第五章同步時序電路答案

1、第五章同步時序電路5.1、分析圖5 83所示時序電路，作出它的狀態(tài)表和狀態(tài)圖。作出電平輸入X序列為1011100DX初態(tài)為Qn 1QnZ XQn時電路的時序圖。解：n"UTLnu""LrrLTLrLH ! j i!I ! ! MM?! I ： i I! i i i ! ! 11 i i i !QL： 1ZCPX5.2、分析圖5 84所示時序電路，作出它的狀態(tài)表和狀態(tài)圖并作當 時的時序圖（設觸發(fā)器初態(tài)為“X1=1111110 及 X2=011011000”。CPX解:J1Qon 1XQonK1XQ0nQ1nXQ1 nXQon XQ1 nQ0nXQ0n Q1nCPXJ

2、oXXQonXQonKo XQ1nXQm>_ji_arLJiATXi !, f L i iQ1nQ0nXQ1 n+1Q0 n+1Z0000 010 0 10 110 1 00 010 1 11 011 0 00 011 0 11 111 1 00 011 1 11 10圖 584X/ZQ1n 1Qon 1.jiriJWrLnLrL IL5.3、分析圖5 85所示時序電路,作出它的狀態(tài)圖和時序圖。丫2丫1丫0=000。5.4、Q2nQ1nQ0nQ2 n+1Q1 n+1Q0 n+10000 0 10 0 10 1 00 1 00 1 10 1 11 0 01 0 00 0 01 0 10 1

3、 01 1 00 1 01 1 10 0 0D2解：Q0n 1Q1n 1Q2n 1D0Q2n Q0nD1Q1 nQ0nQ2nQ1n Q0n起始狀態(tài)Q1 nQ0CP邏輯功能：可自啟動的同步五進制加法計數(shù)器。畫出圖5 86所示時序電路的狀態(tài)圖和時序圖，起始狀態(tài)為Y3Y2Y1Y 0=0001。圖 5 86Y3Y2Y1Y0邏輯功能：移位寄存器型四進制計數(shù)器。5.5、畫出圖5 87圖所示同步十進制減法計數(shù)器的狀態(tài)圖和時序圖。J4J3Q3nQ2nQ1nQ4n Q1 nK4K3J2Q4nQ3n 1Q2n 1Q1n 1QjQiQiQ1J Q“ iJDrjJ <4時序圖:CPQ 4n 1Q1nQ2nQ1n

4、Q1nJ1Q4 nQ1 nIQ1n )Q3nQ4nQ3nQ1nQ4nQ3n Q2nQ1n'Q4n Q3n Q1 n(Q2n(Q4nQ3n)Q2nQ1nQ2nQ1nQ1nZQ4nQ3nQ2nQ1nK2K1狀態(tài)圖：Q4nQ3nQ2n Q1n1000/100000001/010012 0111 /0/0101Q3n1111.0010/0Q2nQ1n0110 0101/0/0010+ 1101.001115.6、分析于5 88所示集成電路的原理，列其功能表，定性畫出表示Ds,D。D3,E,Pe,Rd與CK 的配合關系的波形圖，并分析這些參數(shù)與內部電路開關參數(shù)的關系。Dod1d2圈 5-88D3

5、D。D°EPeDsEEPeQ0EPe(ePeE)D1D1EPeQ0EEPeQ1 EPe(ePeE)D2D2EPeQ1EEPeQ2EPe(EPeE)D3D3EPeQ2EEPeQ3EPe(EPeE)E Pe ：當e,Pe為oo時，并入1時移位(E Pe)PEEEEPeE(EPe )EPe , EO,PetjEPEEPeE EPe (EPe)ERdPeEDsD0 D3CKQ0 Q3功能0xxxxxx00清” 0”100xD0 D3D0 D3并入110DsxxD sQ0 Q2移位1x1xxxQ0Q保持(E Pe)(Pe e) ePe e e Pe e E 為 1 時，保持。t_l_i_tio

6、丨j1iItsu t pd tsuFF ； t H tHFF t pdtsu 2t pdtsuFF t pd ; t H tHFF t pd 2t pdORORE,Pe :由00"11" , Pe可以不變，Pe變化不影響，即由并入轉到保持,E, Pe應為1X ,二級或非門的傳輸時間即可，最大tsu為二級或非門加一級與非門+ FF的tsu即可！5.7、畫出在圖5 88電路中加上如圖5 89所示輸入波形時輸出波形。Q2z；=-：=-l Q31 i i5.10、圖5 92所示電路是為某接收機而設計的分頻電路，初始狀態(tài)為“ （1）當 X1X2= “00”；（ 2）當 X1X2= “

7、01”；畫出波形圖。(3)當 X1X2= “11”圖 5 8900”，問：時，各種狀態(tài)為幾分頻?aJ1Q2nK1J1X11J2Q1nK2Q1n X1 1(3 )當X1X2=“ 11”;初始狀態(tài)為“J1Q2nK1J1X1Q2nQ1 n1Q2 nQ1nQ2n Q1nQ2nJ2Q1nK2Q1nX 1Q1nQ2n1Q1nQ2nQ1nQ2nQ1n(2 )當初始狀態(tài)為XlX2=00” 時:“01”；解：（1）Q2nQ1nQ2n00”X1X2= “ 00”；初始狀態(tài)為“ 00”時:1 J1 Q2n 1K1 J1X1 1J1X1Q1nQ1n 1邏輯功能:時：Q1n 1 Q2nQ1nQ2n 1 Q2nQ1n電路

8、實現(xiàn)2分頻。5.11、同步4位二進制計數(shù)器的功能表及邏輯符號如圖5 93 （ a）所示。如果同步二進制計數(shù)器按圖5 93（ b）所示電路連接，要求：（1）列出該計數(shù)器的計數(shù)順序。（2）Qd端輸出是幾分頻、占空比是多少?CKQaQbQc QdP(1)F TL%CK功«1 111AX X01井人0 111XX 01 i1XX X10X(a)A B C D T(t)oPS 5-93QAnQBnQcnQ Dn肘Qb圖594備PT L+SVAA端是8分頻；占空比為25%。(2) M=jhj1 1rLrLrLrLrLTLrLrLi LJ 1 1_I_Hi ?|"i!J! i i!1-U

9、_CP111QBnQCnQDn（2） QD端輸出是12分頻，占空比是 50%。5.12、將圖593（ a）所示4位同步二進制計數(shù)器接成圖 594所示電路。問：（1） M= “1 ”時, A端輸出為幾分頻；（2） M= “ 0”時，A端輸出為幾分頻；（3）占空比是多少？解：（1） M= “ 1”5.13、由圖5 93 （a）所示4位同步二進制計數(shù)器接成圖595所示電路，畫出輸出端QD的波形，說明Qd為幾分頻。.QuK'CKlbP T A B (:D1p yL圖 5 95+ 5VQD為10分頻。CK '；丨丨I I :. I .QDn 1-，:5.14、圖5 96（ a）所示邏輯符

10、號為 4位并行通道移位寄存器及功能表。分析圖5 96（ b）所構l L L1IKCKS/LK E C D 如III 11(>)圖 596(1 ) J QDK (QbQC)qdAnt岀*f?芥frQa 4 Or Qp CL為札JKA B C DXXXKX X X XL L L L HHL申KKAbed b c d AHHLKXX X X KHHLHX X X X叫叫HH卡LLX M X KL軌 d.MHHHX X X XH Ga,殂 Q;弧*HHHLX X X XJ 4 4 d. g» It QAnQBnQCnQDn成的邏輯圖：（1）寫出狀態(tài)圖；（2）畫出CK與Qd對應的波形圖。

11、電路可以自啟動。CK - - I I - -II.Ih. I£!>：5：2：!£!Qd I一5 98所示電路，分析電路的邏輯功能,5.16、分析由圖5 96（ a）所示移位寄存器組成的圖畫出Qd的波形，分析電路能否自啟動。解：K閉合時清零，QaQbQcQd 0000K 打開時：S/L Qa Qc QdJ K Qd5.17、分析由圖5 96( a)所示移位寄存器組成如圖 明各輸出Qd是幾分頻？解：(a)599 (a)、( b)、(c)的邏輯電路，說(b)CK -CK1111QAnQBnQCnQDnT0011 T . 0111 一000111001000Qd是7分頻。JQ

12、pQnK01氐A b C? |1 S/LjQpQnKCK丘呂£P亡 D島Q An Q BnQCn QDn0000 一 1000 - 1100 一- 11100001(C)10000000_斗 11000000Qd是8分頻。41111111100000001)*00111111*i01111111QD是16分頻。圖 5100CK1片4位二進制(c>卜轉5.18、分析圖5 100所示同步時序電路的功能。畫出各輸出端的時序圖。電路由 計數(shù)器、1片(3 8)變量譯碼器和1片8位鎖存器組成。ck JTmmmirLrLnLnrLnArLnru3Q4Q5Q6Q7Q8QQC1Q2QQAQB電路

13、實現(xiàn)邏輯功能：順序脈沖發(fā)生器。5.19、已知時序電路的狀態(tài)表如表513所示，作出它的狀態(tài)圖。n1ZX-0X-)X0AC0cDB08CV0DBA19 5135.20、設有表514所示的3種完全指定狀態(tài)表；試求最小化狀態(tài)表。oIAt>/0B/0BC/1CB/lE/QDA/0*B；0ED/0A/0表 514(a)XA、XVXXXXADBCDE關聯(lián)比較后的隱含表ABC01AA/0B/0BC/1A/0CB/1E/0EA/0A/0簡化狀態(tài)表01I?/l33/05/032/01/04s/la/o58/04/1S5/13/B71/18/0s4/D#/l(b)關聯(lián)比較后的隱含表0118/04/123/01

14、/041/18/061/13/074/06/1簡化狀態(tài)表00011110AB/oC/OB/lA/0JBC/DB/LD/1CA/0B/0*C/1D/1DC/0D/0A/lB/0Ec/oC/QC/1E/Q(c)BXA、EACXAEB、C_BDABXXEBCXXA B C D關聯(lián)比較后的隱含表00011110AB/0B/0B/1A/1BA/0B/0B/1D/1DB/0D/0A/1B/1簡化狀態(tài)表5.21、按照規(guī)定的狀態(tài)分配，分別寫出采用D觸發(fā)器、J K觸發(fā)器來實現(xiàn)狀態(tài)表 515所示的時序邏輯電路。QoQ Q°XX2 )用J K觸發(fā)器設計；Q1 n 1 Q1 Qo X Q1Q0 X Q1Q0

15、XQ1Q0X=(QoJ1K1Qon 1QoX)QiQoJ2Qo X QiXK21Q1Q04相時鐘分配器。5.26、用負邊沿J K觸發(fā)器及2輸入4輸出變量譯碼器，設計一個解：用J K觸發(fā)器設計一個4進制計數(shù)器，Q1Q0為變量譯碼器的輸入。Q1nQ0nQ1n1 Q0n 1Q1n 10001Q0n 1011010111100Q0nC=1 時，實現(xiàn) 000T100T110T111T 0115.27、用J K觸發(fā)器設計一個可控計數(shù)器，當控制端T 000;當C=0時，實現(xiàn) 000T100T110T010T011T 000計數(shù)。要求寫出：（1 ）狀態(tài)圖;（5）畫出邏輯圖。（2）狀態(tài)表；（3）狀態(tài)方程；（4）

16、檢查能否自啟動，畫出狀態(tài)圖;解:Q0nQ0n00XX7x X01XX廣"w, I I11.Jj01Lx1000lx.xQ2nQ： 00 01 11 10Q2nQ1nQ0n XQ2n 1Q1n 1Q0n 1J 2 K2J1K1J0 K00 0 0 01 0 01 x 0 x 0 x0 0 0 11 0 01 x 0 x 0 x10 0 01 1 0x 0 1 x 0 x10 0 11 1 0X 0 1 X 0 X110 00 1 0x 1 x 0 0 x110 11 1 1x 0 x 0 1 x0 10 00 1 10 x x 0 1 x11110 1 1x 1 x 0 x 00 11

17、00 0 00 x x 1 x 10 1110 0 00 x x 1 x 1K2Q0nQ1nXQ0nQ2%000000XXXXXX'XXXX1.1m mmi 1 an r»X,x011110Q2n01 11 105.28、用J K觸發(fā)器設計“1011”序列檢測器。要求寫出：（1）狀態(tài)圖；（2）狀態(tài)表；（3）三種 獨立的狀態(tài)分配方案；（4）分別寫出三種分配方案的狀態(tài)方程；（5）畫出最佳設計的邏輯圖。解：設S0：初始及檢測成功狀態(tài)；S1：輸入一個“ 1”狀態(tài)；S2：輸入“10”狀態(tài);S3：輸入“101 ”狀態(tài)；X:輸入；Z:輸出。（1）狀態(tài)圖X/Z01S0S0/0S1/0S1S2

18、/0S1/0S2S0/0S3/0S3S2/0S0/1（2）狀態(tài)表123S0000001S1010100S2111010S3101111（3）狀態(tài)分配方案Q1n Q0n XQ1 n 1 Q0n 1ZJ1 K1 J 0K 00 0 00 000 X 0 X0 0 10 100 X 1 X0 1 01 101 X X00 1 10 10 J0 X X01 1 00 00X1 X11 1 11 00 1X0X11 0 01 10X0 1 X1 0 10 01X10 X（4）狀態(tài)方程方案一：Q1nX$°nX .、 00001 11 10XXQ1nX Q0nX 00 01 11 100Q1nQ0

19、nQ1nQ0nXQ1n Q0n XQ1n 1 Q0n 1ZJ1K1J0K00 0 00 000 X 0 X0 0 10 100 X 1 X0 1 01 001 X X10 1 10 100 X X01 0 00 00X1X01 0 11 10X01 X1 1 01 00X0X11 1 10 01X1 X1方案二、萬案一J 0 K0 Q1nXQ1n Q0n XQ1n1 Q0n 1ZJ1 K1J 0 K 00 1 00100 X X00 1 10000 X X10 0 01001 X 0 X0 0 1000 10 X 0 X1 0 0010X11 X1 0 1110X01 X1 1 0100X0X

20、11 1 1011X1X0J Q>0 _K Q 壬Q1nQ0n XQ1 nQ0nJ0K0 Q1 nXXJ Q1K QCPRD從JK的卡諾圖可以看出電路的 簡化結果相似，以方案三畫邏輯電路5.30、用正邊沿D觸發(fā)器及其他門電路，設計一個節(jié)拍發(fā)生器，節(jié)拍順序如圖5 101所示，要求寫出設計過程。圖 5101解：從時序圖可得出狀態(tài)圖為:方法一：若將i看作觸發(fā)器的輸出，三個觸發(fā)器不可能有這樣的狀態(tài)，因此應有6個狀態(tài)，并且在傳輸“1”可用6個觸發(fā)器構成移位寄存器型計數(shù)器。其中1 Q1, 2 Q3, 3 Q5。此時，狀態(tài)圖為:Q0nQ1nQ2nQ3nQ4n Q5n/3 2 1邏輯圖:方法二：用3個觸

21、發(fā)器構成6進制計數(shù)器，3 2 1為輸出。Q2nQ1nQ0n/Q2nQ1n Q0nQ2n 1Q1n 1Q0n 13 2 10 0 00 0 10 0 00 0 10 1 10 0 10 1 10 1 00 0 00 1 01 1 00 1 01 1 01 0 00 0 01 0 00 0 01 0 0Q2n Q1nQ0n1Q1nQ0nD1 Q1n 1Q0nQ2nQ1n2冋理：3Q2nQ1n5.32、用正邊沿D型觸發(fā)器設計一個滿足圖5102所示波形要求的邏輯電路，CP、X為輸入，寫出設計過程。Y1、Y2、解：方法一：從時序圖中可以看出將Z為輸出時，每經過 8個時鐘為一個循環(huán)。其狀態(tài)圖為：X/Y 1

22、Y2Z0/1100/010OH。11/0000/0001 I1/100 S0q 冬 Q0nQ2n' x00011110Q1n00Q2nQ1nQ0nXQ2n1 Q1n1Q0n 1YY2Z00000011100010010010010001110101101000001001101100101111001111011111101111000000若以自然態(tài)序狀態(tài)分配，狀態(tài)表為:00Ex.刃01111000011110XXX廣” X£pX-iX L- 才"I -1 -irI a 1 1 = .011110Q1 n XQ1 n Q0n XQ2n Q1nQ2 nQ 1n Q0

23、nY1 Q°n方法二：從時序圖中可以看出設：丫1 Qm； 丫2Q1nQ0nX/ZD2Q2n 1 Q°n XD2Q2n 1Q2nQ0n或同理，從卡諾圖可以求出:D1 Q1n 1 Q1 Q0Q1 nQ0 n Q1 n Q XY2 Q2nQ1 nY1Y2 的狀態(tài)為 00t 11t 01t 10t 00。DoZ Q1n Q0 n XQ0n 10nQ1 nQ0 nXQ1n Q0nXQ1n 1 Q0n 1Z0 0 01 100 0 11 000 1 01 000 1 11 111 0 00 011 0 10 101 1 00 101 1 10 00Q0n則狀態(tài)圖、狀態(tài)表為:D1Q1n

24、1Q1n同理：D0 Q0n 1Q1nQ0nZQ1nQ0nXQ1nQ0nXZRD5.33、用正邊沿D觸發(fā)器設計一個具有如下功能的電路（電路如圖5 103所示）;（1）開關K處于位置1 （即X=0 ）時，輸出ZW=OO ；（ 2）當開關K擲到2 （即X=1 ）時, 電路要產生完整的系列輸出，即ZW : 00 01 11 10 （開始X在位置1）; （3）如果完整的系列輸出后，K仍在位置2,則ZW 一直保持10狀態(tài)，只有當K回到位置1時，ZW 才重新回到00。要求：（1）畫出最簡狀態(tài)圖；（2）列出狀態(tài)表；（3）給定狀態(tài)分配；（4）寫出狀態(tài)方程及輸出方程；（5）畫出邏輯圖。解：ZW的狀態(tài)為00、01、10、11,所以設: 輸出Z=Q1； W=Qo；輸入：X狀態(tài)圖狀態(tài)表1RK設計X 的電路Q1 nQ0nX/Q1nQ0n XQ1n 1Q°n 10 0 00 00 0 10 10 1 11 11 1 11 11 0 00 01 0 11 0圖 5103Q1nX Q0n00.H j1J01011 101Q1n 1 Q0nQ1nXD1邏輯圖X -W£CPRD ZQ1n、Q0nX 、 00XX7H J.100111 101D0 Q0n 1Q1nX5.34、設計一個無堵塞的脈沖發(fā)生器，產生一個010011000