第七章部分习题解答.pdf

7 常用时序逻辑功能器件 7 1 3 试 用 负 边 沿D触 发 器 组 成 4 位 二 进 制 异 步 加 计 数 器 画 出 逻 辑 图 解 首 先 将 4 个 触 发 器 接 成 计 数 工 作 状 态 即 将 各 触 发 器 的D端 与 其 Q 端 相 连 接 然 后 决 定 级 间 连 接 方 式 即 按 照 二 进 制 加 法 计 数 规 则 当 低 位 触 发 器 的Q端 已 经 为 1 时 则 再 输 入 一 个 计 数 脉 冲 后Q端 应 翻 转 为 0 同 时 向 高 一 位 触 发 器 发 出 进 位 信 号 使 高 一 位 翻 转 因 为 是 用 负 边 沿 触 发 器 所 以 只 要 将 低 位 触 发 器 的Q端 接 至 高 1 位 触 发 器 的 时 钟 输 入 端 当 低 位 的Q端 由 1 变 为 0 时 正 好 作 为 高 一 位 的 时 钟 信 号 按 照 上 述 步 骤 用 负 边 沿D触 发 器 组 成 的 4 位 二 进 制 异 步 加 法 计 数 器 电 路 如 图 题 解 7 1 3 所 示 7 1 5 试 分 析 图 题 7 1 5 电 路 是 几 进 制 计 数 器 画 出 各 触 发 器 输 出 端 的 波 形 图 解 由 图 题 7 1 5 可 写 出 各 触 发 器 的 驱 动 方 程 和 该 电 路 的 状 态 方 程 即 驱 动 方 程 20 0 1 QK J 01 21 QK QJ 12 12 QK QJ 状 态 方 程 nnnnnn nnnnn nnnn QQQQQQ QQQQQ QQQQ 11212 1 2 1012 1 1 020 1 0 根 据 驱 动 方 程 或 状 态 方 程 可 列 出 其 状 态 表 如 表 题 解 7 1 5 所 示 表 题 解 7 1 5 计 数 脉 冲 电 路 状 态 CP的 顺 序 Q2Q1Q0 等 效 十 进 制 数 0 1 2 3 4 5 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 3 7 6 5 0 由 状 态 表 可 知 该 电 路 是 一 个 五 进 制 计 数 器 其 输 出 波 形 图 如 图 题 解 7 1 5 所 示 7 1 8 试 用 主 从 JK 触 发 器 设 计 一 个 同 步 六 进 制 加 计 数 器 解 六 进 制 计 数 器 需 要 用 3 个 触 发 器 1 列 出 该 计 数 器 的 状 态 表 和 驱 动 表 如 表 题 解 7 1 8 所 示 表 题 解 7 1 8 现 态 次 态 驱 动 信 号 计 数 脉 冲 CP 的 顺 序 n Q2 n Q1 n Q0 1 2 n Q 1 1 n Q 1 0 n QJ2K2J1K1J0K0 0 1 2 3 4 5 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 2 画 出 卡 诺 图 如 图 题 解 7 1 8a 所 示 化 简 后 求 得 各 触 发 器 的 驱 动 方 程 02 012 QK QQJ 01 021 QK QQJ 1 1 0 0 K J 3 画 出 该 计 数 器 的 逻 辑 电 路 图 如 图 题 解 7 1 8b 所 示 4 检 查 自 启 动 能 力 当 该 计 数 器 进 入 无 效 状 态 110 时 在 CP 脉 冲 作 用 下 电 路 的 状 态 将 按 以 下 顺 序 变 化 110 111 000 因 而 所 设 计 的 计 数 器 能 够 自 启 动 7 1 9 试 分 析 图 题 7 1 9 所 示 电 路 画 出 它 的 状 态 图 说 明 它 是 几 进 制 讲 数 器 解 图 题 7 1 9 所 示 电 路 是 由 74161 用 反 馈 清 零 法 构 成 的 十 进 制 计 数 器 状 态 图 如 图 题 解 7 1 9 所 示 其 中 1010 仅 在 极 短 的 时 间 内 出 现 7 1 10 试 分 析 图 题 7 1 10 所 示 电 路 画 出 它 的 状 态 图 说 明 它 是 几 进 制 讲 数 器 74163 是 具 有 同 步 清 零 功 能 的 4 位 二 进 制 同 步 加 计 数 器 其 他 功 能 与 74161 相 同 解 图 题 7 1 10 是 用 反 馈 清 零 法 构 成 的 计 数 器 该 计 数 的 模 M 11 图 题 解 7 1 10 是 它 的 状 态 图 设 电 路 初 态 为 0000 在 第 10 个 计 数 脉 冲 作 用 后 QDQCQBQA变 成 1010 同 时RD由 1 变 成 0 但 由 于 74163 是 同 步 清 零 因 此 在 第 11 个 计 数 脉 冲 作 用 后 QDQCQBQA才 能 变 成 0000 7 1 11 试 分 析 图 题 7 1 11 所 示 电 路 画 出 它 的 状 态 图 说 明 它 是 几 进 制 计 数 器 解 图 题 7 1 11 所 示 电 路 是 由 74HCT161 用 反 馈 置 数 法 构 成 的 十 一 进 制 计 数 器 其 状 态 图 与 图 解 题 7 1 10 相 同 设 电 路 初 态 为 0000 在 第 10 个 计 数 脉 冲 作 用 后 QDQCQBQA变 成 1010 同 时 LD由 1 变 成 0 由 于 74HCT161 是 同 步 置 数 因 此 在 第 11 个 计 数 脉 冲 作 用 后 置 数 输 入 端DCBA 0000 的 状 态 被 置 入 计 数 器 使QDQCQBQA变 成 0000 7 1 13 试 用 74HCT161 设 计 一 个 计 数 器 其 计 数 状 态 为 自 然 二 进 制 数 1001 1111 解 由 已 知 条 件 知 74HCT161 在 计 数 过 程 中 要 跳 过 0000 1000 九 个 状 态 因 此 可 用 反 馈 置 数 法 实 现 1001 1111 的 计 数 过 程 即 在 74HCT161 的 预 置 数 输 入 端 加 上 1001 DCBA 并 将 进 位 信 号 经 反 相 器 反 相 后 加 至 预 置 数 控 制 端LD上 其 电 路 如 图 题 解 7 1 13 所 示 7 1 14 试 用 74LS290 设 计 一 个 六 进 制 计 数 器 要 求 采 取 两 种 不 同 的 方 法 解 方 法 一 反 馈 清 零 法 利 用 74LS290 在 R9 1 R9 2 0 R0 1 R0 2 1 的 条 件 下 能 够 实 现 异 步 清 零 的 功 能 构 成 六 进 制 计 数 器 其 电 路 如 图 题 解 7 1 14a所示 计 数 状 态 为 自 然 二 进 制 数 0000 0110 设 电 路 初 态 为 0000 在 第 6 个 计 数 脉 冲 作 用 后 电 路 状 态 变 为 0110 这 时 有 R0 1 R0 2 1 于 是 立 即 使QDQCQBQA变 为 0000 因 此 0110 这 个 状 态 出 现 的 时 间 极 短 方 法 二 反 馈 置 数 法 置 1001 利 用 74LS290 在 R9 1 R9 2 1 时 能 够 直 接 置 1001 的 功 能 构 成 六 进 制 计 数 器 其 电 路 如 图 题 解 7 1 14b所 示 设 电 路 初 态 为 1001 第 1 个 计 数 脉 冲 作 用 后 电 路 状 态 变 为 0000 图 题 解 7 1 14c是 该 计 数 器 的 状 态 图 7 1 16 试 分 析 图 题 7 1 16 所 示 电 路 说 明 它 是 多 少 进 制 的 计 数 器 解 由 图 题 7 1 16 所 示 电 路 可 知 该 计 数 器 是 用 反 馈 清 零 法 构 成 的 当 输 出 端 状 态 为 10101110 时 由 与 非 门 输 出 一 个 清 零 信 号 使 两 片 74161 同 时 被 清 零 计 数 器 又 从 00000000 状 态 开 始 重 新 计 数 由 于 10101110 B 174 D 因 此 该 计 数 器 的 模M 174 7 1 17 试 分 析 图 题 7 1 17 所 示 电 路 说 明 它 是 多 少 进 制 的 计 数 器 解 两 片 74161 级 连 后 输 出 端 共 有 16 16 256 个 不 同 的 状 态 而 在 用 反 馈 置 数 法 构 成 的 图 题 7 1 7 所 示 电 路 中 预 置 数 输 入 端 所 加 的 数 据 为 01010010 它 所 对 应 的 十 进 制 数 是 82 说 明 该 电 路 从 01010010 状 态 开 始 计 数 跳 过 了 82 个 状 态 因 此 该 计 数 器 的 模 M 256 82 174 7 2 2 试 用 两 片 74194 构 成 8