数字电路第四章答案

数字电路第四章答案

【篇一：数字电路答案第四章时序逻辑电路2】

p=1，输入信号d被封锁，锁存器的输出状态保持不变；当锁存命令cp=0，锁存器输出q?d，q=d；当锁存命令cp出现上升沿，输入信号d被封锁。

根据上述分析，画出锁存器输出q及 q的波形如习题4.3图（c）所示。

习题4.4 习题图4.4是作用于某主从jk触发器cp、j、k、 rd及 sd 端的信号波形图，试绘出q端的波形图。

解：主从jk触发器的 rd、且为低有效。只有当rd?sd?1 sd端为异步清零和复位端，

时，在cp下降沿的作用下，j、k决定输出q状态的变化。q端的波形如习题4.4图所示。

习题4.5 习题4.5图（a）是由一个主从jk触发器及三个非门构成的“冲息电路”，习题4.5图（b）是时钟cp的波形，假定触发器及各个门的平均延迟时间都是10ns，试绘出输出f的波形。

cp

f cp

100ns

10ns

q

（a）

f

30ns

10ns

（b）（c）

习题4.5图

解：由习题4.5图（a）所示的电路连接可知：sd?j?k?1，rd?f。当rd?1时，在cp下降沿的作用下，且经过10 ns，状态q发生翻转，再经过30ns，f发生状态的改变，f?q。rd?0时，经过10ns，状态q=0。根据上述对电路功能的分析，得到q和f的波形如

习题4.5图（c）所示。

习题4.6 习题4.6图（a）是一个1检出电路，图（b）是cp及j端的输入波形图，试绘出 rd端及q端的波形图（注：触发器是主从触发器，分析时序逻辑图时，要注意cp=1时主触发器的存储作用）。

cp

j

（a）

q

d

（c）

cp j

（b）

习题图

解：分析习题4.6图（a）的电路连接：sd?1,

k?0,rd?cp?q；分段分析习题

4.6图（b）所示cp及j端信号波形。

（1）cp=1时，设q端初态为0，则rd?1。j信号出现一次1信号，即一次变化的干扰，且k=0，此时q端状态不会改变；

（2）cp下降沿到来，q端状态变为1，rd?cp，此时cp=0，异步

清零信号无效；（3）cp出现上升沿，产生异步清零信号，使q由

1变为0，在很短的时间里 rd又恢复到1；

（4）同理，在第2个cp=1期间，由于j信号出现1信号，在cp

下降沿以及上升沿到来后，电路q端和 rd端的变化与（2）、（3）

过程的分析相同，其波形如习题4.6图（c）所示。

结论：该电路可以实现1信号的检出功能。

习题4.7 习题4.7图（a）是用主从jk触发器构成的信号检测电路，用来检测cp高电平期间ui是否有输入脉冲，若cp、ui电压如习题4.7图（b）所示，试画出输出电压uo的波形。

cp ui

（b）

（a）

q

（c）

ui cp

uo

习题4.7图

解：分析习题4.7图（a）的电路连接：k?1,分析习题4.7图（b）

给定的信号波形。

j?ui,rd?cp?uo,uo?q；分段

（1）cp=1时，设q端初态为0，则rd?1。ui信号出现一次1信号，即一次变化的干扰，且k=1，此时q端状态不变；

（2）cp下降沿到来，q端状态由0变为1，rd?cp，此时cp=0，

异步清零信号无效；

（3）cp出现上升沿，异步清零信号有效，使q端由1变为0，当

q变为0后， rd

又恢复为1；

（4）同理，在以后的cp=1期间，ui信号出现一次1信号，在cp

下降沿以及上升沿到来后，电路q端和 rd端的变化与（2）、（3）

过程的分析相同，其波形如习题4.7图（c）所示。

习题4.8 习题4.8图（a）是由一个维持阻塞d触发器及一个边沿jk

触发器构成的电路，图（b）是输入信号，试绘出q1及q2的波形。解：分析习题4.8图（a）的电路连接：该电路是同步电路，由d触

发器和jk触发器组成，d触发器的d端接外部输入信号，jk触发器j 端与d触发器的q端相连，且k=1。

输出波形分析如习题4.8图（c）所示。

习题4.9 试利用触发器的特征方程式写出习题4.9图（a）、（b）、（c）中各触发器次态输出qn+1与现态qn和a、b之间的逻辑函数式。

d

2 2

cp d d

（a）

cp d d

（b）

q1 q2

（c）

d 习题4.8图

q

（a）（b）（c）

习题4.9图

解：习题4.9图（a）由d触发器组成，d触发器的特征方程为：qn?1?d，根据电路连接d?aqn，将d代入特征方程，因此触发器次态qn+1与现态qn和a之间的逻辑函数式为：

qn?1?aqn

习题4.9图（b）由jk触发器组成，jk触发器的特征方程为：

qn?1?jqn?kqn，根据电路连接j?k?a?b，将j、k代入特征方程，

因此触发器次态输出qn+1与现态qn和a、b之间的逻辑函数式为： qn?1?(a?b)qn?a?bqn

习题4.9图（c）由d触发器组成，根据电路连接d?bqn?aqn，将

d代入特征方程，因此触发器次态输出qn+1与现态qn和a、b之

间的逻辑函数式为：

qn?1?bqn?aqn?bqn?aqn

习题4.10 设习题4.10图中各触发器初始状态为0，试画出各触发

器在cp作用下q端的波形。

解：各触发器在cp作用下q端的波形如习题4.10图（i）所示。

q

q

(a) (b) (c) (d)

1 q

(e)

(f) (g) (h)

习题4.10图

cp

qa

qb

qc

qd

qe qf

qg

qh

习题4.10图（i）

习题4.11 已知电路如习题4.11图（a）所示，若cp及a波形如题

图（b）所示，各触发器初态为0，试画出各触发器输出端q1和q2

的波形。

cp

a （a） q1

q2

cp

a

（c）

习题4.11图