第七章部分习题解答
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解 : 两 片 74161 级 连 后 , 输 出 端 共 有 16×16=256 个 不 同 的 状 态 , 而 在 用“ 反 馈 置 数 法 ”构 成 的 图 题 7 . 1 . 7 所 示 电 路 中 ,预 置 数 输 入 端 所 加 的 数 据 为 0 1 0 1 0 0 10 ,它 所 对 应 的 十 进 制 数 是 8 2 ,说 明 该 电 路 从 0 1 0 1 0 0 1 0 状 态 开 始 计 数 , 跳 过 了 82 个 状 态 , 因 此 该 计 数 器 的 模 M=256-82=174。
⎧ ⎪ J 1 = Q2 ⎨ ⎪ ⎩ K 1 = Q0
⎧ J 2 = Q1 ⎨ ⎩ K 2 = Q1
状态方程:
n +1 n n n ⎧Q0 = Q0 + Q2 Q0 ⎪ ⎪ n +1 n n n n ⎨Q1 = Q 2 Q1 + Q0 Q1 ⎪ n +1 n n n n n ⎪Q2 = Q 2 Q1 + Q2 Q1 = Q1 ⎩
7.1.16
试 分 析 图 题 7.1.16 所 示 电 路 , 说 明 它 是 多 少 进 制 的 计 数 器 。
解 : 由 图 题 7.1.16 所 示 电 路 可 知 , 该 计 数 器 是 用 “ 反 馈 清 零 法 ” 构 成 的。 当 输 出 端 状 态 为 10101110 时 , 由与非门输出一个清零信号, 使 两 片 74161 同 时 被 清 零 ,计 数 器 又 从 0 0 0 0 0 0 0 0 状 态 开 始 重 新 计 数 。由 于( 1 0 1 0 1 1 1 0 )B = ( 174) D, 因 此 该 计 数 器 的 模 M=174。 7.1.17 试 分 析 图 题 7.1.17 所 示 电 路 , 说 明 它 是 多 少 进 制 的 计 数 器 。
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由状态表可知,该电路是一个五进制计数器,其输出波形图如图题解 7.1.5 所 示 。 7.1.8 试 用 主 从 JK 触 发 器 设 计 一 个 同 步 六 进 制 加 计 数 器 。
解:六进制计数器需要用 3 个触发器。 ( 1) 列 出 该 计 数 器 的 状 态 表 和 驱 动 表 如 表 题 解 7.1.8 所 示 。 表 题 解 7.1.8 计数脉 冲 CP 的 顺序 0 1 2 3 4 5
7.2.2
试 用 两 片 74194 构 成 8 位 双 向 移 位 寄 存 器 。
解 : 用 两 片 74194 组 成 8 位 双 向 移 位 寄 存 器 时 , 只 需 将 其 中 一 片 的 QD接 至 另 一 片 的 右 移 串 行 输 入 端 D S R ,而 将 另 一 片 的 Q A 接 到 这 一 片 的 左 移 串 行 输 入 端 DSL, 同 时 把 两 片 的 S1、 S0、 CP、 RD分 别 并 联 即 可 。 其 电 路 如 图 题 解 7.2.2 所示。
7常用时序逻辑功能器件
7.1.3 图。 解 :首 先 将 4 个 触 发 器 接 成 计 数 工 作 状 态 ,即 将 各 触 发 器 的 D 端 与 其 Q 端 相 连 接 。然 后 决 定 级 间 连 接 方 式 ,即 按 照 二 进 制 加 法 计 数 规 则 ,当 低 位 触 发 器 的 Q 端 已 经 为 1 时 , 则 再 输 入 一 个 计 数 脉 冲 后 Q 端 应 翻 转 为 0, 同 时 向 高 一 位 触 发 器 发 出 进 位 信 号 ,使 高 一 位 翻 转 。因 为 是 用 负 边 沿 触 发 器 ,所 以 只 要 将 低 位 触 发 器 的 Q 端 接 至 高 1 位 触 发 器 的 时 钟 输 入 端 ,当 低 位 的 Q 端 由 1 变为 0 时,正好作为高一位的时钟信号。按照上述步骤,用负边沿 D 触发 器 组 成 的 4 位 二 进 制 异 步 加 法 计 数 器 电 路 如 图 题 解 7.1.3 所 示 。 试用负边沿 D 触发器组成 4 位二进制异步加计数器,画出逻辑
根 据 驱 动 方 程 或 状 态 方 程 可 列 出 其 状 态 表 , 如 表 题 解 7.1.5 所 示 。
表 题 解 7.1.5
计数脉冲
电路状态
等效十进制
CP 的 顺 序
0 1 2 3 4 5
Q2
0 0 1 1 1 0
Q1
0 1 1 1 0 0
Q0
0 1 1 0 1 0
数 0 3 7 6 5 0
⎧ J 1 = Q 2 Q0 ⎨ ⎩ K 1 = Q0
⎧J 0 = 1 ⎨ ⎩K 0 = 1
( 3) 画 出 该 计 数 器 的 逻 辑 电 路 图 , 如 图 题 解 7.1.8b 所 示 。 ( 4) 检 查 自 启 动 能 力 。 当 该 计 数 器 进 入 无 效 状 态 110 时 , 在 CP 脉 冲 作 用 下 , 电 路 的 状 态 将 按 以下顺序变化: 110→ 111→ 000 因而所设计的计数器能够自启动。 7.1.9 制讲数器。 试 分 析 图 题 7.1.9 所 示 电 路 , 画 出 它 的 状 态 图 , 说 明 它 是 几 进
n Q2
现态 Q1n 0 0 1 1 0 0 1 1
n Q0 n +1 Q2
次态 Q1n +1 0 1 1 0 0 0 × ×
n +1 Q0
驱动信号
J2
0 0 0 1 × × × ×
K2
× × × × 0 1 × ×
J1
0 1 × × 0 0 × ×
K1
× × 0 1 × × × ×
J0
1 × 1 × 1 × × ×
K0
× 1 × 1 × 1 × ×
0 0 0 0 1 1 1 1
0 1 0 1 0 1 0 1
0 0 0 1 1 0 × ×
1 0 1 0 1 0 × ×
( 2)画 出 卡 诺 图 ,如 图 题 解 7.1.8a 所 示 ,化 简 后 ,求 得 各 触 发 器 的 驱 动方程。
⎧ J 2 = Q1Q0 ⎨ ⎩ K 2 = Q0
解 :图 题 7 . 1 . 9 所 示 电 路 是 由 7 4 1 6 1 用“ 反 馈 清 零 法 ”构 成 的 十 进 制 计 数 器 。 状 态 图 如 图 题 解 7.1.9 所 示 。 其 中 1010 仅 在 极 短 的 时 间 内 出 现 。
7.1.10
试 分 析 图 题 7.1.10 所 示 电 路 , 画 出 它 的 状 态 图 , 说 明 它 是 几
解: 方 法 一 : 反 馈 清 零 法 。 利 用 74LS290 在 R9( 1) ·R9( 2) =0、 R0( 1) =R0( 2) =1 的条件下能够实现异步清零的功能,构成六进制计数器,其电路如图题解 7.1.14a所 示 。 计 数 状 态 为 自 然 二 进 制 数 0000~ 0110。 设 电 路 初 态 为 0000, 在 第 6 个 计 数 脉 冲 作 用 后 , 电 路 状 态 变 为 0110, 这 时 有 R0( 1) =R0( 2) =1, 于 是 立 即 使 QDQCQBQA变 为 0000, 因 此 0110 这 个 状 态 出 现 的 时 间 极 短 。 方 法 二 :反 馈 置 数 法( 置 1 0 0 1 ) 。利 用 7 4 L S 2 9 0 在 R 9 ( 1 ) = R 9 ( 2 ) = 1 时 能 够 直 接 置 1 0 0 1 的 功 能 , 构 成 六 进 制 计 数 器 , 其 电 路 如 图 题 解 7 . 1 . 1 4b 所 示 。 设 电 路 初 态 为 1001, 第 1 个 计 数 脉 冲 作 用 后 , 电 路 状 态 变 为 0000。 图 题 解 7.1.14c是 该 计 数 器 的 状 态 图 。
7.1.5 的波形图。
试 分 析 图 题 7.1.5 电 路 是 几 进 制 计 数 器 , 画 出 各 触 发 器 输 出 端
解 :由 图 题 7 . 1 . 5 可 写 出 各 触 发 器 的 驱 动 方 程 和 该 电 路 的 状 态 方 程 ,即
⎧J 0 = 1 ⎨ K = Q2 驱动方程: ⎩ 0
进制讲数器。 ( 74163 是 具 有 同 步 清 零 功 能 的 4 位 二 进 制 同 步 加 计 数 器 , 其 他 功 能 与 74161 相 同 )
解 :图 题 7.1.10 是 用“ 反 馈 清 零 法 ”构 成 的 计 数 器 ,该 计 数 的 模 M=11, 图 题 解 7.1.10 是 它 的 状 态 图 。 设 电 路 初 态 为 0000, 在 第 10 个 计 数 脉 冲 作 用 后 ,QDQCQBQA变 成 1010,同 时 RD由 1 变 成 0,但 由 于 74163 是 同 步 清 零 ,因 此 在 第 11 个 计 数 脉 冲 作 用 后 , QDQCQBQA才 能 变 成 0000。 7.1.11 进制计数器。 试 分 析 图 题 7.1.11 所 示 电 路 , 画 出 它 的 状 态 图 , 说 明 它 是 几
解 :图 题 7 . 1 . 1 1 所 示 电 路 是 由 7 4 H C T 1 6 1 用“ 反 馈 置 数 法 ”构 成 的 十 一 进 制 计 数 器 ,其 状 态 图 与 图 解 题 7 . 1 . 1 0 相 同 。设 电 路 初 态 为 0 0 0 0 ,在 第 1 0 个 计 数 脉 冲 作 用 后 , QDQCQBQA变 成 1010, 同 时 LD由 1 变 成 0, 由 于 74HCT161 是 同 步 置 数 , 因 此 在 第 1 1 个 计 数 脉 冲 作 用 后 , 置 数 输 入 端 D C B A = 0 00 0 的 状 态 被 置 入 计 数 器 , 使 QDQCQBQA变 成 0000。 7.1.13 1001~ 1111。 解 : 由 已 知 条 件 知 , 7 4 H C T 1 61 在 计 数 过 程 中 要 跳 过 0 0 0 0 ~ 1 0 0 0 九 个 状 态 , 因 此 可 用 “ 反 馈 置 数 法 ” 实 现 1001~ 1111 的 计 数 过 程 , 即 在 74HCT161 ,并将进位信号经反相器反相后加至预置 的 预 置 数 输 入 端 加 上 1 0 0 1( D C B A ) 数 控 制 端 LD 上 , 其 电 路 如 图 题 解 7.1.13 所 示 。 7.1.14 法。 试 用 74LS290 设 计 一 个 六 进 制 计 数 器 , 要求采取两种不同的方 试 用 74HCT161 设 计 一 个 计 数 器 , 其 计 数 状 态 为 自 然 二 进 制 数