同步时序电路答案

1、第五章同步时序电路5.1、分析图583所示时序电路,作出它的状态表和状态图.作出电平输入X序列为1011100时电路的时序图.解:DX初态为Qn 1QnZ XQnrruTLFLrLJTLrmri > Hi"iih .11 i i IH M H li i i i iQZCP X5.2、分析图584所示时序电路,作出它的状态表和状态图并作当X 1=1111110 及 X2=011011000.时的时序图设触发器初态为“CPX图5 84解:J1Q0n 1XQ0nK1XQ0nQ1nXQmXQ0n XQmQ0nXQ0nQ1nCP XJ0 XXQ0nXQ0nK0XQ1nXQmi 11 i

2、iQ1nQ0nXQ1n+1Q0n+1Z0000010010110100010111011000011011111100011111100/1X/ZQ1n 11/10/10/10/1/11/0111/1Q0n 1ZCPQ0n 1Z “1_JlTTJTJlTLrLrL5.3、分析图585所示时序电路,作出它的状态图和时序图.起始状态丫2丫1丫0=000.5.4、CP5.5、解：Q0n 1Q1nD0Q2nQ0nD1Q1nQ0nQ2nQ1nQ0nQ2n+1Q1n+1Q0n+10000010010100100110111001000001010101100101110001Q2nD2Q2nQ1nQ0nQ

3、lnQ0逻辑功能：可自启动的同步五进制加法计数器.画出图586所示时序电路的状态图和时序图,起始状态为Y0Y1Y3Y2图5 86Y3Y2Y1Y 0=0001.Y3Y2Y1Y0逻辑功能：移位存放器型四进制计数器.画出图5-87图所示同步十进制减法计数器的状态图和时序图.J 4J3Q3nQ2nQ1nQ4nQ1nK4K3Q1nQ2nQ1nJ2Q4nQ3n 1Q2n 1Q1n 1Q4nQ3nQ1nK2Q4nQ3nQ2nQ1n1Q4nQ3nQ1n(Q2nQ1nJ1Q4nQ1nK1®nQ1nQ3n)Q2nQ1nQ1n)Q3nQ2nQ1nZQ4nQ3nQ2nQ1n状态图：Q4nQ3nQ2nQ1n1

4、000/100000001/0100190111 /0J QQ时序图:CPQ 4n 1/01011111/0/0J 0010/0010/00110 0101/0WWW0011/011011-1111L1JQ3nQ2nQ1n5.6、 分析于5 88所示集成电路的原理,列其功能表,定性画出表示Ds,D0 D3,E,Pe,Rd与CK 的配合关系的波形图,并分析这些参数与内部电路开关参数的关系.DoDiD2D3图 A88DoDoEPeDs EEPeQ°EPeEPeE)DiD1E凡QoEEPeQ EPe(EPeE)D2D2EPeQ1EEPeQ2 EPe(EPeE)D3D3EPeQ2EEPeQ3

5、Ep(EPeE)E Pe :当日'为00时,并入E E Pe e(E p) ePe,巨 0,Pe 1 时移位EPEEPeE EPe(EPE)E(EPe)PeECKE -0D0D3、DSt_l_i_tii0ij1i“tj(EPe)(PeE)EPeE EPeE E为 1时,保持.RdPeEDsDo D3CKQo Q3功能0xxxxxxoo清" 0"100xDo D3Do D3并入110DsxxDsQo Q2移位1x1xxxQo Q3保持tsu t pd tsuFF ； t H tHFF t pdtsu 2tpd tsuFF t pd ; t H tHFF t pd 2t

6、 pd二 ° ORORE,Pe :由00"11" , Pe可以不变,Pe变化不影响,即由并入转到保持,E, Pe应为1X,二级或非门的传输时间即可,最大tsu为二级或非门加一级与非门+ FF的tsu即可！5.7、 画出在图588电路中加上如图589所示输入波形时输出波形.LhLrLTLhLnbLTLrL图5 89=-：Z-5.10、 图592所示电路是为某接收机而设计的分频电路,初始状态为“00,问：1当 XiX2= “00；2当 XiX2= “01；3当 XiX2= “11 时,各种状态为几分频? 画出波形图.解：1当X1X2= “00；初始状态为“ 00时:图

7、5 92J1X11Q2n 11J1Q1n 1Q1nQ2n 1K1! L !=_jrLTT_r_nMr逻辑功能：电路实现2分频.当X1X2=“01；初始状态为“00时：J1Q2nK1J1X11Q1n 1Q2nQ1nJ2Q1nK2Q1nX11Q2n1Q2nQ1n逻辑功能：电路实现3分频. J1Q2nK1J1X1Q2nQ1n1Q2nQ1nQ2nQ1nQ2nJ2Q1nK2Q1nX1Q1nQ2n1Q1nQ2 nQ1nQ2nQ1n3当X1X2= “11；初始状态为“ 00时:Q2n1Q1n1r-r±xr-r逻辑功能：电路实现4分频.5.11、 同步4位二进制计数器的功能表及逻辑符号如图5-93

8、a所示.如果同步二进制计数器按图5-93 b所示电路连接,要求：1列出该计数器的计数顺序.2 Qd端输出是几分频、占空比是多少?CKQaQbQc Qd P动V计数井人保择A B C D TX 异步带0(t)0P(1)000011110111QAnQBnQcnQDn(a)国 5-931100 0010 一011001001101001101012 Qd端输出是12分频,占空比是 50%.5.12、 将图5-93 a所示4位同步二进制计数器接成图594所示电路.问：1 M= "1时,A端输出为几分频；2 M= "0时,A端输出为几分频；3占空比是多少?M 一+ 5V图574口T

9、一 出收解：(1) M= "1jhj E 1rLTLrmrLTLrijrLii ;I!J_1 j1i ICP111QBnQcnQDnAA端是8分频；占空比为25%.(2) M=cp -TLrLrLrwLrLrwLrLrLrwLTLrL ! 1! I ! i I 1. I ! l 1！1i1 ij!111QBn Qcn QDnA1J!A端是16分频；占空比为12.5%.QuH LCK- CKP T A B C D图5 95QD为10分频.图5 96rtW串fj Qa d Q,电品CKJ Ka aC D* A糖 由LXXX KX X X XL L L L HHL*K K bud b c

10、d AHHLX XX X X K3 5 % 出 题HH1L HX X X X口、Q%H：H+L LX M X XL Q、A d.金.HHH HX X X XH% Q . A .MH十H LX X X Xd. d. A J旧(1) J Qd K (QbQc)QdQAnQBnQCnQDn5.13、 由图5-93 (a)所示4位同步二进制计数器接成图595所示电路,画出输出端 QD的波形,说明Qd为几分频.CK： I I I I ： . I .QDn 1:：5.14、图5-96 (a)所示逻辑符号为 4位并行通道移位存放器及功能表.分析图5-96 ( b)所构成的逻辑图：(1)写出状态图；(2)画出

11、CK与Qd对应的波形图.CK -LA二二二L I I 2 !： I. 5 2 = t I I ! ± i ! iQDn 1i i r_n i j i i i598所示电路,分析电路的逻辑功能,5.16、 分析由图596 (a)所示移位存放器组成的图 画出Qd的波形,分析电路能否自启动.解：K闭合时清零,QaQbQcQd 0000K 翻开时：S/L Qa Qc QdJ K Qd电路可以自启动.5.17、 分析由图5-96a所示移位存放器组成如图5-99a、b、c的逻辑电路,说明各输出Qd是几分频?解：a11110001QAnQBnQCnQDn11001000Qd是7分频.(b)QAnQ

12、BnQcnQDn0000 1000 - 1100 11100001 0011T 0111 一 1111Qd是8分频.牌5-沔Qd是16分频.5.18、分析图5100所示同步时序电路的功能.画出各输出端的时序图.电路由 1片4位二进制计数器、1片3 8变量译码器和1片8位锁存器组成.图 5 100CKrLrLrmnrLFuwrLrLrLrLrLruQa 一QB 一QC _；1Q 一2Q 一3Q -4Q5Q i6Q ； i7Q 一；8Q 一rrLMMrizd电路实现逻辑功能：顺序脉冲发生器.5.19、时序电路的状态表如表513所示,作出它的状态图.I匕匕ZX-0X-)X-0X1ACB0CDB08C

13、D0uBA1 5135.20、设有表514所示的3种完全指定状态表；试求最小化状态表.z01A02B/0BC/l4%CB/lE/QDEp/o斗而表5 14(a)关联比较后的隐含表X/Z01AA/0B/0BC/1A/0CB/1E/0EA/0A/0简化状态表0】I35/0I2/01/04s/la/o58/04/1S5/13/B11/18/084/D4/l(b)关联比较后的隐含表z0118/04/123/01/041/18/061/13/074/06/1简化状态表00011110AB/oC/0B/lA/0吕C/DB/LD/lCA/0B/0*C/1D/lDC/0D/0A/lB/0E匚鹏c/oC/1E/

14、Q(c)00011110AB/0B/0B/1A/1BA/0B/0B/1D/1DB/0D/0A/1B/1关联比较后的隐含表简化状态表5.21、根据规定的状态分配,分别写出采用D触发器、JK触发器来实现状态表 515所示的时序逻辑电路.0!.4fi/DD/CBC/0KNc8/0DA/JC/l |* 1$DO011011解：四种状态应使用 2个触发器.设：Q1=Y1, Q0=Y0 1用D触发器设计；01011010010111 10Z Z / 1D1 Qm 1Q1Q0XQ1Q0XQ1Q0 XQ1Q0XQ QoXD0 Q0>CPQ0七D1 Q1>CPQ1口XY00001CP RD X -Q

15、0CPRDQ1', Z100110010111 102用JK触发器设计;D.Q0n 1Q1Q0Q1n 1Q1Q0XQ1Q0XQ1Q0X=(Q0X )Q1J1K1Q0n 1Q0Q0J2Q.XK2XQ15.26、用负边沿JK触发器及2输入4输出变量译码器,设计一个4相时钟分配器.解：用J K触发器设计一个4进制计数器,Q1Q0为变量译码器的输入.Q1n Q0n00110101Q1n 1 Q0n 11010Q1n 1Q0n 1Q°nQ1nQ0nQ1nQ.Q1Q0XQ1Q0Q0n1CP"rdQQ1Q0110J Q . 0K Q王A1 Y3丫2A0 Y1E Y01I00Q0n

16、5.27、用J K触发器设计一个可控计数器,当限制端C=1 时,实现 000 100 110 111 011000;当C=0时,实现 000 100 110010011 000计数.要求写出：1状态图;2状态表；3状态方程；4 解：检查能否自启动,画出状态图；5画出逻辑图.X/101Q0nQ0nQ次 Q10001111000XX声义01XXuiiaiv,11,JJ01IE1000X. 1.K2Q0nQinXQ2nQ1nQ0nXQ2n1Q1 n 1Q0n 1J2K2 J1K1J0K000001001X0X0X00011001X0X0X1000110X01X0X1001110X01X0X11000

17、10X1X00X1101111X0X01X01000110XX01X1111011X1X0X001100000XX1X101110000XX1X1KiQ2nQ0nJ0Q2nQlnQinXK0Q2n5.28、用J K触发器设计“1011序列检测器.要求写出：1状态图；2状态表；3三种 独立的状态分配方案；4分别写出三种分配方案的状态方程；5画出最正确设计的逻辑图.解：设S.：初始及检测成功状态；S1：输入一个“ 1状态；S2：输入“ 10状态;S3：输入“ 101状态；X:输入；Z:输出.1状态图01S0S0/0S1/0S1S2/0S1/0S2S0/0S3/0S3S2/0S0/12状态表123S

18、0000001S1010100S2111010S31011113状态分配方案QinQ0nXQ1n1 Q0n 1ZJ1K1J 0K 00000000 x0 X0010100 x1 X0101101 Xx 0011010 ;0 xx 0110000X 1X 1111100 1x 0X 1100110x 01 X101001x 10 x(4)状态方程方案一：Q1n Q°nXQ1n 1 Q0n 1ZJ1K1J0K00 0 00000 x 0 x0 0 10100 x 1 x0 1 01001 X X 10 1 10100 x x 01 0 0000x 1 x 01 0 1110x 0 1 x

19、1 1 0100x 0 x 11 1 1001x 1 x 1万案Q1nQ0nXQ1n1 Q0n 1ZJ1K1J0K00 1 00100 x x 00 1 10000 x x 10 0 01001 x 0 x0 0 1000 二0 x 0 x1 0 0010X 11 X1 0 1110x 0 1 x11 0100x 0 x 111 1011x 1 x 0方案二、Ko QinXQinQ0nQlnQ0nXX从JK的卡诺图可以看出电路的简化结果相似,以方案三画逻辑电路5.30、用正边沿D触发器及其他门电路,设计一个节拍发生器,节拍顺序如图5-101所示,要求写出设计过程.解：从时序图可得出状态图为:方

20、法一：假设将i看作触发器的输出,三个触发器不可能有这样的状态,因此应有6个状态,并且在传输“ 1,可用6个触发器构成移位存放器型计数器.其中 1 Q1, 2 Q3, 3 Q5.此时,状态图为:QonQlnQ2nQ3nQ4nQ5n/ 3 2 1一口逻辑图:方法二：用3个触发器构成6进制计数器,3 2 1为输出.Q2nQ1nQ0n/ 3 2 1Q2nQ1nQ0nQ2n 1 Q1n 1Q0n 13 2 10000010 0 00010110 0 10110100 0 00101100 1 01101000 0 01000001 0 02Q2n Q1nQ0n1Q1nQ0n同理：3Q2nQ1n3ft.Q

21、 0 QCPQ 2 QCP DCPRDQ 1 Q CPdriD1 Q1n 1Q0nQ2nQ1nD0Q0n 1Q2nQ1n5.32、用正边沿D型触发器设计一个满足图5102所示波形要求的逻辑电路,CP、X为输入,写出设计过程.解：方法一：从时序图中可以看出将丫1、丫2、Z为输出时,每经过 8个时钟为一个循环. 其状态图为：X/Y 1Y2ZCPIX: 0/110 0/010.e 0/101 对Y1 丫2_!nF0/0001/0001lS)1011g-假设以自然态序状态分配,状态表为:1 I1/100 S0Q2nQ1nQ0nXQ2n1 Q1n1Q0n 1:丫1Y2Z00000011100010010

22、010010001110101101000001001101100101111001111011111101111000000或Q2nQ0nx Q1nX00图 5 102Q'Q0nQ2nV xI11 J-11x,iXXHlX1. XX*.1.1 jX0111102000111 10Q1riQ2n 1Q0nXQ2n 1Q2nQ0n0000011110XXX11葭一 i一彳X-i lxT.-.-X*-«ir-ImI,3011110Q1nXQmQ0nXQ2nQ1nQ2nQ1nQ0n丫1 Q0n方法二：从时序图中可以看出设：丫1Qm；丫2Q1nQ0nX/Z同理,从卡诺图可以求出:D1

23、 Q1n 1 Q1Q0丫2 Q2nQ1n QnQ0n QmQXD 0Q0n 1ZQ1nQ0nX_Q°nQ1nQ0nX丫1丫2 的状态为 00 11 - 01 - 10 00.Q1n Q0nXQ1n1 Q0n 1Z000110001100010100011111100001101010110010111000Q0n那么状态图、状态表为:D.ZD1 Qm 1 Q1n 同理：Q0n 1Q1nQ0n XQ1nQ0nXQmQ0nX5.33、 用正边沿D触发器设计一个具有如下功能的电路电路如图5-103所示；1开关K处于位置1 即X=0时,输出ZW=00; 2当开关K掷到2 即X=1 时, 电路

24、要产生完整的系列输出,即ZW: 0001 - 11 - 10 开始X在位置1; 3如果完整的系列输出后,K仍在位置2,那么ZW 一直保持10状态,只有当K回到位置1时,ZW 才重新回到00.要求：1画出最简状态图；2列出状态表；3给定状态分配；4写出状态方程及输出方程；5画出逻辑图.解：ZW的状态为00、01、10、11,所以设:输出Z=Q1; W=Q0;输入：X状态图状态表Q1nQ0n X Qn 1Q0n 1Q1nQ0n X/011 0 01 0 1设计X_ 的电路01图 5 1031110Q1n 1 Q0nQ1nXD1Q1n、Q0nX 、 0001111001D0 Q0n 1Q1nX图 5 1