0××保持××保持，C0=0×1×计数d3~d0d3~d0×××0CPD3~Q0输 出Q3~Q0CP （2）由5×5实现

解：（1）将两片74LS210先接成100进制，再实现25进制。

9.14 试用两片74LS210构成一个模25计数器，要求用二种方法实现。74LS210的功能表见表题9.13。

CP CP×× R0(1)·R2(2)Q1 Q2 Q3 Q4 ＞CP 2 74LS210 ＞CP 1 S9（1） S9（2） R0（1） R0（2） ＆ 输 入001表题 9.13Q1 Q2 Q3 Q4 ＞CP 2S9（1） S9（2） R0（1） R0（2） LD Q3 Q2 Q1 Q0 CTT CTP CP DDDDCR 3 2 1 0 74LS210 ·· · S9(1)·S9(2)010“1” · · 1 0 0 10 0 0 0计 数输 出Q4Q3Q2Q1Q1 Q2 Q3 Q4 ＞CP 2 74LS210 ＞CP 1 S9（1） S9（2） R0（1） R0（2） 74LS210 ＞CP 2 S9（1） S9（2） R0（1） R0（2） ＆ Q1 Q2 Q3 Q4 CP CCP CP Q4BQ4AQD· 9.20 已知逻辑图和时钟脉冲CP波形如图9.20所示，移位寄存器A和B均由维持阻塞D触发器组成。A寄存器的初态Q4AQ3AQ2AQ1A=1010，B寄存器的初态Q4BQ3BQ2BQ1B=1011，主从JK的初态为0，试画出在CP作用下的Q4A、Q4B、C和QD端的波形图。

状态图为：

D1A ＞ D1B ＞ 题9.20图 Q4A Q4B 解：设初始状态为S0,

解：各端波形如图所示：

S1：表示接收到一个“1”时的状态

A B S2：表示接收到一个“0”时的状态

“1” 9.26 试求101序列信号检测器的状态图，检测器的功能是当收到序列101时输出为1，

并规定检测的101序列不重迭，即： X：0101011101 Z：0001000001

S3：表示接收到第二个“1”时的状态

C J ＞ K Q 0/0Q 0/01/0QD S30/01/0S01/0S11/1S20/0状态表为：

01 1011Q1nQ0nC1C200C1C2Q1nQ0nQ1n1Q0n1 9.35 用JK触发器设计具有以下特点的计数器：

（1）计数器有两个控制输入C1和C2，C1用以控制计数器的模数，C2用以控制计数的增减；

（2）若C1=0，计数器模=3；如果C1=1，则计数器模为4；（3）若C2=0，则为加法计数；若C2=1则为减法计数。作出状态图与状态表，并画出计数器逻辑图。解：由题意可知共需4个状态，状态图为：

101101000000011111×111000110101100111010011011×Q1n1011110010101011000×1×0111001010010×1100×1001110得次态卡诺图为：

1×011Q1nQ0nC1C20010

11Q0n101110100110111××11C2逻辑图为：

驱动方程为：

则状态方程为：Q1CPC100>=10Q0n1(Q1nC1)Q0nn1J1C2Q0nC2Q0nK1C2QC1C2Q00n0&10J Q ＞ FK Q 0n0;

00000&=10K010J0Q1nC1(C2Q0nC2Q0n)Q1n(C2Q0nC1C2Q0n)Q1n00J ＞ F1&0000K Q &Q