电工与电子技术 习题答案 第14章题解

习题14解答单项选择题14.1D14.2D14.3D14.4A14.5C14.6A解：本题虽然是选择题，但因电路比较复杂，不能一步看出结果，所以也需要按时序电路的一般分析步骤来进行才能得出正确结果。1)写出所用触发器的特征方程 Qn+1=D2)写出各触发器的输入方程 FF1：D1=Q1⊕Q0 FF0：D0=Q03)写出各触发器的状态方程 FF1：Q1n+1=Q1⊕Q0 FF0：Q0n+1=Q04)根据状态方程作状态表Q1nQ0nQ1n+1Q0n+10001101101101100 由状态表可见，图14-30电路为一同步二进制加1计数器，若当前值为01，经过3个时钟CP周期后，Q1Q0=00。故答案为A。14.7B计算题14.8解：针对图14-32a所示电路，从R和S端顺序输入从00到11不同取值组合的数据，得到输出端Q和Q的值，并填写真值表如表14-12所。表14-12由或非门实现的基本RS触发器真值表RSQQ00011011不变100100(禁用) 由表14-12可见，图14-32所示电路为一高有效输入的基本RS触发器，R为清0端，若R=1(S=0)可将输出端Q清0；S为置1端，若S=1(R=0)可将输出端Q置1，若R和S同时输入为1，将使得输出端Q和Q同时输出0，因此R和S不能同时输入为1。14.9解：根据基本RS触发器的电路图及R和S端的输入值，作触发器输出端Q的波形如图14-33所示。图图14-33题14.9图RDQtSDttQQSDRD&&14.10解：首先在时序图中标出所有时钟脉冲CP上升沿的时刻，只有在时钟脉冲CP上升沿的时刻，触发器输出端Q的值才可能发生改变。根据JK触发器的特征方程Qn+1=JQn+KQn，及设Q的初始状态为0，作Q的波形图如图14-34

KCP图14-34题14.10图JCPQtttKtQKCPJQ14.11解：图14-35所示电路的状态方程为 Qn+1=X⊕S 因D触发器为上升沿触发，故在图中标出所有时钟脉冲上升沿的时刻，在这些时刻触发器输出端Q按照状态方程来变化，而在其它时间电路的输出维持不变。设电路输出端Q的初始状态为0，依据状态方程作Q的波形如图14-36所示。DD图14-35题14.11电路图QQ=1CFF1XSQCXStttt14.12解：由表14-13可见，该时序电路由两个JK触发器组成。由状态表14-13写出各触发器的状态方程 FF1：Q1n+1=XQ1nQ0n+XQ1nQ0n+XQ1nQ0n+XQ1nFF0：Q0n+1=XQ1nQ0n+XQ1nQ0n+XQ1nQ0n+XQ12)因采用JK触发器来实现，故将状态方程化成Qn+1=(…)Qn+(…)Qn的形式 FF1：Q1n+1=(X⊕Q0n)Q1n+(X⊕Q0n) FF0：Q0n+1=Q0n=1*Q0n+1*Q0n3)将状态方程与JK触发器的特征方程对比可得输入方程(即JK触发器的输入端应如何连接)为 FF1：J1=X⊕Q0，K1=FF0：J1=1，K14)根据输入方程作题所要求的时序电路图(选用下降沿触发的JK触发器)如图14-36所示。图图14-36题14.12电路图Q=1CXKJQQKJQFF0FF1+5V14.13解：用D触发器实现题14.11表14-13功能的时序电路，则应尽可能地化简状态方程： FF1：Q1n+1=(X⊕Q0n)Q1n+(X⊕Q0n) =(X⊕Q0n)⊕Q1n=X⊕Q FF0：Q0n+1=Q0 将状态方程与D触发器的特征方程Qn+1=Qn对比可得输入方程为(表示连接关系时，去掉Q的下标n)： D1=X⊕Q0 D0=Q0根据输入方程作实现表14-13功能的时序电路图如图14-37所示。图图14-37题14.13电路图Q=1CXDQQDQFF0FF1=114.14解：分析时序电路的步骤如下：1) 电路所用JK触发器的特征方程为 Qn+1=JQn+K2)写出各触发器的输入方程(各触发器的输入端连接至哪里) FF1:J1=XQ0，K1=XQ0 FF0:J0=X，K0=X3)写出各触发器的状态方程(将输入方程代入到特征方程中)FF1:Q1n+1=XQ0Q1n+XQ0Q1n FF0:Q0n+1=XQn+X4)根据状态方程作状态表如表14-14所示。 表14-14题14.14时序电路状态表XQ1nQ0nQ1n+1Q0n+10000010100111001011101110001101101101100 由状态表可见，图14-37所示电路为一由X控制的两位加1计数器，X=0，维持当前值不变；X=1，当时钟脉冲CP到来时计数器加1。14.15解：将两块74LS194工作方式设置端S1S0连在一起设为成右移方式S1S0=01，将高4位74LS194的右移数据移出端QA连接至低4位74LS194的右移数据移入端SR，并将两块74LS164的时钟脉冲输入端CP和异步清0控制端CR分别连接在一起，统一接收时钟脉冲输入和清0控制。8位右移移位电路如图14-38所示。图14-38题14.15电路图74LS1941右移输入1移位方向异步清0QDQCQBQAS1S074LS194QDQCQBQAS1S0DCBADCBASR右移输入低4位SLCPCRSRSLCPCR高4位CP右移S1S0=0114.16解：六进制加计数器，即有从000到101共六种状态，对于74LS161，其共有从0000到1111共16种状态，若要将74LS161作为六进制计数器使用，应使当计数器Q3Q2Q1Q0从0000加到0110时将计数器清0，使其回到0000，然后再重新开始加计数，为此可利用Q3Q2Q1Q0=0110时产生一个低用效的将计数器清0的信号CR=Q3Q2Q1Q0，注意到，因计数器在从0000开始加计数的过程中只要首次满足Q2Q1=11，计数值就是达到了0110，故清0信号也可简化为CR=Q2Q1。 另外，原74LS161计数器的进位信号C0是针对计数值从1111变为0000时而设计的，不适合作为六进制计数器的进位信号，对六进制计数器则要求当计数值为101时进位信号为1，当计数值从101变为000时，进位信号产生一个下降沿的跳变，故六进制计数器的进位信号应为C1=Q3Q2Q1Q0=0101，类似于清0信号CR，