数字电路习题集答案(CH4)

01 100 /0
11 110 /0
10 010 /0
001 000 /0 100/0 110 /0 010 /0
010 010 /0 110/0 100 /0 000 /0
011 010 /0 110/0 100 /0 000 /0
100 100 /0 000/0 011 /1 110 /0
101 100 /0 000/0 010 /0 110 /0
由 f 端输出的信号频率依次为多少？假设 CP 的重复频率为 10kHz。
f
图 4-21 题 4.27 图
解：74147 为十线对 BCD 码的优先编码器，输入与输出都为低电平，优先权的顺序为 9~ 1。 当“9”的输入端为 0 时，不论其它输入端为何，其输出端皆为 0110。对 74147 而言，其输出端为反 码输出，要得到原码输出，只要在输出端加非门即可。74147 的真值表：
HPRI/BCD A1
B
2
C
3
Y0
D4
Y1
E
5
F
6
Y2
G7
Y3
H8
I
9
A = 0,
f频率＝ 10 9
KH
Z
B = 0,
f频率＝10 8
KH
Z
C = 0,
f频率＝10 7
KH
Z
D = 0,
f频率＝10 6
KH
Z
E = 0,
f频率＝10 5
KH
Z
F = 0, f频率＝140 KH Z
G = 0, f频率＝130 KH Z
1
CP 1
x
1J
Q0
Q
C1
1K Q
1
=1
1
1J
Q1
Q
C1
1K Q
1
=1
1
1J
Q2
Q
C1
1K Q
4.15 试导出图 4-9 所示电路的状态表及状态图。
解： 状态表
图 4-9 题 4.15 图
Q n +1 1
=
x
⊕
Q0n
⊕
Q1n
Q n +1 0
=
Q1n
Z = xQ0n ⋅ Q1n
状态图
4.17 分析图 4-11 所示电路，简述其逻辑功能。
CP′
（2）当 Q1 = 1 ，
① CP′ ↑ 到来之前：若 Q = 0 ， fC = QQ1 = 0
② CP′ ↑ 到来之后： Q = Q1 = 1 ， fC = QQ1 = 1
计数器为模 5：
异步清零
0101
0000
0001
0100
0011
0010
CP Q0 Q1 Q2 Q Q
fc
4.26 试分析图 4-20 所示计数器的模。
初态为 0）。
解：
图 4-1 题 4.2 图
4.3 设由与非门构成的时钟 R-S 触发器的初态为 0，当 R、S 和 CP 端加有图 4-2 所示波形时，
试画出 Q 端的波形。
解：
图 4-2 题 4.3 图
CP
1
0
1
0 01
0 10 00
S
0
1
0
1 1 0 1 10 01
R
Q
01
0
1
0
1
0
1 不确定 0
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第 4 章 时序电路分析
4.2 加于由与非门构成的基本 R-S 触发器的信号如图 4-1 所示，试画出 Q 及 Q 端的波形（设
图 4-15 题 4.21 图
解：
J1 = xQ2
K1 = x
J2 = x
K2 = x + Q1 = xQ1
Q n +1 1
=
x(Q2n
+
Q1n )
Q n +1 2
=
x(Q2nLeabharlann +Q1n )
z = xQ1Q2
功能：“1111”序列检测器
4.24 试分析图 4-18 所示电路的功能。
图 4-18 题 4.24 图
&
Q0 Q1 Q2 Q3
LD
CP
1
CTT 74163
CTP
CR 1
D0 D1 D2 D3
1 00 1
②二进制模 60 与 8421BCD 码模 60 之区别：
③方案一（同步法） 方案二（异步法）
4.31 试选用集成计数器及组合电路构成 010011000111 序列信号发生器。 解：
逻辑图
降維
4.32 电路如图 4-23 所示，试画出其状态图。
D
Q n +1 2
=
Q1nQ2n
4.8 试画出图 4-7 所示电路中 B 端的波形，并比较 A 与 B 的波形，说明此电路的功能。设各 触发器初态为 0。
图 4-7 题 4.8 图
解：分析：在本电路中，两个触发器时钟不同，但都是时钟下降沿触发，按时钟下降沿出现
的时间先后，轮流作出 Q1 或 Q2 波形，如下图所示。注意前级触发器受后级触发器输出 Q2 的异步复
解： 激励方程
图 4-11 题 4.17 图
状态方程与输出方程
状态表
J2 = K2 =1 J1 = Q0 K1 = 1 J0 = Q1 K0 = 1
状态图
Q n +1 2
=
Q2n
Q n +1 1
=
Q1nQ0n
Q n +1 0
=
Q1nQ0n
Z = Q2nQ1nQ0n
Q2n Q1n Q0n 000 001 010 011 100 101 110 111
位。
CP A Q1 Q2=B
电路功能是，触发脉冲同步化，相应输入信号 A 的每一次随机负跳变，都在 B 端形成一个与时钟 CP 同步的脉冲输出。
4.9 试用 D 触发器设计一个异步二进制模 8 加/减计数器。当控制信号 x = 1时，计数器进行
加法计数，反之做减法计数。 解：
4.10 试用 JK 触发器设计上题的模 8 加/减计数器。 解：
解：①左边一片 74163 为模 4 计数器： ②右边一片 74163 为模 8 计数器：
③该电路为模 32（ 4 × 8 ）计数器
4.25 试分析图 4-19 所示的电路的功能，画出在 CP 作用下 fc 的波形。
fc
解：讨论： fC = QQ1 （1）当 Q1 = 0 → fC = 1
图 4-19 题 4.25 图
z 110 1
100 0
101 0
100 0
010 0
000 0 001 0 000 0
Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1
功能：模 6 计数器
4.20 分析图 4-14 所示的同步时序电路，写出激励方程组和输出方程，列出状态表。
z
CP
1D C1
1D C1
1D C1
=1
&
=1
Q1
Q2
Q3
x1
x2
图 4-14 题 4.20 图
H = 0, f频率＝120 KH Z I = 0, f频率＝0KH Z ，（不振荡）
4.29 用集成计数器 74163 并辅以少量门电路实现下列计数器： ① 计数规律为 0，1，2，3，4，9，10，11，12，13，14，15，0，1，…计数器； ② 二进制模 60 计数器； ③ 8421BCD 码模 60 计数器。 解： ①
1 CR R SRG4
1 0
M0 M1
0 1
M03
CP
C4
1 /2
DSR 1,4D
A 3,4D B
3,4D C
3,4D D
3,4D DSL 2,4D
QA
QB QC QD &
图 4-23 题 4.32 图
解：状态表
状态图
4.33 现欲用 2114 构成 2K × 8 的静态存储器，试画出其逻辑图。
解：
4.4 边沿触发型 RS 触发器构成的电路如图 4-3 所示，画出 Q 的波形，并分析电路功能。
解：
图 4-3 题 4.4 图
Q n+1 = S + RQ n = Q n + Q nQ n = Q n
功能：模 2 计数器（二分频器）
4.5 试画出图 4-4 中各触发器在 CP 作用下 Q 端的波形（设各触发器初始状态均为 0）。
图 4-20 题 4.26 图
解： 该器件是十进制同步计数器，同步复位（因为图中， CR 端内部符号用 5CT＝0 表示）。 CR = CO ，其计数状态是 0000～1001。
4.27 图 4-21 所示为由二—十进制编码器 74147 和同步十进制计数器 74162 组成的可控分频 器。试说明输入信号 A、B、C、D、E、F、G、H、I 依次为低电平（且其他输入端为高电平）时，
（a）
解：
（e）
（b）
（c）
1J CP C1
1K
Q
1J
CP C1
1K
（f）
（g）
图 4-4 题 4.5 图
（d）
Q
（h）
4.7 画出图 4-6 所示电路在图示输入信号作用下 Q1 和 Q2 的波形。
解：
RD
R
D
1D
C1
1S CP
R
Q1
1J
C1
1K
1
S
图 4-6 题 4.7 图
Q2
Q n +1 1
=
1
解：激励方程组、输出方程及状态方程
状态表
z = x1x2Q1nQ3n D1 = Q1n ⊕ x2 D2 = Q2n ⊕ x1 D3 = x1x2Q1nQ3n
Q n +1 1
=
Q1n
⊕
x2
Q n +1 2
=
Q2n
⊕
x1
Q n +1 3
=
x1x2Q1nQ3n
x1 x2
Q1n Q2n Q3n
00
000 000 /0
110 110 /0 010/0 001 /1 100 /0
111 110 /0 010/0 000 /0 100 /0
Q1n+1 Q2n+1Q3n+1/
4.21 电路如图 4-15 所示，试列出其状态表。设初始状态 Q1Q2 = 00 ，输入信号序列为
001101110，试画出 J1、K1、J2、K2、Q1、Q2 以及 z 的波形。