数字电子技术基础习题册2010-答案6-7章.doc

第6章 触发器【6-1】已知由与非门构成的基本RS触发器的直接置“0”端和直接置“1”端的输入波形如图6.1所示，试画出触发器Q端和端的波形。 图 6.1 解：基本RS触发器Q端和端的波形可按真值表确定，要注意的是，当和同时为“0”时，Q端和端都等于“1”。和同时撤消，即同时变为“1”时，Q端和端的状态不定。见图6.1（b）所示，图中Q端和端的最右侧的虚线表示状态不定。 图6.1（b） 题6-1答案的波形图【6-2】触发器电路如图6.2(a)所示，在图(b)中画出电路的输出端波形，设触发器初态为“0”。 (a) (b)图6.2解： 此题是由或非门构成的RS触发器，工作原理与由与非门构成的基本RS触发器一样，只不过此电路对输入触发信号是高电平有效。参照题6-1的求解方法，即可画出输出端的波形，见图6.2(c)。图6.2(c)【6-3】试画出图6.3所示的电路，在给定输入时钟作用下的输出波形，设触发器的初态为“0”。 图 6.3解： 见图6.3(b)所示，此电路可获得双相时钟。图6.3(b)【6-4】分析图6.4所示电路，列出真值表，写出特性方程，说明其逻辑功能。 图6.4 解：1真值表(CP=0时，保持；CP=1时，如下表） 2特性方程Qn+1=Dn3该电路为锁存器（时钟型D触发器）。CP=0时，不接收D的数据；CP=1时，把数据锁存，但该电路有空翻。【6-5】试画出在图6.5所示输入波形的作用下，上升和下降边沿JK触发器的输出波形。设触发器的初态为“0”。 图 6.5解：见图6.5(b)所示。 图6.5(b) 【6-6】试画出图P6.6(a)所示电路，在图6.6(b)给定输入下的Q端波形，设触发器初态为“0”。 (a) (b)图6.6解：见图6.6(b)所示。图6.6(b)【6-7】根据特性方程，外加与非门将D触发器转换为JK触发器，应如何实现？若反过来将JK触发器转换为D触发器，应如何实现？解：J-K触发器特性方程 D触发器特性方程 D触发器转换为J-K触发器 如图6.7（a）所示。J-K触发器转换为D触发器 ， 如图6.7（b）所示。（a） （b）图6.7【6-8】电路如图6.8(a)所示，触发器为维持阻塞型D触发器，各触发器初态均为“0”。1在图(b)中画出CP作用下的Q0 Q1和Z的波形；2分析Z与CP的关系。 (a) (b)图6.8解：1、CP作用下的输出Q0 Q1和Z的波形如下图； 2、Z对CP三分频。【6-9】电路如图6.9(a)所示，试在图(b)中画出给定输入波形作用下的输出波形，各触发器的初态均为“0”；根据输出波形，说明该电路具有什么功能？ (a) (b)图6.9解：输出波形图见图6.9(c)图6.9(c)【6-10】电路如图6.10所示，试在图(b)中画出给定输入波形作用下输出端Q0和Q1的波形，设各触发器的初态均为“0”。 (a) (b)图6.10解：输出波形图见图6.10(c)图6.10(c)【6-11】电路如图6.11所示，试在图(b)中画出给定输入波形作用下输出端Q0 和Q1波形，各触发器的初态均为“0”。 (a) (b)图6.11解：见图6.11(b)所示。该电路A输入每出现一次下降沿，Q1端就输出一个宽度等于时钟周期的脉冲。图6.11(b)第7章 时序逻辑电路【7-1】已知时序逻辑电路如图7.1所示，假设触发器的初始状态均为0。(1 )写出电路的状态方程和输出方程。(2) 分别列出X=0和X=1两种情况下的状态转换表，说明其逻辑功能。(3) 画出X=1时，在CP脉冲作用下的Q1、Q2和输出Z的波形。图7.1解：1电路的状态方程和输出方程 2分别列出X=0和X=1两种情况下的状态转换表，见题表7.1所示。逻辑功能为当X=0时，为2位二进制减法计数器；当X=1时，为3进制减法计数器。3X=1时，在CP脉冲作用下的Q1、Q2和输出Z的波形如图7.1(b)所示。题表7.1 X=0 X=1 Q2 Q1 Q2 Q1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 图7.1(b) 【7-2】电路如图7.2所示，假设初始状态QaQbQc=000。(1) 写出驱动方程、列出状态转换表、画出完整的状态转换图。(2) 试分析该电路构成的是几进制的计数器。图7.2解： 1写出驱动方程 2写出状态方程 3列出状态转换表见题表7.2，状态转换图如图7.2(b)所示。4由FFa、FFb和FFc构成的是六进制的计数器。【7-3】在二进制异步计数器中，请将正确的进位端或借位端（Q或）填入下表触发方式计数器类型加法计数器减法计数器上升沿触发由（ ）端引出进位由（ ）端引出借位 下降沿触发由（ ）端引出进位由（ ）端引出借位解： 题表7-3【7-4】电路如图7.4(a)所示，假设初始状态Q2Q1Q0=000。 1. 试分析由FF1和FF0构成的是几进制计数器； 2. 说明整个电路为几进制计数器。列出状态转换表，画出完整的状态转换图和CP作用下的波形图。 (a) (b)图7.4解：1、由FF1和FF0构成的是三进制加法计数器（过程从略） 2、整个电路为六进制计数器。状态转换表（略），完整的状态转换图 和CP作用下的波形图如下图。【7-5】某移位寄存器型计数器的状态转换表如表7.5所示。请在图7.5中完成该计数器的逻辑图，可以增加必要的门电路。要求：写出求解步骤、画出完整的状态转换图。（Q3为高位） 表7.6 图7.5解：(1) 根据状态转换表画次态卡诺图，求出状态方程。； ； ； (2) 由状态方程写驱动方程。； ； ； (3) 验证自启动，画完整状态转换图。电路可自启动。(4) 电路图如下图。【7-6】在图7.6(a)所示电路中，由D触发器构成的六位移位寄存器输出Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1的初态为010100，触发器FF的初态为0，串行输入端DSR=0。请在图7.6 (b)中画出A、Q及B的波形。 (a) (b)图7.6解：波形图如图7.6(b)所示。图7.6(b)【7-7】分析图7.7所示电路，说明它们是多少进制计数器？ (a) (b)图7.7解：图(a)，状态转换顺序QDQCQBQA=01234560，是7进制计数器；图(b)，QDQCQBQA=67891011121314156，是10进制计数器；【7-8】分析图7.8所示电路的工作过程1. 画出对应CP的输出QaQdQcQb的波形和状态转换图（采用二进制码的形式、Qa为高位）。2. 按QaQdQcQb顺序电路给出的是什么编码？3. 按QdQcQbQa顺序电路给出的编码又是什么样的？ 图7.8解：1 状态转换图为2按QaQdQcQb顺序电路给出的是5421码。3. 按QdQcQbQa顺序电路给出的编码如下00000010010001101000000100110101011110010000【7-10】试用2片4位二进制计数器74LS160采用清零法和置数法分别实现31进制加法计数器。 解：答案略。【7-9】图7.9为由集成异步计数器74LS90、74LS93构成的电路，试分别说明它们是多少进制的计数器。 (a) (b) (c)图7.9 解：图(a)，状态转换顺序QDQCQB=0120，是3进制计数器；图(b)，状态转换顺序QDQCQB=01230，是4进制计数器；图(c)，是37进制计数器。【7-11】图7.12所示为一个可变进制计数器。其中74LS138为3线/8线译码器，当S1=1且时，进行译码操作，即当A2A1A0从000到111变化时，依次被选中而输出低电平。74LS153为四选一数据选择器。试问当MN为各种不同取值时，可组成几种不同进制的计数器？简述理由。图7.11解：4个JK触发器