電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分第五版康光華主編第6章習題答案

第六章作業(yè)答案6.1.2已知狀態(tài)表如表題6.1.2所示，輸入為X1X0，試作出相應(yīng)的狀態(tài)圖。現(xiàn)態(tài)Sn次態(tài)/輸出(Sn+1 /Z)X1X0=00X1X0=01X1X0=10X1X0=11S0S0/0S1/0S3/0S2/1S1S1/0S2/1S3/1S0/0S2S2/0S1/0S3/0S3/0S3S3/0S2/1S2/0S2/0解：根據(jù)狀態(tài)表作出對應(yīng)的狀態(tài)圖如下：6.1.3 已知狀態(tài)圖如題圖6.1.3所示，試列出其狀態(tài)表。解：其狀態(tài)表如下表：現(xiàn)態(tài)次態(tài)/輸出X1X0=00X1X0=01X1X0=10X1X0=1100/01/10/01/010/0 1/11/11/16.1.8已知狀態(tài)表如表題6.1.8所示，若電路的初始狀態(tài)為Q1Q0=00，輸入信號A的波形如圖題6.1.8所示，輸出信號為Z，試畫出Q1Q0的波形（設(shè)觸發(fā)器對下降沿敏感）。A=0A=10001/111/10110/010/01010/011/01101/100/1解：根據(jù)已知的狀態(tài)表及輸入信號A=011001，該電路將從初始狀態(tài)Q1Q0=00開始，按照下圖所示的順序改變狀態(tài)：Q1Q0的波形圖如下：6.2.1試分析圖題6.2.1（a）所示時序電路，畫出其狀態(tài)表和狀態(tài)圖。設(shè)電路的初始狀態(tài)為0，試畫出在圖題6.2.1（b）所示波形的作用下，Q和Z的波形圖。解：由電路圖可寫出該電路的狀態(tài)方程和輸出方程分別為：狀態(tài)表如下所示：A=0A=100/11/011/10/1狀態(tài)圖如下所示：Q和Z的波形如下所示：6.2.4分析圖題6.2.4所示電路，寫出它的激勵方程組、狀態(tài)方程組和輸出方程，畫出狀態(tài)表和狀態(tài)圖。解：電路的激勵方程組為：狀態(tài)方程組為：輸出方程為： 根據(jù)狀態(tài)方程組和輸出方程可列出狀態(tài)表如下：A=0A=10001/001/00110/011/01000/000/01100/000/1狀態(tài)圖如下：6.3.2 某同步時序電路的狀態(tài)圖如圖題6.3.2所示，試寫出用D觸發(fā)器設(shè)計時的最簡激勵方程組。解：由狀態(tài)圖可知，要實現(xiàn)該時序電路需要用3個D觸發(fā)器。（1）根據(jù)狀態(tài)圖列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表如下： （D2）（D1）（D0）0 0 10110 1 01100 1 10101 0 01011 0 10011 1 0100（2）畫出各激勵信號的卡諾圖，在狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表中未包含的狀態(tài)為不可能出現(xiàn)的，可作無關(guān)項處理。（3）由卡諾圖得到各激勵信號的最簡方程如下：6.3.5試用下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器和最少的門電路實現(xiàn)圖6.3.5所示的Z1和Z2輸出波形。解：從Z1和Z2輸出波形可以看出，對于每一個Z1或Z2周期，均可等分為4段時間間隔相等的狀態(tài)，即Z2 Z1=00、Z2 Z1=01、Z2 Z1=11和Z2 Z1=01，因此要設(shè)計的時序電路可以有4個狀態(tài),分別用00、01、10、11來表示。用2個下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器來實現(xiàn)。（1）列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表，并根據(jù)JK觸發(fā)器的激勵表推出相應(yīng)的激勵信號如下表所示：Z2 Z1J1 K1J0K00 00 10 00 1 0 11 00 11 11 01 11 1 01 1 10 00 1 1 1（2）由狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表化簡得到最簡的激勵方程組：輸出方程組：（3）根據(jù)激勵方程組和輸出方程組畫出邏輯電路圖：6.4.1 一時序電路如圖6.4.1所示，試畫出在CP作用下Q0、Q1、Q2和Z的波形，設(shè)各觸發(fā)器的初態(tài)為0。解：（1）列出各邏輯方程組時鐘方程組： 根據(jù)時鐘方程組，當Q2=0時，對于每個CP上升沿，cp0=cp1=1；當Q2=1時，對于每個CP下降沿，cp0=cp1=1；當Q1出現(xiàn)下降沿時，cp2=1。激勵方程組：輸出方程：狀態(tài)方程組：（2）根據(jù)上述方程組，畫出波形圖如下： 這里需要特別注意的是，因為，即當=0時，在CP的上升沿CP0和CP1有效；即當=1時，在CP的下降沿CP0和CP1有效；而，即在Q1由1變到0時，CP2有效。6.5.2 用2片74HC194構(gòu)成8位雙向移位寄存器。6.5.9 試用上升沿觸發(fā)的D觸發(fā)器和門電路設(shè)計一個同步三進制減計數(shù)器。解：三進制計數(shù)器需要2個觸發(fā)器。（1）列出狀態(tài)表和激勵表如下：計數(shù)脈沖CP的順序現(xiàn)態(tài)次態(tài)激勵信號D1 D000 01 11 111 11 01 021 00 00 00 1 (2) 由狀態(tài)表和激勵表得到激勵方程組如下：（3）畫出邏輯圖如下：(4) 檢查自啟動能力：將電路的無效狀態(tài)01代入狀態(tài)方程組，其次態(tài)為11，是電路的有效狀態(tài)，因此，電路能夠自啟動。6.5.11 試分析圖題6.5.11所示電路，畫出其狀態(tài)圖，說明是幾進制計數(shù)器。解：該電路是由74HCT161用“反饋清零法”構(gòu)成的計數(shù)器。設(shè)電路的初態(tài)為0000，在第十個脈沖作用后，Q3Q2Q1Q0=1010，這時Q3、Q1信號經(jīng)與非門使74HCT161的異步清零端由1變?yōu)?，使整個計數(shù)器的狀態(tài)回到0000，完成一個計數(shù)周期。此后，CR恢復(fù)為1，計數(shù)器又回到正常的計數(shù)狀態(tài)。其中1010狀態(tài)僅在極短的時間內(nèi)出現(xiàn)，電路的基本狀態(tài)只有十個00001001狀態(tài)，狀態(tài)圖如下：該電路為十進制計數(shù)器。6.5.15 試用74HCT161設(shè)計一個計數(shù)器，其計數(shù)狀態(tài)為自然二進制數(shù)10011111。解： 要設(shè)計的計數(shù)器計數(shù)狀態(tài)為自然二進制數(shù)10011111，即在計數(shù)過程中要跳過00001000九個狀態(tài)而保留10011111七個狀態(tài)?？捎谩胺答佒脭?shù)法”實現(xiàn)：令74HCT161的D3