数电习题与答案Word格式.docx
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Y
S0
S1
S2
S3
S4
(3)求状态方程
(4)驱动方程(5)逻辑图(略)
[题7.1]分析图P7.1所示的时序电路的逻辑功能,写出电路驱动方程、状态转移方程和输出方
程,画出状态转换图,并说明时序电路是否具有自启动性。
2
触发器的驱动方程
J2
Q1Q0
K0
K2
触发器的状态方程
Q0n1
2Q0
2QQ
输出方程YQ2
状态转换图如图A7.1所示
所以该电路的功能是:
能自启动的五进制加法计数器。
[题7.3]试分析图P7.3时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画
出电路的状态转换图,并检查电路能否自启动。
驱动方程J0
X
3
输出方程
Z
(X
)Q0
状态方程
n1
J0Q0
K0Q0
(XQ1)Q0
J1Q1
K1Q1
(XQ0)Q1
状态转换图如图A7.3所示
所以该电路是一个可控的3进制计数器。
[题7.5]分析图P7.5时序电路的功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图,并检查电路能否自启动。
输出方程YSQQ,
QQQ
J0
驱动方程
SQ2Q0
J2
SQ1Q0
求状态方程
Q2Q1Q0
Q2n1
SQ2Q1Q2Q1Q0
Q2Q0
得电路的状态转换表如表
A7.5所示
表A7.5
4
输入
次态
输出
S
Q2n
Q1n
Q0n
Q2n|1
Y1
Y2
画出电路的状态转换图如图
图A7.5
逻辑功能:
这是一个有两个循环的电路,S
0时实现八进制计数、
Y2为进位输出,S
1时实
现六进制计数、Y1为进位输出。
当
1时存在2
个无效态
110、111,但未形成循环,电路能自启
动。
[题7.6]试用JK触发器和门电路设计一个同步六进制加法计数器。
采用3个JK触发器,用状态
000到101
构成六进制计数器,设电路的输出为Y。
根据题
意可列电路状态转换表如表
A7.6
所示
5
由状态表求得电路的次态和输出的卡诺图如图
A7.6(a)所示,其中斜线下方是输出端
Y的值,
状态101、110、111作无效态处理,用×
表示。
由卡诺图得电路的状态方程和输出方程
Q2Q1Q0
Q2Q1Q0
Q2Q0
YQ2Q1Q0
由状态方程可得电路的驱动方程
J
10
K
最后设计电路逻辑图如图
A7.6(b)
[题7.7]用D触发器和门电路设计一个十一进制计数器,并检查设计的电路能否自启动。
用4个下降沿D触发器设计,设电路的进位输出为Y,可列电路的状态转换表如表A7.7
表A7.7
6
CP的
触发器的状态
输出
Q3
Q1Q0
顺序
7
8
9
10
11
D3Q3Q1Q2Q1Q0
D2Q2Q1Q2Q0Q2Q1Q0
D1Q1Q0Q3Q1Q0
D0Q1Q0Q3Q0
输出方程YQ3Q1
电路图略
[题7.8]试用JK触发器设计一个可控型计数器,其状态转换图如图P7.8所示,A0,实现
8421码六进制计数;
A1,实现循环码六进制计数,并检验电路能否自启动。
本例所设计的计数器有一控制变量存在,设计时将控制变量作为一个逻辑变量画入电路的次态
卡诺图中。
设电路的进位输出为Y,根据题意可画出次态卡诺图如图A7.8所示
图中上面两行为M0时的状态及次态的内容,下面两行为M1的状态及次态的内容。
电路作
8421码六进制加法计数器时,110和111为无效状态视为无关项,电路作循环码路进制计数器时,
000和100为无效态视为无关项。
电路的驱动方程和输出方程(设计时需用3个JK触发器)
AQ2
AQ1Q0AQ0
AQ2MQ1
AQQ
20
Q2Q1Q0
逻辑图略
[题7.12]四相八拍步进电机脉冲分配电路的状态转换图如图P7.12所示。
试用JK触发器和部
分门电路实现之,画出相应的逻辑电路图。
用触发器Q3、Q2、Q1、Q0的状态来表示步进电机四相的状态,根据题意可求得四相八拍脉冲分配电路的驱
动方程为
Q3Q2
Q3Q0
J3
Q2Q1
K3
逻辑电路图略
1.半导体存储器从存、取功能上可以分为只读存储器和随机存取存储器两大类。
5.半导体存储器中,ROM属于组合逻辑电路,而RAM可归属于时序逻辑电路。
习题
[题11.1]假设存储器的容量为256ⅹ8位,则地址代码应取几位。
8。
一、可以用来暂时存放数据的器件叫寄存器。
二、移位寄存器除寄存数据功能外,还有移位功能。
三、某寄存器由D触发器构成,有4位代码要存储,此寄存器必须由4个触发器构成。
四、一个四位二进制加法计数器,由0000状态开始,问经过18个输入脉冲后,此计数器的状
态为0010。
五、
n
级环形计数器的计数长度是
nn
2n
。
,级扭环形计数器的计数长度是
六、集成计数器的模值是固定的,但可以用清零法和置数法来改变它们的模值。
七、通过级联方式,把两片4位二进制计数器74161连接成为8位二进制计数器后,其最大模
值是256;
将3片4位十进制计数器74160连接成12位十进制计数器后,其最大模值是
4096。
八、设计模值为38的计数器至少需要6个触发器。
[题8.3]分析图P8.3的计数器电路,画出电路的状态转换图,说明这是多少进制计数器。
十六进制
计数器74161的功能表如表8.2.2所示。
采用同步预置数法,LDQ3Q1。
计数器起始状态为0011,结束状态为1010,所以该计数器为八进制加法计数器。
状态转换图略。
[题8.4]分析图P8.4的计数器电路,说明这是多少进制的计数器,并画出电路的状态转换图。
十进制计数器74160的功能表如表8.2.6所示。
该计数器采用异步清零法,RD
Q3Q0。
计数器起始状态为
0000,结束状态为
1000(状态1001只是维持瞬间),所以该计数器为九进制加
法计数器。
[题8.5]试用十六进制计数器74161设计十三进制计数器,标出输入、输出端。
可以附加必要的门电路。
74161的功能表如表8.2.2所示。
[题8.6]分析图P8.6的计数器在M1和M0时各为几进制计数器,并画出相应的状态转换
图。
该计数器采用同步预置数法,LDQ3Q2。
所以
M0时:
起始状态为0010,结束状态为1100,所以该计数器为十一进制加法计数器。
M1时:
起始状态为0100,结束状态为1100,所以该计数器为九进制加法计数器。
状态图略。
[题8.7]分析图P8.7的计数器在M1和M0时各为几进制,并画出相应的状态转换图。
74161的功能表如表
8.2.2所示。
该计数器采用同步预置数法。
LDMQ2Q1Q0MQ3Q1
起始状态为0000,结束状态为1010,所以该计数器为十一进制加法计数器。
起始状态为0000,结束状态为0111,所以该计数器为八进制加法计数器。
[题8.8]设计一个可控进制的计数器,当输入控制变量A1时为13进制计数器,A0时为
7进制计数器。
标出计数器的输入端和进位输出端。
电路采用同步预置数法。
LDAQ3Q2MQ2Q1
电路逻辑图如图A8.8所示
[题8.11]试分析图P8.11计数器电路的分频比(即Y和CP的频率比)。
74LS1610的功能表如
表8.2.2所示。
两片计数器接成并行进位方式,其中
第1片74160计数,起始状态为0000,结束状态为1001,为十进制计数器。
第2片74160计数,起始状态为0110,结束状态为1001,为四进制计数器。
所以该计数电路的分频比fY1
fCP40
[题8.12]试用同步4位二进制计数器74LS161芯片和必要的门电路来组成一个125进制加法计
数器。
要求标出计数器的输入端和进位输出端;
画出逻辑连接图。
计数的起始状态为00000000,结束状态为01111101,电路逻辑图如图A8.12所示
[题8.13]设计一个序列信号发生器电路,使之在一系列CP信号作用下能周期性地输出
“11010010111”的序列信号。
根据题意电路可由计数器+组合输出电路两部分组成。
第一步:
设计计数器
序列长度S11,设计一个模
11计数器,选用
74LS161,设定有效状态为
Q3Q2QQ
=0101
~1111。
第二步:
设计组合电路
设序列输出信号为L,则计数器的输出
和序列
L
之间的关系如表
A8.13所示。
表A8.13
12
×
化简得组合逻辑电路表达式为:
LQQQ
QQQ
最后电路图如图
A8.13所示(其中组合部分略)
[题8.14]图P8.14是由同步十进制计数器74160和3线-8线译码器74LS138组成的电路。
分析电
路功能,画出74160的状态转换图和电路输出YiCP的波形图。
74160接成八进制计数器,计数状态从0000到0111,电路输出波形如图A8.14所示
13
CP
Q1
Q2
Y0
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
[题8.15]试设计一个具有控制端
M的序列信号发生电路。
当M分别为
0和1时,在时钟CP
作用下,电路输出端Y能分别周期性地输出
10011010
和00110101的序列信号。
用74LS161芯片
和门电路实现。
序列长度S8,则只用74LS161的Q2QQ10
从000到111状态即可。
根据题意,计数器的输出QQQ
0,
控制端M和序列Y之间的关系如表A8.15
所示。
21
表A8.15
M
MQ1Q0
MQ2Q0
MQ2Q1MQ2Q0
Q2QQ10
14
一、单项选择题
1.组合逻辑电路通常由____组和而成。
(a)记忆元件
(b)门电路
(c)计数器
(d)以上均正确
答案(b)
2.能实现算术加法运算的电路是
____。
(a)与门
(b)或门
(c)异或门
(d)全加器
答案(d)注释:
与门,或门,异或门等实现的是逻辑运算,半加器,全加器,加法器实现的
是算术运算
3.N位二进制译码器的输出端共有
____个。
(a)2n个
(b)2n个
(c)16个
(d)12个
4.3线-8线译码器74LS138,若使输出Y5
0,则对应的输入端A2A1A0应为____.
(a)001
(b)100
(c)101
(d)110
答案(c)
5.要使3-8线译码器正常工作,使能控制端
G、G2A、G2B的电平信号为____。
(a)011(b)100
(c)000
(d)0101
二、试用3线-8线译码器
74LS138和门电路实现一个判别电路,当输入的三位二进制代码能被2
整除时电路输出为1,否则为0。
答案:
根据题意,写出真值表,如
表R5.4所示。
表R5.4
A
B
C
A2
A1
A0
&
"
1"
由表R5.4,得出,YABC
ABC
m2
m4
m6由于74LS138的输出Yi为mi,因此令
AA2,BA1,CA0,则得Y
m2m4
m6
m
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