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。

13. 某压力报警系统的逻辑电路如图12-42所示。

已知压力传感器压力安全时输出为0，压力不安全时输出为1。

按钮开关S是供维修人员使用的。

通过阅读逻辑电路图可知:图12-42 题13图⑴压力安全时,Q= 1 ,Y1= 0 ,蜂鸣器不响,Y2= 1 , 绿色LED发光。

⑵压力不安全时,Q= 0 ,Y1= 1 ,蜂鸣器响 ,Y2= 0 , 红色LED发光。

⑶压力不安全有维修人员在场按下开关S时,Q= 0 ,Y1= 0,蜂鸣器不响,Y2=0 , 红色LED发光。

12-2 选择题1. 边沿触发器输出状态的变化发生在CP脉冲的（B）。

A．上升沿B．下降沿或上升沿C．CP=1期间D．CP=0期间2. 所有触发器中应用最广泛的是（B）。

A．电平触发器B．主从触发器C．边沿触发器3. 欲寄存8位数据信息，需要触发器的个数是（A）。

A．8个B．16个C．4个D．9个4. 时序逻辑电路一般由（C）构成。

A．触发器或门电路B．门电路C．触发器或触发器和门电路的组合D．运算放大器5. 同步RS触发器的逻辑符号是图12-43中的（B）。

图12-43 题5图6. 具有保持和翻转功能的触发器是（）。

A．D触发器B．T触发器C．T 触发器D．RS触发器7. 某计数器在计数过程中，当计数器从111状态变为000状态时产生进位信号，此计数器是（A）计数器。

A．八进制B．七进制C．六进制D．三进制8. 右移寄存器在连续送入的CP脉冲的作用下，可将存放的数码（C）。

A．从低位到高位串行输入，串或并行输出B．从低位到高位并行输入，串或并行输出C．从高位到低位串行输入，串或并行输出D．从高位到低位并行输入，串或并行输出9. 下列电路中不属于时序逻辑电路的是（C）。

A．同步计数器B．异步计数器C．编码器D．寄存器10. 同步预置式的十进制加法计数器，预置初始值为0011，则产生进位前的计数状态是（A ）。

A ．1001B ．1100C ．1101D ．111011、如图21所示的逻辑符号中，RD 的作用是（ ）。

（图21）a 、置1端b 、置0端c 、时钟信号输入端(答：b)12、由图22所示连接处理方法可知, JK 触发器转换成为了( )。

( 图22 )a. D 触发器.b. T ′触发器. C. T 触发器.(答：c)13、由图23所示逻辑符号可知,该触发器为（ ）触发翻转的RS 触发器.( 图23 )a. 上升沿b.下降沿c. CP 信号ACP(答：b)14、在逻辑功能上，只具有置0和置1 逻辑关系的触发器是（）。

a. RS;b. JK;c. D .(答：c)15、.在逻辑功能上，具有约束条件的触发器，只有（）。

a. RS;b. JK;c. D .(答：a)12-3 判断1.同步RS触发器只有在CP信号到来后，才依据R、S信号的变化来改变输出的状态。

（）答案：√2.二进制计数器中，每一位触发器的进位信号是产生在由0变1的时候。

（）答案：×3.触发器是构成时序电路的基本单元。

（）答案：√4.触发器具有记忆功能。

（）答案：√5.不仅可以用与非门构成RS触发器，还可以用或非门构成RS触发器。

（）答案：√6.主从JK触发器电路中，主触发器合从触发器输出状态的翻转是同时进行的。

（）答案：×7.所谓上升沿触发，是指触发器的输出状态变化是发生在CP=1期间。

（）答案：×8.主从JK触发器的初始状态为0，当J=K=1，CP=1时，Q=1。

（）答案：×9.按照计数器在计数过程中触发器翻转的次序，把计数器分为同步、异步计数器。

（）答案：√10.存储器即为寄存器，两者实质上是一样的。

（×）11.门电路无记忆功能，但用门电路构成的触发器具有记忆功能。

（√）12.在触发器的逻辑符号中，用小圆圈表示反相。

（√）13.一个触发器只能保存一位二值信息。

（√）14.所谓上升沿触发，是指触发器的输出状态变化发生在CP脉冲从0到1的时刻。

（√）15. T触发器中当T≡0时，称其为T 触发器。

（×）16.每个触发器均有两个状态相反的输出端。

（√）17.加法计数器一般为同步计数器，减法计数器一般为异步计数器。

（×）12-4 作图题1. 根据图12-44（a）所示的逻辑符号及图12-44（b）所示的CP、R、S端的信号波形画出输出Q的波形图。

（D R=1，D S=1）(a) 逻辑符号(b) 输入信号波形图12-44 题1图解：见图12-44（c）图12-44（c）2. 图12-45所示电路为D锁存器,试对应CP和D的波形画出Q端的波形。

并说明此锁存器为电平触发方式还是边沿触发方式？若为电平触发是高电平有效还是低电平有效？若为边触发沿触发触发沿是上升沿还是下降沿？（a）（b）图12-45 题2图解：见图12-45（c）:图12-45（c）3. 已知下降沿触发的JK触发器各输入端波形如图12-46所示请对应画出输出Q端的波形。

图12-46 题3图解：见图12-46（a）所示：图12-46（a）4. 已知图12-47所示电路中触发器均为边沿触发器，请对应于CP、CR、D 的波形画出Q0和Q1的波形（设FF0和FF1初始状态均为1）。

图12-47 题4图解：见图12-47（a）所示图12-47（a）5. JK触发器接成图12-48（a）所示电路，CP、A、B端的输入波形如图12-48（b）所示,试画出输出Q端的波形。

（假设触发器初态为0）。

(a) 电路图(b) 波形图图12-48解：见图12-48（a）所示图12-48（a）6. 试分析图12-49所示的电路,若初始状态为0,请列出在计数脉冲CP作用下的工作状态表。

画出工作波形图,并指出它是几进制计数器。

图12-49解：该电路为三进制电路。

（1）工作状态表（2）波形图见图12-48（a）见图12-48（a）所示7. 图12-50所示的寄存器初态Q3Q2Q1Q0=0000,串行输入端D SL输入的数据为1101,试画出在连续四个CP脉冲作用下寄存器的状态波形图，并列出状态表。

图12-50 题7图解：（1）波形图见图12-50（a）图12-50（a）（2）状态表12-5设计题1. 按如下规定的要求画出相应的边沿JK触发器的逻辑符号（1）CP的上升沿触发，异步置0端、置1端高电平有效；解：见下图（2）CP的下降沿触发，异步置0端、置1端低电平有效。

解：见下图2. 图12-51是四位二进制加法计数器的逻辑符号，CR为异步清零端，LD为同步清零端。

试用异步置0法构成十进制加法计数器。

要求写出清零端信号的逻辑表达式，并画出逻辑电路图。

图12-51 题2图解：该LS161为4位二进制计数器，可计16个十进制数，根据题意要求，将10以上的6个数剔除，当计数器计到10，进位回0，即可形成一个10进制计数器。

将Q 3、Q 1的输出端连接到与非门的输入端（图12-51a ），与非门的输出端接CR 异步清零端，当Q 3Q 2Q 1Q 0=1010时，CP 端输入了10个脉冲，Q 3、Q 1为高电平，与非门输出低电平，计数器清零。

清零逻辑表达式为21Q Q CR 。

图12-51（a ） 十进制计数器3. 试用74LS161构成一个从1计到12的十二进制计数器。

解：将图12-51（a ）中的与非门两个输入端分别改接到Q 3Q 2，即构成十二进制计数器。

当Q 3Q 2Q 1Q 0=1100，为十二进制的12，计数器清零。

1. 基本RS 触发器电路如下，画出Q ，Q 的输出波形。

S RQS&QR&Q Q答案：S R Q Q2.在如下图的JK 触发器中，CP 和J.K 的波形如图，试对应画出Q 和Q 的波形，触发器的初始状态为0。

3、如图16所示，读图填空：(1)R D =0时F 2 F 1的状态Q 2 Q 1=（ ）；(2)F 1的特征方程Q 1n+1=( ),F 2的特征方程Q 2n+1=( ); (3)就触发器的触发方式而言，F 1是（ ）沿触发，F 2是（ ）沿触发；(4)设Q 2 Q 1=00，第一个CP 脉冲上升沿到达时Q 2 Q 1=（ ），第一个CP 脉冲下降沿到达时，Q 2 Q 1=（ ）。

（图16）[答：（1）Q 2 Q 1=00（2）nnn Q K Q J Q 1111+=+；D Q n =+12。

（3）F 1是下降沿触发； F 2是上升沿触发。

（4）第一个CP 上升沿到达是Q 2 Q 1=00；第一个CP 下降沿到达时，F 1发生翻转，所以Q 2 Q 1=01。

]4、电路如图19所示，各触发器的初始状态为0，按下列步骤分析电路。