触发器时序逻辑电路习题答案培训资料
数字电路习题及解答(触发器及时序逻辑电路)
1第8章 触发器和时序逻辑电路——基本习题解答8.4如果D 触发器外接一个异或门,则可把D 触发器转换成T 触发器,试画出其逻辑图。
解:Q n +1=D=T ⊕Q n 故D =T ⊕Q n 如题8.4图所示。
题8.4.图8.5试用T 触发器和门电路分别构成D 触发器和JK 触发器。
解:(1)T 触发器构成D 触发器Q n +1=D =T ⊕Q n ∴T =D ⊕Q n 如题8.5(a )图所示。
题8.5(a )图(2)T 触发器构成JK 触发器Q n +1=n n n n Q K Q J Q T Q T +=+=T ⊕Q n ∴T =n n n n n KQ Q J Q Q K Q J +=⊕+)(如题8.5(b )图所示。
题8.5(b )图8.6逻辑电路如题8.6图(a )所示,设初始状态Q 1=Q 2=0,试画出Q 1和Q 2端的输出波形。
时钟脉冲C 的波形如题8.6图(b )所示,如果时钟频率是4000Hz ,那么Q 1和Q 2波形的频率各为多少?题8.6图(a ) 题8.6图(b )解:JK 触发器构成了T ′触发器,逻辑电路为异步加法计数,Q 1和Q 2端的输出波形如题CP228.6图(c )所示。
Q 1输出波形为CP 脉冲的二分频,Q 2输出波形为CP 脉冲的四分频。
如果CP 脉冲频率为4000Hz ,则Q 1波形的频率是2000Hz ;Q 2波形的频率是1000Hz 。
题8.6图(c )8.8试列出题8.8图所示计数器的状态表,从而说明它是一个几进制计数器。
题8.8图解:F 0:J 0=21Q Q ,K 0=1F 1:J 1=Q 0,K 1=20=Q 0+Q 2 F 2:QJ 2=K 2=1假设初态均为0,分析结果如题8.8图(a )所示,Q 2Q 1Q 0经历了000-001-010-011-100-101-110七种状态,因此构成七进制异步加法计数器。
题8.8图(a )8.9试用主从型JK 触发器组成两位二进制减法计数器,即输出状态为“11”、“10”、“01”、Q Q Q3“00”。
数字逻辑设计第6章 时序逻辑电路习题与解答
将方程代入 D 触发器的状态方程 Q*=D,得状态方程:
Q0*= Q0’,CLK 下降沿触发 Q1*=Q1’,Q0 上升沿触发 Q2*=Q2’, Q1 上升沿触发 根据状态方程可以画出 Q0、Q1、Q2 的波形图如下图所示,由图可见,该电路为 3 位异步二进制减法器。
6-14 用 74HCl61 构成的电路如图 6-77 所示,试分析其逻辑功能。
图 6-77 题 6-14 解:
由图可见,两个十六进制计数器 74HC161 形成级联方式,其中,161(1)的装
入值为 1100,进位输出 CO 接 161(2)的使能端 P 和 T,所以 161(1)为低 4 位,161(2) 为高 4 位,低 4 位计数达到 1111 时,进位输出 CO 有效,使下一时钟 CLK 上升沿 到达时,161(2)开始计数,而 161(2)计数达到 1111 时,其 CO 经反向形成装入 信号,高 4 位的装入值为 0011,所以在反复计数时,161(2)的计范围是从 0011 至 1111,而低 4 位的计数范围是从 1100 至 1111,整个 8 位从 00111100 到 11111111,其计数范围是从 60 到 255,共 196 个状态,所以该电路两片之间是 196 进制计数器。 6-15 试用 74HCl61 构成十一进制计数器。 题 6-15 解:
Q0*= Q0’ Q1*= Q0’Q1’+ Q0Q1 Q2*= Q0’Q1’Q2’+(Q0’Q1’)’Q2 根据状态方程可列出状态转换表如下:
C=1
C=0
Q2 Q1 Q0 000
Q2*Q1*Q0* 001
(完整版)触发器时序逻辑电路习题答案
第4章 触发器4.3 若在图4.5电路中的CP 、S 、R 输入端,加入如图4.27所示波形的信号,试画出其Q 和Q 端波形,设初态Q =0。
SRCP图4.27 题4.3图解:图4.5电路为同步RS 触发器,分析作图如下:S RQ4.5 设图4.28中各触发器的初始状态皆为Q =0,画出在CP 脉冲连续作用下个各触发器输出端的波形图。
Q 11CPQ 3CPCPQ 2Q 6Q 4Q 5CP图4.28 题4.5图解:Q Q nn 111=+ Q Q n n 212=+ Q Q nn 313=+Q Q n n 414=+ Q Q n n 515=+ Q Q nn 616=+Q 1CP Q 2Q 3Q 4Q 5Q64.6 试写出 图4.29(a)中各触发器的次态函数(即Q 1 n+1 、 Q 2 n+1与现态和输入变量之间的函数式),并画出在图4.29(b )给定信号的作用下Q 1 、Q 2的波形。
假定各触发器的初始状态均为Q =0。
1A BCP>1D C1=1A BQ 1Q 2Q 2(a)BA(b)图4.29题4.6图解:由图可见:Q B A AB Q n n 111)(++=+ B A Q n ⊕=+12B A Q 2Q 14.7 图4.30(a )、(b )分别示出了触发器和逻辑门构成的脉冲分频电路,CP 脉冲如图4.30(c )所示,设各触发器的初始状态均为0。
(1)试画出图(a )中的Q 1、Q 2和F 的波形。
(2)试画出图(b )中的Q 3、Q 4和Y 的波形。
Y(b )(c )CPQ 1Q 2(a )图4.30 题4.7图解: (a )Q Q nn 211=+ QQ nn 112=+ Q F 1CP ⊕= R 2 = Q 1 低电平有效CPQ 1Q 2F(b )Q Q Q n n n 4313=+ Q Q Q n n n 4314=+ Q Q Y nn43=CP 3= CP 上降沿触发 CP 4= CP 下降沿触发CPQ 3Q 4Y4.8 电路如图4.31所示,设各触发器的初始状态均为0。
触发器、时序逻辑电路
第12 章习题12-1填空题1. 数字电路分为组合逻辑和时序逻辑两大类。
2. 时序逻辑电路的输出取决于输入状态和输入前的输出状态,因此电路具有记忆功能。
触发器是构成时序逻辑电路的基本单元,其本身也由门电路构成,但其中包含有反馈环节,因此它是时序逻辑电路的基本单元。
3. 集成触发器的置1端可以根据需要预先将触发器置1,置0 端可以根据需要预先将触发器置0,而不受时序脉冲的同步控制。
4. 计数器统计的是CP脉冲的个数,它有3种分类方法,按计数进位不同,分为二进制、十进制和任意进制计数器;按计数规律不同,分为加法、减法和可逆计数器;按计数器中触发器翻转是否同步分为同步计数器和异步计数器,其中同步计数器的计数速度较快。
5. 寄存器是一种能够接收、暂存、传递数码或指令等信息的逻辑部件,它一般由触发器构成,且每个触发器只能存储1 位二进制信息。
6. 半导体存储器有两种,一种称为随机存取存储器,简称RAM;另一种称为只读存储器,简称ROM。
7. 存储器的存储容量是指存储器能够存储0 和1 的个数,一般用字数×位数来表示。
字数指字线的数目,位数指数据线的总的数目。
8. 移位寄存器按移位方向的不同分为左移寄存器、右移寄存器和双向移位寄存器。
9. 在所有触发器中,JK 触发器的逻辑功能是最完善的,它没有同步触发器的空翻现象,也没有同步触发器状态不定的现象,而且比D触发器和T触发器的功能齐全。
10. JK触发器的逻辑功能是J=0,K=0时,Q=0 ;J=0,K=1时,Q=0 ;J=1,K=0时,Q=1 ;J=1,K=1时,翻转。
输入信号过后保持输入信号到来时的功能称为记忆功能,翻转功能称为计数功能。
11. D触发器的逻辑功能可概括为输出端Q的状态永远与输入端D的状态相同,但在画波形图时应为D触发器的Q态与输入端的D态相同。
12. RS触发器的逻辑功能可概括为:R端和S端同时无效时,触发器保持原状态;R端和S端同时有效时,触发器处于不定状态;R端有效,S端无效时,触发器处于1状态;R端无效,S端有效时,触发器处于0 状态。
第13章触发器及时序逻辑电路习题汇总
1第十三章 触发器和时序逻辑电路13.1重点内容提要时序逻辑电路由组合逻辑电路和具有记忆作用的触发器构成。
时序逻辑电路的特点是:其输出不仅仅取决于电路的当前输入,而且还与电路的原来状态有关。
1. 双稳态触发器双稳态触发器的特点:1).有两个互补的输出端 Q 和Q 。
2).有两个稳定状态。
“1”状态和“0” 状态。
通常将 Q = 1和Q = 0 称为“1”状态,而把Q = 0和Q = 1称为“0” 状态。
3).当输入信号不发生变化时,触发器状态稳定不变。
4).在一定输入信号作用下,触发器可以从一个稳定状态转移到另一个稳定状态。
按其逻辑功能,触发器可分为:RS 触发器,JK 触发器、D 触发器、T 触发器和T ’触发器。
各时钟控制触发器的逻辑符号和逻辑功能见表13.1.1: 表13.1.1钟控制触发器的逻辑符号和逻辑功名称 逻辑符号次态方程RS 触发器Q R S Q n +=+1=⋅S R 0 (约束方程)JK 触发器1n n n Q JQ KQ +=+D 触发器D Q n =+1T 触发器1n n Q T Q +=⊕T ’ 触发器1n n Q Q +=把一种已有的触发器通过加入转换逻辑电路,可以转换成为另一种功能的触发器。
2.同步时序逻辑电路的分析同步时序逻辑电路的分析步骤如下:1.由给定的逻辑电路图写出下列各逻辑方程式: (1)各触发器的特性方程。
(2)各触发器的驱动方程。
(3)时序电路的输出方程。
2.将驱动方程代入相应触发器的特性方程,求得电路的状态方程(或次态方程)。
3.根据状态方程和输出方程,列出该时序电路的状态表,画出状态转换图或时序图。
4.根据电路的状态转换图说明该时序逻辑电路的逻辑功能。
3.典型的时序逻辑电路在数字系统中,最典型的时序逻辑电路是寄存器和计数器。
1)寄存器寄存器是用来存储数据或运算结果的一种常用逻辑部件。
寄存器的主要组成部分是在双稳态触发器基础上加上一些逻辑门构成。
时序电路习题答案
时序电路习题答案时序电路习题答案时序电路是数字电路中的一种重要类型,它通过控制信号的时序来实现特定的功能。
在学习时序电路的过程中,我们经常会遇到一些习题,下面我将为大家提供一些常见时序电路习题的答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握时序电路的知识。
1. 以下是一个简单的D触发器电路,请问在输入信号发生变化时,输出信号的变化情况是怎样的?答案:D触发器是一种常用的时序电路元件,它具有存储和传输功能。
当输入信号D发生变化时,输出信号Q的变化情况取决于时钟信号CLK的边沿类型。
如果CLK为上升沿触发,那么当CLK信号上升沿到来时,输出信号Q将跟随输入信号D的变化而变化;如果CLK为下降沿触发,那么当CLK信号下降沿到来时,输出信号Q将跟随输入信号D的变化而变化。
2. 下图是一个时序电路的状态图,请问该电路的输出信号在各个状态之间是如何变化的?答案:根据状态图,我们可以看出该时序电路有三个状态:S0、S1和S2。
在初始状态S0时,输出信号为0;当输入信号满足特定条件时,电路将转移到状态S1,此时输出信号变为1;当输入信号再次满足特定条件时,电路将进入状态S2,输出信号又变为0。
根据状态图,我们可以清晰地看到输出信号在各个状态之间的变化情况。
3. 下图是一个时序电路的时序图,请问该电路的功能是什么?答案:根据时序图,我们可以看出该时序电路是一个计数器电路。
当时钟信号CLK的上升沿到来时,输出信号Q的值会递增1。
在初始状态下,输出信号Q的值为000;当CLK的第一个上升沿到来时,Q的值变为001;以此类推,每个CLK的上升沿到来都会使Q的值递增1。
这样,该时序电路就实现了计数的功能。
4. 下图是一个时序电路的逻辑图,请问该电路的功能是什么?答案:根据逻辑图,我们可以看出该时序电路是一个有限状态机。
它有两个输入信号A和B,以及两个输出信号X和Y。
当输入信号A和B满足特定条件时,电路将转移到不同的状态,并相应地改变输出信号X和Y的值。
第14章触发器和时序逻辑电路-习题
第14章 触发器和时序逻辑电路A 选择题14.1.1 触发器如图14.01所示,设初始状态为0,则输出Q的波形为图14.02中的( )。
图14.01 习题14.1.1的图 图14.02 习题14.1.1的图14.1.2 触发器如图14.03所示,设初始状态为0,则输出Q的波形为图14.04中的( )。
图14.03 习题14.1.2的图 图14.04 习题14.1.2的图14.1.3 图14.05所示的触发器具有( )功能。
(1)保持 (2)计数 (3)置1图14.05 习题14.1.3的图14.1.4 在图14.06所示的电路中,触发器的原状态Q1Q0=01,则在下一个CP作用下,Q1Q0为( )。
(1)00 (2)01 (3)10图14.06 习题14.1.4的图 图14.07 习题14.1.5的图14.1.5在图14.07所示的电路中,触发器的原状态Q1Q0=00,则在下一个CP作用下,Q1Q0为( )。
(1)00 (2)01 (3)1014.3.1 图14.08所示的是( )计数器。
(1)七进制 (2)八进制 (3)九进制图14.08 习题14.3.1的图14.4.1 由555定时器组成的单稳态触发器如图14.4.2(a)所示,若加大电容C的电容值,则( )。
(1)增大输出脉冲u0的幅度(2)增大输出脉冲u0的宽度(3)对输出脉冲u0无影响14.4.2 由555定时器组成的多谐振荡器如图14.4.3(a)所示,欲使振荡频率增高,则可( )。
(1)减小C (2)增大R1,R2 (3)增大U CCB基本题14.1.6 当基本RS触发器D R和D S端加上图14.09所示的波形时,试画出Q端的输出波形。
设初始状态为0和1两种情况。
14.1.7 当可控RS触发器CP,S和R端加上图14.10所示的波形时,使画出Q端的输出波形。
设初始状态为0和1两种情况。
图14.09 习题14.1.6的图 图14.10 习题14.1.7的图14.1.8 当主从型JK触发器的CP,J、K端分别加上图14.11所示的波形时,试画出Q端的输出波形。
时序逻辑电路练习及答案(2)
时序逻辑电路练习及答案一、填空题(每空2分,共22分)1、时序逻辑电路中一定包含__________。
2、时序逻辑电路在任一时刻的输出不仅取决于_________,而且还取决于__________。
3、根据存储电路中触发器的动作特点不同,时序逻辑电路可以分为________时序逻辑电路和________时序逻辑电路。
4、若要构成七进制计数器,电路需要个状态,最少用个触发器,它有个无效状态。
5、若两个电路状态在相同的输入下有相同的输出,并且转换到同样一个次态去,则称这两个状态为___________。
6、触发器在脉冲作用下同时翻转的计数器叫做计数器, n位二进制计数器的容量等于。
二、判断题(每题2分,共10分)1、时序电路包含组合电路和存储电路两部分,存储电路是必不可少的。
2、同步时序逻辑电路中的无效状态是由于状态表没有达到最简所造成的。
3、即使电源关闭,移位寄存器中的内容也可以保持下去。
4、采用 74LS161 芯片可构成地址计数器,但最多不能超过 8 位地址。
5、74LS190 芯片和74HC190芯片功能完全相同三、选择题(每题3分,共18分)1、下列电路中,能够存储数字信息的是();A 译码器;B 全加器;C 寄存器;D 编码器;2、时序逻辑电路的输出状态的改变( )。
A. 仅与该时刻输入信号的状态有关;B. 仅与时序电路的原状态有关;C. 与A.、B.皆有关D.输出信号的次态3、( )触发器可以用来构成移位寄存器。
A. 基本R-SB. 同步R-SC. 同步D D. 边沿D4、用n个触发器构成计数器,可得到最大计数长度是()。
2 nA、nB、n2C、n2D、15、用触发器设计一个24进制的计数器,至少需要( )个触发器。
A、 3B、4C、 5D、66、一个4位的二进制加计数器,由0000状态开始,经过25个时钟脉冲后,此计数器的状态为( )A、1100B、1000C、1001D、1010四、时序逻辑电路的分析(30分)电路如图所示,按要求进行分析。
21章 题库——时序逻辑电路+答案
第21章 触发器和时序逻辑电路一、填空题1、JK 触发器的特性方程为:=+1n Q ________________________。
2、时钟触发器按照结构和触发方式不同可分为:_________、__________、_________和主从式触发器四种。
3、T 触发器的特性方程为=+1n Q _________________。
4、4个触发器组成的寄存器可以存储__________位二进制数。
5、将JK 触发器的J 端连在Q 端上,K 端接高电平。
假设)(t Q =0,则经过50个CP 脉冲作用后,它的状态)50(+t Q =_____。
6、对于时钟RS 触发器,若要求其输出“0”状态保持不变,则输入的RS 信号应为________。
7、组成计数器的各个触发器的状态能在时钟信号到达时同时翻转,它属于__________ 计数器。
(填“同步”或“异步”)8、当JK 触发器的输入J=1,K=0时,触发器的次态Q n+1=____________。
9、若要构成十二进制计数器,最少要用__________个触发器。
10、构成一个模6的同步计数器最少要________个触发器。
11、一个 JK 触发器有____个稳态,它可存储____位二进制数。
二、选择题1、下列触发器中有空翻现象的是_________。
A 、同步式触发器B 、维持阻塞式触发器C 、主从式触发器D 、边沿式触发器 2、在以下各种电路中,属于时序电路的有__________。
A 、译码器B 、计数器C 、数据选择器D 、编码器 3、JK 触发器当J=K=1时,Q n+1=__________。
A 、0B 、1C 、Q nD 、 Q n4、下列触发器中逻辑功能最多是_______。
A 、J-K 触发器B 、D 触发器C 、T 触发器D 、T ′触发器 5、在CP 有效的情况下,当输入端D=0时,则D 触发器的输出端=+1n Q ________。
电子技术习题解答触发器和时序逻辑电路及其实际应用习题解答
第8章触发器和时序逻辑电路及其应用习题解答8.1 已知基本RS 触发器的两输入端D S 和D R 的波形如图8-33所示,试画出当基本RS 触发器初始状态分别为0和1两种情况下,输出端Q的波形图。
图8-33 习题8.1图解:根据基本RS 触发器的真值表可得:初始状态为0和1两种情况下,Q的输出波形分别如下图所示:习题8.1输出端Q的波形图8.2 已知同步RS 触发器的初态为0,当S 、R 和CP 的波形如图8-34所示时,试画出输出端Q的波形图。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
图8-34 题8.2图解:根据同步RS 触发器的真值表可得:初始状态为0时,Q的输出波形分别如下图所示:习题8.2输出端Q的波形图8.3 已知主从JK 触发器的输入端CP 、J 和K 的波形如图8-35所示,试画出触发器初始状态分别为0时,输出端Q的波形图。
聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
图8-35 习题8.3图解:根据主从JK 触发器的真值表可得:初始状态为0情况下,Q的输出波形分别如下图所示:图所示:习题8.3输出端Q的波形图的波形图8.4 已知各触发器和它的输入脉冲CP 的波形如图8-36所示,当各触发器初始状态均为1时,试画出各触发器输出Q端和Q 端的波形。
残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
图8-36 习题8.4图解:根据逻辑图及触发器的真值表或特性方程,且将驱动方程代入特性方程可得状态方程。
即:(a )J =K =1;Qn +1=n Q,上升沿触发酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
(b)J =K =1;Qn +1=n Q, 下降沿触发下降沿触发(c)K =0,J =1;Qn +1=J n Q+K Qn =1,上升沿触发,上升沿触发 (d)K =1,J =n Q;Qn +1=J nQ+K Qn =n Qn Q+0·Qn =n Q,上升沿触发,上升沿触发 (e)K =Qn ,J =n Q;Qn +1=J n Q+K Qn =n Qn Q+0=n Q,上升沿触发,上升沿触发(f)K =Qn ,J =n Q;Qn +1=J n Q+K Qn =n Qn Q+0=nQ,下降沿触发,,下降沿触发, 再根据边沿触发器的触发翻转时刻,可得当初始状态为1时,各个电路输出端Q的波形分别如图(a )、(b )、(c )、(d )、(e )和(f )所示,其中具有计数功能的是:(a )、(b )、(d )、(e )和(f )。
电子技术习题解答.第8章.触发器和时序逻辑电路及其应用习题解答
第8章 触发器和时序逻辑电路及其应用习题解答8.1 已知基本RS 触发器的两输入端D S 和D R 的波形如图8-33所示,试画出当基本RS 触发器初始状态分别为0和1两种情况下,输出端Q的波形图。
图8-33 习题8.1图解:根据基本RS 触发器的真值表可得:初始状态为0和1两种情况下,Q的输出波形分别如下图所示:习题8.1输出端Q的波形图8.2 已知同步RS 触发器的初态为0,当S 、R 和CP 的波形如图8-34所示时,试画出输出端Q的波形图。
图8-34 题8.2图解:根据同步RS 触发器的真值表可得:初始状态为0时,Q的输出波形分别如下图所示:习题8.2输出端Q的波形图8.3 已知主从JK触发器的输入端CP、J和K的波形如图8-35所示,试画出触发器初始状态分别为0时,输出端Q的波形图。
图8-35 习题8.3图解:根据主从JK触发器的真值表可得:初始状态为0情况下,Q的输出波形分别如下图所示:习题8.3输出端Q的波形图8.4 已知各触发器和它的输入脉冲CP的波形如图8-36所示,当各触发器初始状态均为1时,试画出各触发器输出Q端和Q端的波形。
图8-36 习题8.4图解:根据逻辑图及触发器的真值表或特性方程,且将驱动方程代入特性方程可得状态方程。
即:(a )J =K =1;Qn +1=n Q,上升沿触发 (b)J =K =1;Qn +1=n Q, 下降沿触发 (c)K =0,J =1;Qn +1=J n Q+K Qn =1,上升沿触发 (d)K =1,J =n Q;Qn +1=J n Q+K Qn =n Qn Q+0·Qn =n Q,上升沿触发 (e)K =Qn ,J =n Q;Qn +1=J n Q+K Qn =n Qn Q+0=n Q,上升沿触发 (f)K =Qn ,J =n Q;Qn +1=J n Q+K Qn =n Qn Q+0=n Q,下降沿触发, 再根据边沿触发器的触发翻转时刻,可得当初始状态为1时,各个电路输出端Q的波形分别如图(a )、(b )、(c )、(d )、(e )和(f )所示,其中具有计数功能的是:(a )、(b )、(d )、(e )和(f )。
时序逻辑电路习题解答
5-1分析图所示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和时序图。
解:从给定的电路图写出驱动方程为:D o (Q 0Q i n)e Q 2D i Q 01D 2 Q i nQ 01 1(Q 0Q n)eQ ;Q i n 1Q 0Q 21Q ;由电路图可知,输出方程为Z Q ;CLK将驱动方程代入D 触发器的特征方程Q n 1D ,得到状态方程为:5-1(a )所示,时序图如图题解Z图题5-1图根据状态方程和输出方程,画出的状态转换图如图题解题解5-1(a )状态转换图综上分析可知,该电路是一个四进制计数器。
5-2分析图所示电路的逻辑功能,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。
A 为输入变量。
解:首先从电路图写出驱动方程为:D o A& D i A Qg :A (Q : Q i n)将上式代入触发器的特征方程后得到状态方程Q 0 1AQ :Q :1 AQ 0Q :A (Q nQ :)电路的输出方程为:CLKQ i12345——-A1 11 t----------- 1------------ 1|| 1 » 1 1 1----------- 1 ---------- 1 --------------►CLK0 Q 2/Z 仝题解5-1(b )时序图0 Q o 胃AY图题5-2图丫AQoQ;根据状态方程和输出方程,画出的状态转换图如图题解5-2 所示综上分析可知该电路的逻辑功能为:当输入为0时,无论电路初态为何,次态均为状态" 00”,即均复位;当输入为1时,无论电路初态为何,在若干CLK 的作用下,电路最终回到状态“10”。
5-3已知同步时序电路如图(a )所示,其输入波形如图 (b )所示。
试写出电路的驱动方 程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图和时序图,并说明该电路的功能。
CLK 1 2345678(b )输入波形 图题5-3图解:电路的驱动方程、状态方程和输出方程分别为:J 。
触发器及时序逻辑电路习题
触发器及时序逻辑电路习题(共24页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-第十三章触发器和时序逻辑电路重点内容提要时序逻辑电路由组合逻辑电路和具有记忆作用的触发器构成。
时序逻辑电路的特点是:其输出不仅仅取决于电路的当前输入,而且还与电路的原来状态有关。
1.双稳态触发器双稳态触发器的特点:1).有两个互补的输出端Q 和Q。
2).有两个稳定状态。
“1”状态和“0” 状态。
通常将Q = 1和Q= 0 称为“1”状态,而把Q = 0和Q = 1称为“0” 状态。
3).当输入信号不发生变化时,触发器状态稳定不变。
4).在一定输入信号作用下,触发器可以从一个稳定状态转移到另一个稳定状态。
按其逻辑功能,触发器可分为:RS触发器,JK触发器、D触发器、T触发器和T’触发器。
各时钟控制触发器的逻辑符号和逻辑功能见表:表钟控制触发器的逻辑符号和逻辑功名称逻辑符号次态方程RS触发器Q+1=Q n+SR⋅SR0=(约束方程)JK触发器1n n n+=+Q JQ KQD触发器D+1Q n=+=⊕T触发器1n nQ T Q+=T’触发器1n nQ Q把一种已有的触发器通过加入转换逻辑电路,可以转换成为另一种功能的触发器。
2.同步时序逻辑电路的分析同步时序逻辑电路的分析步骤如下:1.由给定的逻辑电路图写出下列各逻辑方程式: (1)各触发器的特性方程。
(2)各触发器的驱动方程。
(3)时序电路的输出方程。
2.将驱动方程代入相应触发器的特性方程,求得电路的状态方程(或次态方程)。
3.根据状态方程和输出方程,列出该时序电路的状态表,画出状态转换图或时序图。
4.根据电路的状态转换图说明该时序逻辑电路的逻辑功能。
3.典型的时序逻辑电路在数字系统中,最典型的时序逻辑电路是寄存器和计数器。
1)寄存器寄存器是用来存储数据或运算结果的一种常用逻辑部件。
寄存器的主要组成部分是在双稳态触发器基础上加上一些逻辑门构成。
按功能分,寄存器分为数码寄存器和移位寄存器。
触发器和时序逻辑电路习题
第14章触发器和时序逻辑电路一、选择题:1、相同计数器的异步计数器和同步计数器相比,一般情况下()A。
驱动方程简单 B. 使用触发器个数少C. 工作速度快 D。
以上都不对2、n级触发器构成的环形计数器,其有效循环的状态数是( )A. n个 B。
2个 C. 4个 D. 6个3、下图所示波形是一个( )进制加法计数器的波形图.试问它有( )个无效状态。
A .2; B. 4 ; C。
6; D. 12PQ1Q2Q34、设计计数器时应选用( )。
A.边沿触发器 B.基本触发器C.同步触发器 D.施密特触发器5、一块7490十进制计数器中,它含有的触发器个数是( )A。
4 B. 2 C。
1 D. 66、n级触发器构成的扭环形计数器,其有效循环的状态数是( )A。
2n个 B。
n个 C. 4个 D。
6个7、时序逻辑电路中一定包含()A。
触发器 B。
组合逻辑电路 C.移位寄存器 D。
译码器8、用n个触发器构成计数器,可得到的最大计数长度为()A. 2n B。
2n C。
2n D.n9、有一个移位寄存器,高位在左,低位在右,欲将存放在其中的二进制数乘上(4)10,则应将该寄存器中的数( )A。
右移二位 B.左移一位 C. 右移二位 D.左移一位10、某时序逻辑电路的状态转换图如下,若输入序列X=1001时,设起始状态为S1,则输出序列Z=() X/Z 0/11/0 S1 S2 0/01/1A。
0101 B。
1011 C。
0111 D。
100011、、一位8421BCD码计数器至少需要( )个触发器A。
4 B. 3 C.5 D.1012、利用中规模集成计数器构成任意进制计数器的方法有( ABC )A.复位法B.预置数法 C。
级联复位法13、在移位寄存器中采用并行输出比串行输出( )。
A.快 B。
慢 C.一样快 D。
不确定14、用触发器设计一个24进制的计数器,至少需要( )个触发器。
A。
5 B。
4 C。
时序逻辑电路练习题及答案
《时序逻辑电路》练习题及答案CP图P6J6・1Q;Q;Q;■y000Qr Y0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 10 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 10 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 10 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1电路的逻辑功能:是一个五进制计数器,计数顺序是从0到4循环。
[6.2]试分析图P6-2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。
A为输入逻辑变量。
[6J]分析图P6・l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,说明电路能否自启动。
Q11J >C1IK尸Y>C1L 1K>C1Q3驱动方程:人=匕=@丿2 = K? =Qi, 丿3=Q I Q,K3 = 03 ,Y=2状态方程:e笄=00"+迓㊉0:Q T= .输出方程:由状态方程可得状态转换表,如表6・1所示:所示。
电路可以自启动。
由状态转换表可得状态转换图,如图A&1A Y图P6-2CP图P6・3【解]___人=223, K] =1 ;丿2 =01,心=0仪3; Q 置=瓯・a : er* =aa+aaQ ; y= Q2Q3电路的状态转换图如图A6・3所示,电路能够自启动。
Q3Q2Q1 /¥/0/O 图 A6-3[64] 分析图P6・4给出的时序电路,画出电路的状态转换图.检査电路能否自启动, 说明电路实现的功能。
A 为输入变量。
【解1 驱动方程:A =.状态方程:QT = A© , 输出方程:丫 =辺2餌=A^©=A(@+0)由状态方程可得状态转换表,如表6-2所示:由状态转换表 可得状态转换图,如图A&2所示0电路的逻辑功能是:判断A 是否连续输入四个和四个以上“T' 信号,是则YH,否则Y=0,Q2Q1 A/YA00 Q70 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 00 1 0 1 0 10 0[6.3] 试分析图P6・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,检査电路能否自启动0r°>ci一 IKr°t>ci丿3 = 2121* K3 = Q](2r' = aaa+aa1/1表6・YrHhCl L IK101/oZo□0Dll/O□IZo/I LIO100D007 r4>cirvci °2f >C1 -IKf=>Cl L-I IKCP图P64【解]__丿广K| = 1,代入到特性方程刖=W+K Q :.得:er' =:A=K2=A + a,代入到特性方程2賈=厶02" +斤20;,得: y== A ae,+AQQ由状态办程可得H 状态转换表,如髮6・4所示,状态转换图如图A6・4所示。
(完整版)第21章触发器和时序逻辑电路习题答案
第21章 触发器和时序逻辑电路191、触发器按其工作状态是否稳定可分为( b )。
(a)RS 触发器,JK 触发器,D 触发器,T 触发器;(b)双稳态触发器,单稳态触发器,无稳态触发器;(c)主从型触发器,维持阻塞型触发器。
192、逻辑电路如图所示,当A=“1”时,基本RS 触发器( c )。
(a)置“1”; (b)置“0”; (c)保持原状态。
A193、 逻辑电路如图所示,分析C ,S ,R 的波形,当初始状态为“0”时,输出Q 是“0”的瞬间为( c )。
(a)1t ; (b)2t ; (c)3t 。
C S Rt 1t 2t3194、 某主从型JK 触发器,当J=K=“1”时,C 端的频率f=200Hz ,则Q 的频率为( c )。
(a)200Hz ; (b)400Hz ; (c)100Hz 。
195、逻辑电路如图所示,当A=“1”时,C 脉冲来到后JK 触发器( a )。
(a)具有计数功能; (b)置“0”; (c)置“1”。
A196、 逻辑电路如图所示,A=“0”时,C 脉冲来到后D 触发器( b )。
(a)具有计数器功能; (b)置“0”; (c)置“1”。
A 197、逻辑电路如图所示,分析C 的波形,当初始状态为“0”时,输出Q是“0”的瞬间为( a )。
(a) 1t ; (b)2t ; (c)3t 。
C t 1t 2t 3198、逻辑电路如图所示,它具有( a )。
(a)D 触发器功能; (b)T 触发器功能; (c)T'触发器功能。
199、逻辑电路如图所示,它具有( b )。
(a)D 触发器功能; (b)T 触发器功能;(c)T'触发器功能。
200、时序逻辑电路与组合逻辑电路的主要区别是( c )。
(a)时序电路只能计数,而组合电路只能寄存;(b)时序电路没有记忆功能,组合电路则有;(c)时序电路具有记忆功能,组合电路则没有。
201、寄存器与计数器的主要区别是( b )。
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触发器时序逻辑电路
习题答案
第4章 触发器
4.3 若在图4.5电路中的CP 、S 、R 输入端,加入如图4.27所示波形的信号,试画出其 Q 和Q 端波形,设初态Q =0。
S
R
CP
图4.27 题4.3图
解:图4.5电路为同步RS 触发器,分析作图如下:
S R
Q
4.5 设图4.28中各触发器的初始状态皆为Q =0,画出在CP 脉冲连续作用下个各触发器输出端的波形图。
Q 1
1CP
Q 3
CP
CP
Q 2Q 6
Q 4
Q 5
CP
图4.28 题4.5图
解: Q Q n
n 11
1
=+ Q Q n n 212=+ Q Q n
n 313=+ Q Q n n 414=+ Q Q n n 515=+ Q Q n
n 616=+
Q 1CP Q 2Q 3Q 4Q 5Q
6
4.6 试写出 图4.29(a)中各触发器的次态函数(即Q 1 n+1 、 Q 2 n+1与现态和输入变量之间的函数式),并画出在图4.29(b )给定信号的作用下Q 1 、Q 2的波形。
假定各触发器的初始状态均为Q =0。
1
A B
CP
>1D C1
=1
A B
Q 1
Q 2
Q 2
(a)
B
A
(b)
图4.29 题4.6图
解:由图可见:
Q B A AB Q n n 111)(++=+ B A Q n ⊕=+1
2
B
A Q 2
Q 1
4.7 图4.30(a )、(b )分别示出了触发器和逻辑门构成的脉冲分频电路,CP 脉冲如图4.30(c )所示,设各触发器的初始状态均为0。
(1)试画出图(a )中的Q 1、Q 2和F 的波形。
(2)试画出图(b )中的Q 3、Q 4和Y 的波形。
Y
(b )
(c )
CP
Q 1
Q 2
(a )
图4.30 题4.7图
解: (
a ) Q Q
n
n 211
=+ Q Q n
n 1
12=+ Q F 1CP ⊕= R 2 = Q 1 低电平有效 CP
Q 1Q 2F
(b ) Q Q Q n n n 431
3
=+ Q Q Q n n n 4314=+ Q Q Y n n 43=
CP 3= CP 上降沿触发 CP 4= CP 下降沿触发
CP
Q 3Q 4
Y
4.8 电路如图4.31所示,设各触发器的初始状态均为0。
已知CP 和A 的波形,试分别画出Q 1、Q 2的波形。
Q 2
A 1
A
CP
图4.31 题4.8图
解:由图可见
Q Q n n 1
11=+ Q Q A Q n n
n 2
11
2
⊕⊕=+
A
CP
Q 1
Q 2
4.9 电路如图4.32所示,设各触发器的初始状态均为0。
已知CP 1、CP 2的波形如图示,试分别画出Q 1、Q 2的波形。
CP
1
CP 2
CP 1
CP 2
图4.32 题4.9图
解: 11
1
=+Q n 1
1
2=+Q n Q R D 21= Q R D 12= CP 1
CP 2
Q 1Q 2
第5章 时序逻辑电路
5.1 分析图5.39时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程,设各触发器的初始状态为0,画出电路的状态转换图,说明电路能否自启动。
CP
图5.39 题5.1图
解: 驱动方程:J 0=K 0=1, J 1=K 1=Q 0, J 2=K 2=Q 0Q 1
状态方程:Q Q n n 010=+,Q Q Q Q Q n
n n n n 101011+=+,
Q Q Q Q Q Q Q n
n n n n n n 21021012+=+
状态转换图:
110111101
Q 2Q 100
功能:同步三位二进制加法计数器,可自启动 。
5.5 用JK 触发器和门电路设计满足图5.43所示要求的两相脉冲发生电路。
图5.43 题5.5图
解: 分析所给波形,可分为4个状态,00、01、11、01、00,由于有2个状态相同但次态不同,在实现途径上采用设计一个4进制计数器,再通过译码实现。
计数器采用同步二进制加法计数器,其状态方程如下:
Q Q n n 010=+ Q Q Q Q Q n n n 101011+=+
采用JK 触发器,把上述状态方程与其特性方程比较系数,可见J 0=K 0=1,J 1=K 1= Q 0,设计电路如下:
Y 0
1
分析图示电路,可得其工作波形如下所示,可见满足题目要求。
CP
Q
Q
1
Y
Y
1
5.6 试用双向移位寄存器74194构成6位扭环计数器。
解:作状态转换图如下:
用74194实现,首先扩展成8位移位寄存器;其次反馈形成扭环形计数器;解决启动的方法可采用清零或者置数法。
此处采用清零法。
5.7 由74290构成的计数器如图5.44所示,分析它们各为几进制计数器。
图5.44 题5.7图
解:CP1=CP, S91= S92=0,R01= R02= Q3。
电路的基本连接形式是5进制计数器,采用反馈清零法形成4进制计数器。
其状态转换图如下:CP1=CP, S91= S92=0,R01= Q1 ,R02= Q2。
电路的基本连接形式是5进制计数器,采用反馈清零法形成3进制计数器。
其状态转换图如下:CP0=CP, CP1= Q0,S91= S92=0,R01=R02= Q3。
电路的基本连接形式是10进制计数器,采用反馈清零法形成8进制计数器。
其状态转换图如下:CP0=CP, CP1= Q0,S91= S92=0,R01= Q0,R02= Q3。
电路的基本连接形式是10进制计数器,采用反馈清零法形成9进制计数器。
其状态转换图如下:
5.8 试画出图5.45所示电路的完整状态换图。
图5.45 题5.8图
解:EP=ET= 1,RD=1,LD= Q2,DCBA= Q3100。
电路采用反馈置数法,且2次所置的数不同。
采用反馈置数法形成10进制计数器。
其状态转换图如下:
试用74161设计一个计数器,其计数状态为0111~1111。
解: 作状态转换图,并作电路图如下:
5.10 试分析图5.46所示电路,画出它的状态图,说明它是几进制计数器。
图5.46 题5.10图
解: 分析图示电路,可见采用反馈清零法实现10进制计数器,其状态转换图如下:
5.11 试用74160构成二十四进制计数器,要求采用两种不同的方法。
解:74160为同步10进制加法计数器,功能表及管脚与74161相同。
实现24进制计数器的途径是:先用2片74160扩展为100进制计数器,然后采用反馈清零法或者反馈置数法实现24进制计数器。
反馈清零法:LD=1,
反馈置数法:RD=1, DCBA=0000
讨论:也可用74160分别实现4进制和6进制计数器,然后级联;或者分别实现3进制和8进制计数器,然后级联。
5.12 试设计一个能产生011100111001110的序列脉冲发生器。
解:采用计数器+数据选择器的实现途径。
按题意应有一个15进制计数器和一个16选1数据选择器。
计数器采用74161通过反馈置数法实现,数据选择器采用2片74151扩展构成。
电路图如下:
5.13 设计一个灯光控制逻辑电路。
要求红、绿、黄三种颜色的灯在时钟信号作用下按表5.14规定的顺序转换状态。
表中的1表示灯“亮”,0表示灯“灭”。
解:分析题目要求,方案一可用8进制计数器和3个数据选择器实现;方案二用计数器和门电路实现。
此处采用方案二设计电路如下。
5.14 试用JK触发器和与非门设计一个11进制加计数器。
解:作状态转换表如下:
K0=1
5.15 试用JK触发器(具有异步清零功能)和门电路采用反馈清零法设计一个9进制计数器。
解:依据题意,先用4个JK触发器组成4位二进制计数器,然后利用反馈清零法实现9进制计数器。
上述电路存在的问题是:如果FF0或者FF3先清零,则RD端的清零信号消失,FF1、FF2可能达不到清零的目的。
改进的电路如下图所示,电路中利用了基本RS触发器的记忆功能。