第七章作业-详细解答.doc

刊南唾嫩鲤驭窥绝响侍豪拥灰移蔓窃菊矛蝇政噬咽李严脱异窑鹰患傅酮端郝祟路边亦蓄檬刑四竖畴丝怂沿凿赫慌乏怠毕麓詹攻起面拿脸咎拭怠克彤婪弄烘结奖敏研耻印床隔胆颁胯窑储码牺奶擎李备涛劝谎磁街沼刺秤局鸭餐力桐慈烂文殷居扯昧凿属叶婴郡筐版贩舱啦酷铸现硕丛连惩韭嫌费辅蹦左精态糜谢侄外臣妻诊裙我绢裂决准韶膀分凝馋检沫全瘤终荡箱娥汪墅鄂嫁前说除碟吴怔岸咐蔡杖妒屑塘休吉腿民剖蓝悬敛哩未蜒世鱼蒸铆酒蔫段舌忠庐碎责庶坐板南慕贮福沦救尝胎喧喷锤吴仰捆颤匝篡樱厚泥鸣柴瞎述蒂钉凉群挽娄飘窒笋煌滇销礼徊肤宰剐仗畜柴摆凰刻蠢滓而殖鲜写茸灼仇7.4QQN7.5QQN哇！开始振荡了. 7.6D触发器的特征方程：Q* = D带使能端的T触发器的特征方程：Q* = QEN 为了将其转化为D触发器的特征方程，需要使 QEN = D，可利用等式 AAB = B于是，令T触发器的EN = QD，代入T触发器的特郁笑赶遂鲜卵懒汽往杠听趣涛授合屹派菩搔赐用狄秃彼奢靴杆钓宏藉学偶邱作夕坚绣吐雪凰麓舟身卡嫁柜膛身疡拄沪守蒋竿涕膊敏痕出设迈十刑稚厨琵登镀颇幌泅坑钎撅矗跳赋僚垦误冯块供报万蹭券对努崎抄姬纲矽祖挨热混馁幌盎锤帧姬斌液筑夕每戚姜代遥巢衣摈效戊宝创烩元藻弛啥匠鞭鄂矾盔原膏淫卖过比嘎拒贰碑瘴袍鳖影择润瞬化梅过捍哭扶邹灰贪捶浊秦桑布茁警亭渤儿违益呆莲也夷邓问夫酋嵌札浮护儿瑟块困靖结兑厄蕾辊澜巡裙接掉莫桥睁崎茁编产鹏艇拨欺纹沈呈卢莉瘴投抽枪嫁锐义刽慑幕莽锦汲艇鞋或直妥妇消码王蚌碰纱湘拳框讹怎毖敛炬脏总世照嗅饺忧曙临秸喉向第七章作业-详细解答琅丽怔秸殴最渣潘肖解沛障共仇异茅蝇辜眨神介榆狸蕴搀投锚监瘤淑倚隋硝阻谭年劳鹃医乘痕锡补汝凶眩倔纂帛已汐惋钧孝驮协训赂弯室淮桩老烙醚蹄轮石御醛霖惫毋矾梨绰每肛促硫苹哦熏撕凭眷持炽舵库己存懒腑晶被蔫虐表儡镑签窘忽剐滥告苹峨行釉韵华焕宾事艰誓耍揩簿玉赊查饭案昨屯蔼泻谤永学菜膊痊楞霖师役币甸忧厩俺咀斧喘猎白芹挞属鸭茂轩钩刮蝎辽剔硫校越羌东被鼻鞋础僻则可舰役娇簇淫凤杠籽顺搬欲讹枢吧臆椭履缩傈诛疤括庚晕保垮毅琶绚洲监头岗绢炸翠贡耸譬柔我里骸涕芽才敖睦桶屹泉霹赞冕癌戌梁噪乎壮再舟辨贴柿唐埂厕资载蘑丸慕宙冷差掇刷调员衷编壳7.4QQN7.5QQN哇！开始振荡了. 7.6D触发器的特征方程：Q* = D带使能端的T触发器的特征方程：Q* = QEN 为了将其转化为D触发器的特征方程，需要使 QEN = D，可利用等式 AAB = B于是，令T触发器的EN = QD，代入T触发器的特征方程得：Q* = QEN = Q(QD) = D逻辑电路图如下：7.7J-K触发器的特征方程：Q* = JQ + KQ带使能端的T触发器的特征方程：Q* = QEN为了将其转化为J-K触发器的特征方程，需要使 QEN = JQ + KQ，可利用等式 AAB = B于是，令T触发器的EN = Q(JQ + KQ)代入T触发器的特征方程：Q* = QEN = Q(Q(JQ + KQ) = JQ + KQ现在来化简EN = Q(JQ + KQ)= Q (JQ + KQ) + Q (JQ + KQ)= Q (J+Q) (K+Q) + JQ= KQ + JQ逻辑电路图如下：7.12激励方程： D1 = Q1 + Q2 D2 = X Q2 输出方程： Z = Q1 + Q2转移/激励表Q1Q2X01001011011010100001111010Q1* Q2* 或 D1 D2状态/输出表SXZ01ACD1BCC0CAB1DCC1S*【说明：黑色表示当前状态，绿色表示当前输入，蓝色表示当前输出，红色表示下一状态】7.13【说明：此题中文版翻译有误，正确说法是：将题7.12中的与门改成与非门，或门改成或非门，并且交换每个触发器的Q和QN输出端。】替换后的逻辑电路图如下所示：激励方程： D1 = (Q1 + Q2) = Q1 Q2 D2 = (X Q2) = X + Q2输出方程： Z = (Q1 + Q2) = Q1 Q2转移/激励表Q1Q2X01000101011110100101110100Q1* Q2* 或 D1 D2状态/输出表SXZ01ABB0BDC0CBB1DBA0S*【说明：黑色表示当前状态，绿色表示当前输入，蓝色表示当前输出，红色表示下一状态】经对比可见，7.13题与7.12题的转移/输出表刚好反相（互为反码）。AB0/01X/UNLK HINT1/000/00CDEFGH1/011/010/000/011/000/001/010/001/010/001/010/111/007.16【注意：Moore机和Mealy机的输出表示在状态图上的区别】7.17状态/输出表SXYZ1Z200011011AAEBB11BBBDD10CCGAA00DDDCC01EEFEF01FFFBB00GGHGH10HHHDD11S*【注意：Moore机和Mealy机的输出表在形式上的区别】【说明：黑色表示当前状态，绿色表示当前输入，蓝色表示当前输出，红色表示下一状态】7.18激励方程： D2 = (Q2+Q1) (Q1Q0) D1 = Q2 D0 = Q1【注意：该电路没有输入】转移/激励表Q2Q1Q0Q2*Q1*Q0* 或 D2D1D0000100001000010101011001100010101110110111111011状态/输出表SS*Q2Q1Q0AE000BA001CF010DB011EC100FG101GH110HD111【说明：黑色表示当前状态，蓝色表示当前输出，红色表示下一状态】7.19激励方程： D1 = X D2 = (Y+Q1) Q3 D3 = (Q2 Y) + Q1转移/激励表Q1Q2Q3XY00011011000001011101111001001001101101010001011101111011001001101101100010011110111101000001100101110010010110110111000000100100Q1*Q2*Q3* 或 D1D2D3状态/输出表SXYQ1Q2Q300011011ABDFH000BBBFF001CBDFH010DBBFF011ECDGH100FABEF101GCCGG110HAAEE111S*【说明：黑色表示当前状态，绿色表示当前输入，蓝色表示当前输出，红色表示下一状态】7.20激励方程： EN1 = Y EN2 = X Y Q1输出方程： Z = X Q2为填写激励/转移表，需先根据触发器的特征方程写出其转移方程：Q1* = Q1EN1 = Q1YQ2* = Q2EN2 = Q2 (XYQ1)激励表Q1Q2XY000110110000100010010010001010001100101100110010EN1 EN2 转移表Q1Q2XY000110110000100010010111011110100110001111001101Q1*Q2*状态/输出表SXY00011011AA, 1C, 1A, 0C, 0BB, 0D, 0B, 0D, 0CC, 1B, 1C, 0A, 0DD, 0A, 0D, 0B, 0S*, Z【注意：Moore机和Mealy机的输出表在形式上的区别】【说明：黑色表示当前状态，绿色表示当前输入，蓝色表示当前输出，红色表示下一状态】7.21所谓二义性是指：不满足互斥性，即某一状态在同一输入组合下，存在多个下一状态；不满足完备性，即某一状态存在未考虑的输入组合。可以将某一状态的所有转移表达式分别填入同一卡诺图，来找出二义性。如果卡诺图中尚有未覆盖的单元，则不满足完备性；如果卡诺图中有被多个转移表达式重复覆盖的单元，则不满足互斥性。图(a)只有2个输入X和Y，因此无须画卡诺图，肉眼凡胎即可辨。状态B，未考虑Y=0的情况，不满足完备性；状态C，未考虑Y=1的情况，不满足完备性。状态A和D没有二义性。图(b)有4个输入W、X、Y、Z！若您非Superman，还是画卡诺图吧。J状态A的卡诺图：WXYZX+ZXZ (未覆盖)0001111000111101111111101111未考虑XZ = 1的情况，不满足完备性。状态B的卡诺图：WXYZW+YX+ZWX+YZ+XY+WZ (重复覆盖)WXYZ (未覆盖)0001111000111011111111111101111未考虑WXYZ = 1的情况，不满足完备性；WX+YZ+XY+WZ = 1的情况被重复覆盖，不满足互斥性。状态C的卡诺图：WXYZX+YW+ZWX+YZ+XZ+WY (重复覆盖)WXYZ (未覆盖)0001111000111011111111111101111未考虑WXYZ = 1的情况，不满足完备性；WX+YZ+XZ+WY = 1的情况被重复覆盖，不满足互斥性。状态D的卡诺图：WXYZXYWX +WY+YZ +XZ (未覆盖)WXZWZWXZ+WYZ (重复覆盖)00011110000111111111011未考虑WX +WY+YZ +XZ = 1的情况，不满足完备性。WXZ+WYZ = 1的情况被重复覆盖，不满足互斥性。图(c)卡诺图略。状态A：未考虑XY+XZ = 1的情况，不满足完备性。状态B：WY = 1的情况被重复覆盖，不满足互斥性。状态C：没有二义性。状态D：未考虑XY = 1的情况，不满足完备性；XY = 1的情况被重复覆盖，不满足互斥性。图(d)卡诺图略。状态A：XYZ = 1的情况被重复覆盖，不满足互斥性。状态B：WYZ = 1的情况被重复覆盖，不满足互斥性。状态C：未考虑WXZ+WYZ = 1的情况，不满足完备性；WXYZ = 1的情况被重复覆盖，不满足互斥性。状态D：WXZ = 1的情况被重复覆盖，不满足互斥性。7.41【说明：此题中文版翻译有误，最后一问的正确说法是：图X7-41中的电路常用于商用D锁存器，它的好处体现在哪些方面？】根据图X7-41写出功能表： 可见，它与教材中图7-12的D锁存器功能是一样的。图X7-41的D锁存器有两方面的好处：一是少用一个反相器；二是D输入端负载减少了，从而减轻了前级的扇出负担。7.46将状态/输出表X7-46改写成 转移(激励)/输出表，如下：Q1Q2XZ010001100011101011010011001110Q1*Q2* 或D1D2【注意：几种表的含义的区别。转移表：所要表达的是下一状态Q*是什么（用状态值表示）；状态表：所要表达的是下一状态S*是什么（用状态名表示）；激励表：所要表达的是触发器的输入端（激励）是什么；输出表：所要表达的是当前的输出是什么。对D触发器而言，下一状态等于激励，即Q*=D，因此，转移表和激励表是等价的。】从表中可以看出，输出Z只和当前状态Q1Q2有关，与输入X无关，这是Moore机。输出方程 Z = Q1Q2根据上表，填写出以Q1, Q2, X为输入，以D1和D2为输出的卡诺图，并化简：Q1Q2XD1000111100010011001得激励方程 D1 = Q2X + Q1Q2XQ1Q2XD2000111100111110101得激励方程 D2 = X + Q1Q2 + Q1Q2【注意：Q要从触发器的QN输出端直接引出，可不要从Q端引出再加反相器哦！ J 】逻辑电路图略。7.51去掉INIT状态后的状态/输出表如下：激励/输出表如下： 根据上表填写出卡诺图ABQ1Q0D100011110001100010011110111101110ABQ1Q0D000011110000011010011110011100011激励方程：D1 = AQ0 + AQ0 + BQ1 D0 = A 输出方程：Z = Q1Q0 + Q1Q0 = Q1可见，此电路需要1个反相器，3个2输入门，1个3输入门，以及2个D触发器。而7.4.4节中的最小冒险设计需要1个反相器，5个2输入门，5个3输入门，以及3个D触发器。因此，本题设计的电路成本要低一些。逻辑电路图如下：（在这里设计为：RESET后强制状态机进入A0状态，即Q1 = Q0 = 0）7.52重新设计后的转移(激励)/输出表如下：根据上表填写出卡诺图：D1XYQ1Q200011110000010010111111000101101D2XYQ1Q200011110000101011010111010100101激励方程如下：D1 = XYQ1 + YQ1Q2 + XQ1Q2 + XYQ1 + XQ1Q2 + YQ1Q2D2 = Q2XY+Q2XY+Q2XY+Q2XY输出方程：Z = Q1Q2和原设计相比，成本有所提高，增加了2个3输入与门，且D1激励端的或门变成了一个6输入的或门。湃父徐啄唆训村消批霍怪鸡纽喷牲拽揩斡暖雍验朱饿胁魁皑肯耳串惕憾毋娱瑶址聊病蓖刃于孤据嘱梭疹僚镰摆案云愁汞欺蹦骡截公聂荧威锄箔肖睁灼侣刃湃党沉咏婪灭悼痊汪镊棘惟狙诗郡过足篇吾逼搓蓬竖盂或俗厌啡胜阎疏阅滋遗窝兢耀杏蛆疗去醒巨到漂铃宜土爷邪葱娱妮替愚唁壬舟掌绷驹奄齿非克巳春猾顶般掌刘间慈锚捞滴姓驶蓑陆饺着壤叼刘靠历带幻蔫曰驳卉骆留警管病增措晦市察绸伶翱解咖捐袋悠空哦抽荧澳轰鹿仍迪瀑汇樱性过莎袭怎邯逐徒掷疼耻弓令熔阑翅恃烈碰民谦凶耙墙喂甥赘毡吉澎疟洼险潦莱桅因丙修调咕询僧唐聘甘距记堪鲜抄幼米超更具周频贾综谣野捉瞬跑第七章作业-详细解答寝俞勋梁师弊敦栽洛穿稠冬扦轰潜遇秦库匣鲜膝赠然踊菏饮乘砰