数字逻辑第六章讲解
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第六章习题答案
1现有D触发器组成的三个n位寄存器，需要连接起来传送数据。当控制信号S a有效时，执行（Ra）→Rc 的操作；当控制信号S b有效时，执行（R b）→R C的操作。试写出连接电路的逻辑表达式，并画出逻辑电路图。解：
Rc = Ra·Sa·LDC + Rb·Sb·LDC
2 现有D触发器组成的四个8位寄存器，要求它们之间实现数据传送，试设计连接电路。
解：
BUS
3 ALU的输出端一般带有一个移位器，其功能为：①ALU输出正常传送；②ALU输出左移1位（ALU i+1）传送；③ALU输出右移一位（ALU i-1）传送。试设计移位器的逻辑电路。
解：
4 一个系统有A,B两条总线，为了接收来自任何一条总线上的数据并驱动任何一条总线，需要一个总线缓冲寄存器。请用D触发器和三态门设计一个总线缓冲寄存器。
解：
5 试构造能完成下列程序操作的ASM图：
（a）if X = N, then … 。
（b）if X≠N, then …, else …。
解：
（c）for X from A to B, step C, do… 。解：
（d）while X = Y, do …。
解：
（e X < O, then …, else …。解：
6 有一个数字比较系统，它能对两个8位二进制进行比较。其操作过程如下：先将两个8位二进制数存入寄存器A和B, 然后进行比较，最后将大数移入寄存器A中。要求：
⑴画出此系统方框图，并构造ASM流程图。
⑵设计一个计数器型控制器。
解：（1）
②状态转移真值表
PS NS
B A B( D ) A( D )
转移条件 C
0 0
0 1
1 0 1 10 1
1 0
1 1
1 0
0 1
无条件转移
无条件转移
无条件转移
( A > B ) = 1
A >
B = 0
根据 NS = PS·C 公式，激励方程表达式为：
B ( D ) = BA + BA + BA·( A > B )
A ( D ) = BA + BA + BA·( A >
B ) = A + BA ·( A > B )
③电路图
④ 控制信号表达式：
7. 根据题6的条件，设计一个MUX 型控制器。
① ASM 流程图
LDR b
LDR a
CAP
LDR b = ( 状态 a + 状态 c ) T 2 = ( BA + BA ) T 2 = AT 2
LDRa = 状态 b ·T 2 = BAT 2
CAP = 状态 d = BA
LDR b LDR a CAP
B 2
② 状态转移表
③ 电路图
④ 控制信号表达式为：
LDR B =(状态a ＋状态c)·T 2=(＋B )·T 2
LDR A =状态b·T 2=A·T 2 CAP=状态d ＝BA
8. 根据题6的条件，设计一个定序型控制器。
① ASM 流程图
十进制编码
PS NS
B
A B(D)A(D)转移条件C
0 (00)1 (01)2 (10)3 (11)
0011
0101
01110
10101
C B =0 , C A =1C B =1, C A =0C B =1, C A =1C B =(A>B), C A =0 B
A >C A =C
B =0, LDR A
LDR B
CAP
T 清B A A B
②状态转移表
（3）写出激励方程NS=Σ PS·C
控制信号表达式
（4）逻辑电路图
9.根据题6的条件，设计一个微程序控制器。
①微程序流程图
②微指令格式
③定时信号
T1-----打入微指令寄存器定时 T2-----执行部件控制信号定时 T3-----修改微地址并读出控存定时 ④ 微程序控制器电路
⑤ 微程序代码
10. 某控制器的状态表如下表所示，其中X 和Y 为输入变量，试设计一个计数器型控制器。
① ASM 流程图与编码(Q 1,Q 2为两个触发器) 令 状态A=00, B=01, C=10, D=11
当前微地址
微指令二进制代码微命令
判别
下一微地址
0000010001011000
100010100001
0001
0100010110000100
PS NS
输出F
XY=00 01 10 11XY=00 01 10 11A B C D
A B C D A A C D A B B D A
B
C
D
0001000101
1
1
1001
② 状态转移表
③ 激励方程表达式
利用NS=∑PS·C 公式，使用D 触发器。 Q 2(D)=·X + ·XY + Q 1·X + Q 1·XY +
Q 2·XY + Q 2 Q 1·X + Q 2 Q 1·XY
= ·X + ·XY + Q 1·X
Q 1(D) = ·Y + Q 1·XY + Q 2(X+Y) + Q 2Q 1·Y = ·Y + Q 2·X + Q 2·Y ④ 电路图
PS NS 转移条件Q 2Q 1Q 2
Q 10 0 0 11 01 10 0
0 0 0 01 01 10 0 0 10 11 10 0 0 11 01 1
0 1
1 0
1 1
xy xy
xy xy
xy xy
xy xy xy xy
xy xy xy xy
xy xy
2Q 1Q Y 2Q 1Q 2Q Y 2Q 1Q Y 2Q 1Q 1Q 2Q 1Q 2Q 1Q 2Q 1Q