数电 习题答案

1、第第7章章 习题答案习题答案7.47.5第第7章章 习题答案习题答案7.7带使能输入带使能输入T T触发器的特征方程触发器的特征方程: : J-K J-K触发器的特征方程触发器的特征方程: : 所以所以 , , 即即 *QENQ*QJQK QENQJQK QENJQK QQJQKQ第第7章章 习题答案习题答案7.12激励方程和输出方程：激励方程和输出方程：第第7章章 习题答案习题答案7.18第第7章章 习题答案习题答案7.19 excitation equations: D1=XD2=(Q1+Y) Q3 =Q1Q3+YQ3D3=YQ2+Q1Excitation/transition table

2、: Q3Q2Q1XY00 01 10 11Q3*Q2*Q1*0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1100 110 101 111010 110 011 111100 110 101 111010 010 011 011100 100 101 101000 100 101 101100 100 101 101000 000 001 001第第7章章 习题答案习题答案7.19State/output table: SXY00 01 10 11S*ABCDEFGHE G F HC G D HE G F HC C D DE E F FA E F FE E F

3、FA A B B0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1第第7章章 习题答案习题答案7.20 excitation equations: EN1=Y EN2=XYQ1Z=XQ2Excitation/transition table: Q2Q1XY00 01 10 11Q2*Q1*0 00 11 01 100 01 00 0101 10 01 0010 01 10 1111 00 11 10第第7章章 习题答案习题答案7.20Z=XQ2State/output table: SXY00 01 10 11S*,Z0 0 A0 1 B1 0 C1 1 DA,1

4、 B,1 A,0 B,0B,1 C,1 B,0 A,0C,0 B,0 C,0 D,0D,0 A,0 D,0 C,0第第7章章 习题答案习题答案7.21State A:000111100001111011WX11111111YZ11ZXSo, (X+Z)=0 is uncovered.第第7章章 习题答案习题答案7.21State B:000111100001111011WX11111111YZ11ZYSo, (W+X+Y+Z)=0 is uncovered.111XW (WX+YZ+WZ+XY)=1 is double-covered.第第7章章 习题答案习题答案7.21State C:000

5、111100001111011WX11111111YZ11ZYSo, (W+X+Y+Z)=0 is uncovered.111XW (WX+YZ+WY+XZ)=1 is double-covered.第第7章章 习题答案习题答案7.21State D:00011110000111101WX1111YZ1WXZSo, (W+X)(X+Y)(X+Z)=0 is uncovered.XY第第7章章 习题答案习题答案7.44（1）分析）分析: INIT=1 期间期间, Z=0;当当INIT变为变为0时时,Z=0保持到保持到 X输入输入0011或或1100后后,Z变为变为1; 此此后后Z保持保持1状态状

6、态,直到直到INIT=1时时,Z变为变为0.状态定义：状态定义：A: INIT=1；B: INIT=0，且，且X输入输入“0”；C: INIT=0，且，且X输入输入“1”；D: INIT=0，且，且X输入输入“00”；E: INIT=0，且，且X输入输入“11”；F: INIT=0，且，且X输入输入“001”；G: INIT=0，且，且X输入输入“110”；H: INIT=0，且，且X输入输入“1100”或或”:0011”第第7章章 习题答案习题答案7.44（2）状态）状态/输出表输出表X一旦输入一旦输入“0011”或或“1100”后，对后，对X的记录重新开始，即当的记录重新开始，即当INIT

7、=0期间期间INIT 111 000 000 000 001X输入：输入： 001 100 000 110 000Z输出：输出： 000 000 000 001 110第第7章章 习题答案习题答案7.44原状态原状态 SINIT ，X 输入输入00 01 10 11输出输出ZABCDEFGH B, C A A D C A A B E A A D F A A G E A A B H A A H C A A H H A A00000001新状态新状态S*，第第7章章 习题答案习题答案7.44AZ=0BZ=0DZ=0FZ=0HZ=1GZ=0EZ=0CZ=0INITINITINITINITINITIN

8、ITINITINITXINITXINITXINITXINITXINITXINITXINITXINITXINITXINITXINITXINITXINITXINITINIT第第7章章 习题答案习题答案7.46 1) state/output tableX01SABCDBCBBDBAC0010ZS*000111102) transition/output tableX01Q1Q001110101100100110010ZQ1*Q0*00011110第第7章章 习题答案习题答案7.46 3) Excitation equations and output equationX01Q1Q001110101

9、100100110010ZQ1*Q0*00011110D0=Q0*=X+Q1Q0+Q1Q0D1=Q1*=Q1Q0X+Q0XZ=Q1Q04) Circuit .第第7章章 习题答案习题答案7.47 1) state/output tableAB00 01 11 10SINITA0A1OK0OK100011ZS*A0OK0A0OK0A0A0OK0A0OK0OK0A1A1OK1OK1OK1A1A1OK1A1OK1第第7章章 习题答案习题答案7.47 AB00 01 11 10Q1Q2Q3INITA0A1OK0OK100011ZQ1*Q2*Q3*0000010100111000010110010110

10、010010110010110110100101001001000100101000101002) transition/output table第第7章章 习题答案习题答案7.47 3) Excitation equations and output equation0001111000011110Q2Q3AB0001111000011110Q2Q3ABD1=Q1*=Q1A+Q2AB+Q2Q3A11111ddddddddddddQ1=0Q1=1第第7章章 习题答案习题答案7.47 3) Excitation equations and output equation0001111000011

11、110Q2Q3AB0001111000011110Q2Q3ABD2=Q2*=Q2Q3+Q3A+Q2AB+Q1Q2A111dddddddddddd1111111Q1=0Q1=1第第7章章 习题答案习题答案7.47 3) Excitation equations and output equation0001111000011110Q2Q3AB0001111000011110Q2Q3ABD3=Q3*=A11111dddddddddddd11111Q1=0Q1=1第第7章章 习题答案习题答案7.47 3) Excitation equations and output equation0001111

12、000011110Q2Q3AB0001111000011110Q2Q3ABQ1=0Q1=1Z=Q1+Q2Q31111dddddddddddd1111第第7章章 习题答案习题答案7.47 4) 比较比较Z=Q1+Q2Q3D3=Q3*=AD2=Q2*=Q2Q3+Q3A+Q2AB+Q1Q2AD1=Q1*=Q1A+Q2AB+Q2Q3A本题表达式：本题表达式：Z=Q2D3=Q3*=AD2=Q2*=Q1Q3A+Q3A+Q2BD1=Q1*=17.4.4节教材方框中表达式：节教材方框中表达式：3个与门个与门 ，1个或门个或门 4个与门个与门 ，1个或门个或门 1个与门个与门 ，1个或门个或门 3个与门个与门

13、，1个或门个或门 所以，本习题要多用所以，本习题要多用5个与门，个与门，2个或门。个或门。第第7章章 习题答案习题答案7.52， 7.54 与与 7.47 方法类似，方法类似， 略。略。 第第7章章 习题答案习题答案补充题：用补充题：用D触发器分别设计可重叠和不可重叠的触发器分别设计可重叠和不可重叠的“101”序列检测器。序列检测器。可重叠：可重叠： 不可重叠：不可重叠：X：101011101 X: 101011101Y: 001010001 Y: 001000001解答：解答：状态定义：状态定义：INIT:起始状态，或者等待第一个起始状态，或者等待第一个“1”；X1：X输入输入“1”；X10

14、：X输入输入“10”；X101：X输入输入“101”解答：解答：1. 可重叠的101序列检测器Mealy 机的状态/输出表X01SINITX1X10X101INIT,0X10,0INIT,0X10,0S*，YX1,0X1,0X101,1X1,0可见，X1和X101等价，将X1代替X101重写状态/输出表。第第7章章 习题答案习题答案补充题：用补充题：用D触发器分别设计可重叠和不可重叠的触发器分别设计可重叠和不可重叠的“101”序列检测器。序列检测器。可重叠：可重叠： 不可重叠：不可重叠：X：101011101 X: 101011101Y: 001010001 Y: 001000001解答：解答

15、：1. 可重叠的101序列检测器Mealy 机的化简后的状态/输出表X01SINITX1X10INIT,0X10,0INIT,0S*，YX1,0X1,0X1,1解答：解答：2. 可重叠的101序列检测器Moore 机的的状态/输出表X01SINITX1X10X101INITX10INITX10S*X1X1X101X1Y0001后面步骤略。（请同学自己完成）后面步骤略。（请同学自己完成）第第7章章 习题答案习题答案补充题：用补充题：用D触发器分别设计可重叠和不可重叠的触发器分别设计可重叠和不可重叠的“101”序列检测器。序列检测器。可重叠：可重叠： 不可重叠：不可重叠：X：101011101 X

16、: 101011101Y: 001010001 Y: 001000001解答：解答：3. 不可重叠的101序列检测器Mealy 机的化简后的状态/输出表X01SINITX1X10INIT,0X10,0INIT,0S*，YX1,0X1,0INIT,1解答：解答：3. 不可重叠的101序列检测器Mealy 机的状态/输出表X01SINITX1X10X101INIT,0X10,0INIT,0INIT,0S*，YX1,0X1,0X101,1X1,0可见，可见，INIT和和X101等等价，将价，将INIT代替代替X101重写状态重写状态/输出表。输出表。后面步骤略。（请同学自己完成）第第7章章 习题答案

17、习题答案补充题：用补充题：用D触发器分别设计可重叠和不可重叠的触发器分别设计可重叠和不可重叠的“101”序列检测器。序列检测器。可重叠：可重叠： 不可重叠：不可重叠：X：101011101 X: 101011101Y: 001010001 Y: 001000001解答：解答：4. 不可重叠的101序列检测器Moore 机的的状态/输出表X01SINITX1X10X101INITX10INITINITS*X1X1X101X1Y0001后面步骤略。（请同学自己完成）第第8章章 习题答案习题答案8.13LD_L=RCO_LA=QAB=QBC=QCD=QDUP/DN=QD01减法计数加法计数QDQCQ

18、BQA RCO_L 0 0 0 0 01 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 1 00 1 1 10 1 1 00 1 0 10 1 0 00 0 1 10 0 1 00 0 0 1所以计数顺序为所以计数顺序为: 0,8,9,10,11,12,13,14,15,7,6,5,4,3,2,1,0,8，9.第第8章章 习题答案习题答案8.1474x163 CLKCLRLDENPENTA QAB QBC QCD QD RCO+5VCLK0001第第8章章 习题答案习题答案8.14QDQCQBQA0 0 0 00 0 0 10 0 1

19、 00 0 1 10 1 0 00 1 0 1所以计数顺序为所以计数顺序为: 0,1,2,3,4,5,8,9,10,0.1 0 0 01 0 0 11 0 1 0LD_L=(QAQC)CLR_L=(QBQD)当状态为当状态为1X1X时时,清零清零.当状态为当状态为X1X1时时,载入数据载入数据1000.第第8章章 习题答案习题答案8.1574x138译码器的内部电路见图译码器的内部电路见图6-35。Y2_L=(A (B) C)当当ABC从从111变为变为000时，时，Y2_L为：为： ABCAC(B)Y2_L=(A (B) C)Y2_L输出的尖峰脉冲宽度为输出的尖峰脉冲宽度为10ns.第第8章

20、章 习题答案习题答案8.16Q3Q2Q1Q0001100011000010001101101111011110010100111001011010110100111状态图：状态图：10SERINXX第第8章章 习题答案习题答案8.35即即 4-14计数，计数，0100-1110 74X16321971034561413121115CLKCLRLDENPENTABCDQAQBQCQDRCOCLOCK+5VQ0Q1Q2Q3第第8章章 习题答案习题答案8.38Design a modulo-129 counter using only two 74x163s and no additional ga

21、tes.Solution : 计数顺序为计数顺序为 128，129，130，255，0，128，129，138，, 即即1000000010000001100000101111111100000000实现方法：实现方法：1.将低将低4位的位的74X163的的RCO连接到连接到高高4位的位的74X163的的ENP和和ENT端，端，即当低即当低4位计数到位计数到1111时，下一个时，下一个clock到来，新状态的高到来，新状态的高4位加位加1.2.将最高位将最高位Q7作为两片作为两片74X163的的LD_L输入，因为前输入，因为前128个状态个状态10000000-11111111中，中，Q7始终

22、为始终为1，仅有最后一个状态，仅有最后一个状态00000000中，中，Q7才为才为0，当，当Q7为为0时，就完成置时，就完成置数的工作，即新状态为数的工作，即新状态为10000000.从而最终实现从而最终实现10000000-00000000的计数。的计数。74X16321971034561413121115CLKCLRLDENPENTABCDQAQBQCQDRCOCLOCK+5VQ0Q1Q2Q374X16321971034561413121115CLKCLRLDENPENTABCDQAQBQCQDRCOQ4Q5Q6Q700010000第第8章章 习题答案习题答案8.46Solution :

23、计数顺序为计数顺序为 7,6,5,4,3,2,1,0,8,9,10,11,12,13,14,15,7 即即Q3=0时，减法计数时，减法计数Q3=1时，加法计数时，加法计数RC0=0时，载入时，载入Q3Q2Q1Q00111011001010100001100100001000010001001101010111100110111101111RC0=0RC0=0第第8章章 习题答案习题答案8.468.55只用两个只用两个SSI/MSI 组件设计组件设计 ：8.55 CLKCLRS1S0LIND QDC QCB QBA QARIN74x194 CLKCLRS1S0LIND QDC QCB QBA Q

24、ARINCLK110LINQ0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7D0D1D2D3D4D5D6D7用了三个用了三个SSI/MSI 组件设计组件设计 。8.58 由由4个个D触发器可以构成非自启动的触发器可以构成非自启动的John 计数器。计数器。D Q CK QD Q CK QD Q CK QD Q CK QCLKFF3FF2FF1FF0Q3D0Q2Q1Q0另外再用另外再用8个与门即可构成这个与门即可构成这8个状态的译码。分别是：个状态的译码。分别是：Y0=Q3Q2Q1Q0Y1=Q3Q2Q1Q0Y2=Q3Q2Q1Q0Y3=Q3Q2Q1Q0Y4=Q3Q2Q1Q0Y5=Q3Q2Q1Q0Y6=Q3Q2Q1Q

25、0Y7=Q3Q2Q1Q0补充习题：补充习题：1 用用D触发器设计触发器设计“000”序列检测器序列检测器. （注意：（注意：Moore机与机与Mealy机设计的区别）机设计的区别）解解：1）状态定义）状态定义 ， 设设A为输入变量，为输入变量，Z为输出变量。为输出变量。假设序列允许重叠。当假设序列允许重叠。当A输入输入“000”时时 ，Z输出输出1。 A： 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 Z： 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 STA：起始状态：起始状态 A0：A输入输入“0” A00：A输入输入“00” A000：A输入输入“000”2）状态）状态/输出表输出表AS01STAA

26、0A00A000S*，ZA0，0STA，0A00，0STA，0A000，1STA，0A000，1STA，0可见，状态可见，状态A00 与与A000等效，去掉等效，去掉A000 状态。状态。补充习题：补充习题：1 用用D触发器设计触发器设计“000”序列检测器序列检测器.3）化简后的状态）化简后的状态/输出表输出表AS01STAA0A00S*，ZA0，0STA，0A00，0STA，0A00，1STA，04）状态编码。）状态编码。设：设：STA 00 A0 01 A00 - 105）转移）转移/输出表输出表AQ1Q001000110Q1*Q0*，Z01，000，010，000，010，100，0补

27、充习题：补充习题：1 用用D触发器设计触发器设计“000”序列检测器序列检测器.6）确定转移方程和输出方程）确定转移方程和输出方程01Q1Q0AQ1* 00 01 11 1011ddD1=Q1*=Q0A+Q1A01Q1Q0AQ0* 00 01 11 101ddD0=Q0*=Q1Q0A01Q1Q0AZ 00 01 11 101ddZ=Q1A补充习题：补充习题：1 用用D触发器设计触发器设计“000”序列检测器序列检测器.7）画出状态图，检查自启动能力）画出状态图，检查自启动能力00 01 10 11 A=0A=0A=1A=1A=0Z=1A=1A=0Z=1A=1是自启动的电路。是自启动的电路。8）

28、画出电路图。（请同学们根据激励方程和输出方程画出电路图）画出电路图。（请同学们根据激励方程和输出方程画出电路图）补充习题：补充习题：2用移位寄存器用移位寄存器74X194和和74X138 译码器实现译码器实现“000”序列检测器。序列检测器。 CLKCLRS1S0LIND QDC QCB QBA QARIN74x194+5VCLOCKRESET_LA74x138ABCY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Z+5VG1G2AG2B补充习题：补充习题：3. 用计数器和多路复用器实现用计数器和多路复用器实现“01111110”序列发生器。序列发生器。74x163 CLKCLRLDENPENTA QAB Q

29、BC QCD QD RCOENABCD0D1D2D3D4D5D6D7YY74x151+5V+5V序列序列信号信号输出输出CLK0补充习题：补充习题：4. 用用D触发器设计一个五进制加触发器设计一个五进制加/减计数器，进位减计数器，进位/借位输出为借位输出为C，控制位，控制位M=0时，加法计数；时，加法计数；M=1时，减法计数。时，减法计数。解解: 1) 画出转移输出表画出转移输出表M Q2Q1Q0Q2*Q1*Q0*C0 0 0 00 0 1 00 0 0 00 0 0 10 1 0 00 0 1 00 1 1 00 0 1 11 0 0 00 1 0 00 0 0 11 0 0 11 0 0

30、0 1 1 0 00 1 1 01 0 1 10 1 0 01 0 1 00 0 1 00 0 0 10 0 0 0补充习题：补充习题：4. 用用D触发器设计一个五进制加触发器设计一个五进制加/减计数器，进位减计数器，进位/借位输出为借位输出为C，控制位，控制位M=0时，加法计数；时，加法计数；M=1时，减法计数。时，减法计数。解解: 2) 确定转移方程和输出方程确定转移方程和输出方程Q1Q00001111000011110d1Q2*=MQ1Q0+MQ2Q1Q0MQ21ddddd补充习题：补充习题：4. 用用D触发器设计一个五进制加触发器设计一个五进制加/减计数器，进位减计数器，进位/借位输出

31、为借位输出为C，控制位，控制位M=0时，加法计数；时，加法计数；M=1时，减法计数。时，减法计数。解解: 2) 确定转移方程和输出方程确定转移方程和输出方程Q1Q00001111000011110d1Q1*=MQ2+MQ1Q0+MQ1Q0+MQ1Q0MQ21ddddd11补充习题：补充习题：4. 用用D触发器设计一个五进制加触发器设计一个五进制加/减计数器，进位减计数器，进位/借位输出为借位输出为C，控制位，控制位M=0时，加法计数；时，加法计数；M=1时，减法计数。时，减法计数。解解: 2) 确定转移方程和输出方程确定转移方程和输出方程Q1Q00001111000011110d1Q0*=MQ

32、2+Q1Q0+MQ2Q0MQ21ddddd11补充习题：补充习题：4. 用用D触发器设计一个五进制加触发器设计一个五进制加/减计数器，进位减计数器，进位/借位输出为借位输出为C，控制位，控制位M=0时，加法计数；时，加法计数；M=1时，减法计数。时，减法计数。解解: 2) 确定转移方程和输出方程确定转移方程和输出方程Q1Q00001111000011110d1C=Q2+MQ1Q0MQ2ddddd11补充习题：补充习题：4. 用用D触发器设计一个五进制加触发器设计一个五进制加/减计数器，进位减计数器，进位/借位输出为借位输出为C，控制位，控制位M=0时，加法计数；时，加法计数；M=1时，减法计数

33、。时，减法计数。解解: 3) 画出状态图，确定自启动能力画出状态图，确定自启动能力000001010011100101111110是自启动的。是自启动的。4）画出电路图。）画出电路图。M=0Z=0M=0Z=0M=0Z=0M=0Z=0M=0Z=1M=1Z=0M=1Z=0M=1Z=0M=1Z=0M=1Z=1M=0Z=1M=1Z=1M=0Z=1M=1Z=1M=0Z=1M=1Z=174X16021971034561413121115CLKCLRLDENPENTABCDQAQBQCQDRCO1CLOCK补充习题：补充习题：5 判断下列电路是几进制的计数器，画出状态图。判断下列电路是几进制的计数器，画出状

34、态图。解：解：74X160是带异是带异步清零端的十进制计步清零端的十进制计数器。所以该电路的数器。所以该电路的计数顺序是从计数顺序是从000到到101。74X16021971034561413121115CLKCLRLDENPENTABCDQAQBQCQDRCO1CLOCK解：该电路的计数顺解：该电路的计数顺序是从序是从000到到101。74X16021971034561413121115CLKCLRLDENPENTABCDQAQBQCQDRCO1CLOCK解：该电路的计数顺序解：该电路的计数顺序是从是从0100到到1001。74X16021971034561413121115CLKCLRLDENPENTABCDQAQBQCQDRCO1CLOCK解：该电路的计数顺序解：该电路的计数顺序是从是从0011到到1