数字电子技术基础(第四版)课后习题答案_第四章

第4章触发器
[题4.1]画出图P4.1所示由与非门组成的根本RS触发器输出端Q、Q的电压波形，输入端S、R的电压波形如图中所示。

图P4.1
[解]见图A4.1
图A4.1
[题4.2]画出图P4.2由或非门组成的根本R-S触发器输出端Q、Q的电压波形，输出入端S D，R D的电压波形如图中所示。

图P4.2
[解]见图A4.2
[题4.3]试分析图P4.3所示电路的逻辑功能，列出真值表写
出逻辑函数式。

图P4.3 [解]：图P4.3所示电路的真值表
S R Q n Q n+1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0* 1 1
1
0*
由真值表得逻辑函数式 01=+=+SR Q R S Q n
n
[题4.4] 图P4.4所示为一个防抖动输出的开关电路。

当拨动开关S 时，由于开关触点接触瞬间发生振颤，D S 和D R 的电压波形如图中所示，试画出Q 、Q 端对应的电压波形。

图P4.4
[解] 见图A4.4
图A4.4
[题4.5] 在图P4.5电路中，假设CP 、S 、R 的电压波形如图中所示，试画出Q 和Q 端与之对应的电压波形。

假定触发器的初始状态为Q =0。

图P4.5
[解]见图A4.5
图A4.5
[题4.6]假设将同步RS触发器的Q与R、Q与S相连如图P4.6所示，试画出在CP 信号作用下Q和Q端的电压波形。

己知CP信号的宽度t w = 4 t Pd 。

t Pd为门电路的平均传输延迟时间，假定t Pd≈t PHL≈t PLH，设触发器的初始状态为Q=0。

图P4.6
图A4.6
[解]见图A4.6
[题4.7]假设主从结构RS触发器各输入端的电压波形如图P4.7中所给出，试画Q、Q端对应的电压波形。

设触发器的初始状态为Q=0。

图P4.7
[解] 见图A4.7
图A4.7
[题4.8]假设主从结构RS触发器的CP、S、R、D
R各输入端的电压波形如图P4.8
所示，
1
D
S。

试画出Q、Q端对应的电压波形。

图P4.8
[解] 见图A4.8
图A4.8
[题4.9] 主从结构JK 触发器输入端J 、K 和CP 的电压波形如图P4.9所示，试画出Q 、
Q 端对应的电压波形。

设触发器的初始状态为Q = 0。

图P4.9
[解]见图A4.9
图A4.9
[题4.10] 假设主从结构JK 触发器CP 、D R 、D S 、J 、K 端的电压波形如图P4.10所
示，试画出Q 、Q 端对应的电压波形。

图P4.10
[解] 见图A4.10
图A4.10
[题4.11]己知维持阻塞结构D触发器输入端的电压波形如图P4.11所示，试画出Q、Q端对应的电压波形。

图P4.11
[解] 见图A4.11
图A4.11
[题4.12]CMOS边沿触发结构JK触发器各输入端的电压波形如图P4.12所示，试画Q端对应的电压波形。

出Q、
图P4.12
[解] 见图A4.12
图A4.12
[题4.13]设图P4.13中各触发器的初始状态皆为Q=0，试画出在CP信号连续作用下各触发器输出端的电压波形。

图P4.13 [解] 见图A4.13
图A4.13
[题4.14]试写出图P4.14〔a〕中各电路的次态函数〔即
1
1
+
n
Q、1
2
+
n
Q、13+n
Q、1
4
+
n
Q〕
与现态和输入变量之间的函数式，并画出在图P4.14〔b〕给定信号的作用下Q1、Q2、、、Q3、、Q4的电压波形。

假定各触发器的初始状态均为Q=0。

[解]
电路驱动方程为：
A Q A AQ J n n =+=11，
B Q B BQ K n
n =+=11；
AB S =，B A R +=；B A T ⊕=；B A D ⊕=
代入特性方程，得状态方程：
n n n n n BQ Q A Q K Q J Q 111111 +=+=+
n n n Q B A AB Q R S Q 2
212)(++=+=+
n n n Q B A Q T Q 3313⊕⊕=⊕=+ B A D Q n ⊕==+14
根据状态方程画波形，见图A4.14。

图A4.14
[题4.15] 在图P4.15所示主从结构JK 触发器电路中，己知CP 和输入信号T 的电压波形如下图，试画出触发器输出端Q 和Q 的电压波形，设触发器的起始状态为Q =0。

图P4.15
[解] 见图A4.15
图A4.15
[题4.16] 在图P4.16电路中，输入信号I v 的电压波形如下图，试画出与之对应的输出电压O v 的波形。

触发器为维持阻塞结构，初始状态为Q =0。

〔提示：应考虑触发器和异或门的传输延迟时间。

〕
图P4.16
[解] 见图A4.16
图A4.16
[题4.17] 在图P4.17的主从JK 触发电路中，CP 和A 的电压波形如图中所示，试画出Q 端对应的电压波形。

设触发器的初始状态为Q = 0。

图P4.17
[解] 见图A4.17
图A4.17
[题4.18] 图P4.18所示是用CMOS边沿触发器和或非门组成的脉冲分频电路。

试画出在一系列CP脉冲作用下，Q1、Q2和Z端对应的输出电压波形。

设触发器的初始状态皆为Q = 0。

图P4.18
[解] 见图A4.18
图A4.18
[题4.19] 图P4.19所示是用维持阻塞结构D触发器组成的脉冲分频电路。

试画出在一系列CP脉冲作用下输出端Y对应的电压波形。

设触发器的初始状态均为Q = 0。

图P4.19
[解] 见图A4.19
图A4.19
[题4.20] 试画出图P4.20电路输出Y 、Z 的电压波形，输入信号A 和时钟CP 的电压波形如图中所示，设触发器的初始状态均为Q = 0。

图P4.20
[解]
2121Q Q Q Q Y +==
2121Q Q Q Q Z +==
A Q n =+11； 11
2n n Q Q =+
波形见图A4.20。

图
A4.20
[题4.21] 试画出图P4.21电路输出端Q 2的电
压波形。

输入信号A 和CP 的电压波形与上题相同，假定触发器为主从结构，初始状态均为Q = 0。

图P4.21
[解]
) (1111A CP Q Q n n ==+；
21Q R D =；
) ( 22112CP CP Q Q Q n n n ==+ 波形见图A4.21。

图
A4.21
[题4.22] 试画出图P4.22电路在一系列CP 信号作用下Q 1、Q 2、Q 3端输出电压的波形，触发器为边沿触发结构，初始状态为Q = 0。

图P4.22
[解]
）（CP CP Q Q n n ==+1111 ) 12212Q CP Q Q n n ==+（ )( 133213Q CP Q Q Q n n n =⊕=+
波形见图A4.22。

图A4.22
[题4.23] 试画出图P4.23电路在图中所示CP 、D R 信号作用下Q 1、Q 2、Q 3的输出电压波形，并说明Q 1、Q 2、Q 3输出信号的频率与CP 信号频率之间的关系。

图P4.23
[解]
）（CP CP Q Q n n ==+1111
）（12212 Q CP Q Q n n ==+
）（23313 Q CP Q Q n n ==+
波形见图A4.23。

图A4.23
假设CP 的频率为0f ，那么Q 1、Q 2、Q 3的频率分别为021f 、041f 、081
f 。