第五章时序电路习题解答.doc

第五章部分习题解答5.2 (在“画出电路的状态转换图。”后加：“作功能说明。”)解：1.写方程式输出方程：y=A Q2nQ1n驱动方程： D1=AQ2nD2=AQ2nQ1n =A(Q2n+Q1n)状态方程： Q1n+1= D1=AQ2nQ2n+1= D2= A(Q2n+Q1n )2.列状态转换表，如右表所示；3.从状态转换表画出状态转换图，如右图所示；4.作功能说明：此电路是“1111”序列检测器。5.7四个CP作用后，A寄存器的状态：A3A2A1A0=1100 ；B寄存器的状态：B3B2B1B0=0000。此电路是一个四位串行加法器（和不能超过四位）。5.24 (在原题后加：“用三片74LS194实现。”) S1=高电平时，CP上升沿作用后，将“0010110111”存入三片74LS194内，S1=低电平后，在CP上升沿作用下，开始循环输出该序列。5.4 (将图P5.4中的异或门改为同或门)解：1.写方程式输出方程：y=A Q2nQ1n A Q2nQ1n驱动方程： J1=K1=1J2=K2=AQ1n 状态方程： Q1n+1= J1Q1n+K1Q1n= Q1nQ2n+1= J2Q2n+K2Q2n= AQ1nQ2n2.依次设定初态，代入方程求出次态和输出，如上表所示；再整理成状态转换图，如上图所示；3.作功能说明：此电路是同步两位二进制加/减计数器。A=0时作减计数；A=1时作加计数。5.8Sa=0011，Sb=1001，SaSbSa计数循环共有7个状态，故此电路是七进制计数器。5.11Sb=1001；M=1：Sa=0100，SaSbSa计数循环共有6个状态，故此电路是六进制计数器。M=0：Sa=0010，SaSbSa计数循环共有8个状态，故此电路是八进制计数器。5.12Sa=0000；A=1：LD=Q3Q1Q0，故Sb=1011。SaSbSa计数循环共有12个状态，故此电路是十二进制计数器。A=0：LD=Q3Q0，故Sb=1001，SaSbSa计数循环共有10个状态，故此电路是十进制计数器。5.15N1循环：Sa=1001，Sb=1111，SaSbSa计数循环共有7个状态，故N1=7；N2循环：Sa=0111，Sb=1111，SaSbSa计数循环共有9个状态，故N2=9；N= N1 N2=79=63，分频比1/63。5.16N1=10；N2循环：Sa=0111，Sb=1001，SaSbSa计数循环共有3个状态，故N2=3；注意：因该电路的片2没有按定式连接，故不满足N= N1 N2。应画出实际的计数循环，再求得N。计数循环为：共有20个状态，故N=20；因不满足N=N1*N2，故讲两片之间是多少进制是没有意义的。5.18解：思路：先“小大”，将三片74160串接得M=101010=1000进制计数器；再“大小”，将1000进制计数器改造成365进制计数器。“小大”：采用同步方式串接。“大小”：确定Sa =？、Sb =？若计数循环如右图所示，则以三位8421码的形式表示，有：Sa =0000 0000 0000； Sb =0011 0110 0100。译码电路：Sb的特征：高位Q1=Q0=1、次高位Q2=Q1=1、低位Q2=1；对Sb的特征译码，得译码逻辑：LD=Q31 Q30 Q22 Q21 Q12。画得电路如右下图所示。5.25 (在原题后加：要求用一片74160、一片74LS138和三个三输入端与非门实现。)提示：电路结构如右图所示，图中虚线框内的电路为所求电路，顺序控制电路实现表P5.25要求的循环；码码转换电路实现三位二进制码到表P5.25给出的红、黄、绿灯状态码的转换。解：顺序控制电路：表P5.25中要求八个状态构成循环，故用“大小”将74160（M=10）改造成八进制（N=8）计数器。若取八进制计数器的计数循环为：000001111000，则该计数器是一个三位二进制计数器。Sa =0000； Sb =0111。译码逻辑：LD=Q2Q1Q0。码码转换电路：码码转换电路的输入是三位二进制计数器输出的三位二进制码，码码转换电路的输出是R、Y、G状态码。根据题目给出的顺序转换状态表，可列出码码转换电路的真值表，如右表所示；由真值表写出表达式：R=m1+m4+m7=m1 m4 m7Y=m2+m4+m6=m2 m4 m6G=m3+m4+m5=m3 m4 m5由表达式可画出码码转换电路；将其与顺序控制电路结合，画得灯光控制电路的逻辑电路如右图所示。5.291.令：A 表示是否投五角硬币；A=1 投 y 表示是否给邮票；y=1 给A=0 不投 y=0 不给B 表示是否投壹元硬币；B=1 投 z 表示是否找五角钱；z=1 找B=0 不投 z=0 不找S0 表示未曾投币(初始状态)；S1 表示从初始状态开始已投入五角钱；S2 表示从初始状态开始已投入壹元钱；S3 表示从初始状态开始已投入壹元五角钱。2.画原始状态转换图，如右图所示。3.状态编码用Q2Q1=00、01、10、11分别表示符号S0S3。画编码后的状态转换图，如右图所示。4.选定FF类型，状态转换图输出方程、状态方程和驱动方程。选用维阻D FF，上升沿触发。从状态转换图画出输出K图和次态K图，如下图所示。从输出K图写出输出方程：y=BQ2n+AQ2nQ1nz=BQ2nQ1n从次态K图写出状态方程：Q2n+1=BQ2n+AQ2nQ1n+ABQ2n+ AQ2nQ1nQ1n+1=AQ1n+ AQ2nQ1n + ABQ1n 与D FF的特性方程比较可得驱动方程：D2= BQ2n+AQ2nQ1n+ABQ2n+ AQ2nQ1nD1= AQ1n+ AQ2nQ1n + ABQ1n5.根据输出方程和驱动方程画逻辑图(略)A B Q2nQ1n y z Q2n+1Q1n+10 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0