数字电子技术基础 第05章时序逻辑电路习题解
数字电路基础_D05-02时序逻辑电路的分析
5.2时序逻辑电路的分析分析时序逻辑电路，就是要找出输出信号在输入信号和时钟信号作用下的变化规律。
5.2.1同步时序逻辑电路的分析[例5-2-1]分析图5-2-1所示时序逻辑电路的逻辑功能，输入变量To ＝l ，写出其激励函数，状态方程和输出函数。
画出状态转换表、状态转换图及时序波形图。
解 :①分析逻辑电路图首先，明确时钟驱动情况，是同步还是异步时序逻辑电路。
分析每个触发器的触发方式，分清输入变量和输出变量、组合电路和记忆电路部分。
图5-2-1所示的触发器都由同一时钟直接驱动，所以为同步时序逻辑电路。
C 为输出变量，TO ＝l 为输入变量，与门G1、G2、G3为组合电路，Fo 、Fl 、F2、F3为接成T 型的JK 触发器，均为下降沿触发。
②写出各触发器的激励函数如果CP 是由该时序逻辑电路内部形成的，还应写出各触发器CP 端的激励函数。
本例中各触发器的激励函数为： To ＝1nQ T 01= n n Q Q T 012= n n n Q Q Q T 0123=③写出相应的状态方程及输出函数根据触发器的类型写出相应的特性方程，然后将激励函数代入，求出状态方程。
T 触发器特性方程为:T Q Qn n ⊕=+1，故得状态方程：nn n n n n n n n n n n n n n n n n Q Q Q Q T Q Q QQ Q T Q QQ Q T Q Q Q T Q Q 0123331301222121111100010⊕=⊕=⊕=⊕=⊕=⊕==⊕=++++Q n是在下一个CP 来到之前，即现在(t n 时刻)触发器状态，以后的分析中为了简单，可以将n 去掉。
待下一个CP 来到后(t n+1时刻)触发器将转换成次态Q n+1。
输出函数：C = Q 3Q 2Q 1Q 0④状态转换表(状态转换真值表)该电路输入变量To ＝1为常量，因此电路的次态和输出只取决于电路的原态。
设电路的原态为Q 3Q 2Q 1Q 0 =0000，当时钟CP 的第一个下降沿来到后，代人其状态方程和输出函数得到：013=+n Q , 012=+n Q , 011=+n Q , 110=+n Q 填入表5-2-l 中，将这一结果作为新的原态，即Q 3Q 2Q 1Q 0 =0001；当时钟CP 的第二个下降沿来到后，重新代人状态方程和输出函数，又得到一组新的次态和输出值，填入表5-2-1。
王海光数字电子技术基础 第5章 时序逻辑电路
与触发器的对应关系，还应给出排序示范
图 （ 如 图 5.1.2 示 范 图 圆 圈 中 标 注 的 Q3Q2Q1 ），对含多个输入输出端的时序
电路，也应在示范图中标出（如图5.1.2中
指向线上标注的/Y）。
5.1.1 时序逻辑电路的人工分析
（5）电路功能判断说明。
对电路功能的判断应结合输入输出信号的具体物理含义来
5.1.1 时序逻辑电路的人工分析
*二、异步时序逻辑电路的分析
与同步时序电路不同的是，异步时序电路中的所有触发 器并非由同一时钟源触发，所以在根据电路的现态计算电路 的次态时，应特别注意各个触发器的时钟条件是否具备。只 有时钟条件具备的触发器才会按状态方程描述的逻辑关系转
换成次态，否则将维持现态不变。为此在分析异步时序电路
组合逻辑电路
Y1 Yj
Z Zk 存储电路
图5.0.1 时序逻辑电路结构示意框图
这四种信号之间的逻辑关系可用以下三个向量函数表示： 输出方程：Y（tn）=F1[X（tn），Q（tn）]
驱动方程：Z（tn）=F2[X（tn），Q（tn）]
状态方程： Q（tn+1）=F3[Z（tn），Q（tn）] 式中tn、tn+1是对电路进行考察的两个相邻的离散时间。
5.1.1 时序逻辑电路的人工分析
一、同步时序逻辑电路的分析 导出同步时序电路的状态转换表、状态转换图和时序波 形图，判断时序电路逻辑功能的通常步骤：
1．根据给定的时序电路列出电路的输出方程和驱动方程组。 2．将各个驱动方程代入对应触发器的特性方程得到整个时序 电路的状态方程组。 3．根据电路的状态方程组计算列出电路的状态转换表。 4．根据电路的状态转换表画出状态转换图或时序波形图。 5．根据状态转换图或时序波形图说明电路的逻辑功能，判断 电路能否自启动。
第五章时序逻辑电路习题答案
第五章时序逻辑电路习题答案第五章时序逻辑电路习题答案[题5.1]电路能自启动。
状态转换图如图A5.1. [题5.2] [解]电路的状态转换图如图A5. 2 。
[题5.3] [解]电路的状态转换图如图A5. 3。
电路能自启动。
电路能自启动。
[题5.4] [解]电路状态转换图如图A5.4。
A =0时作二进制加法计数，A =1时作二进制减法计数。
时作二进制减法计数。
[题5.5][解]。
电路能自启动。
状态转换图如图A5. 5。
电路能自启动。
[题5.6][解] 见图A5. 6 。
[题5.7][解] 经过4个时钟信号作用以后，两个寄存器里的数据分别为A 3A 2A 1A o =1100,B 3B 2B 1B o = 0000。
这是一个4位串行加法器电路。
CI 的初始值设为0. [题5.8][解]图P5. 8电路为七进制计数器。
电路为七进制计数器。
[题5.9][解] 电路的状态转换图如图A5. 9。
这是一个十进制计数器。
器。
[题5.10][解] 见图A5. l0.[题5.11][解] M=1时为六进制计数器，M=0时为八进制计数器。
时为八进制计数器。
[题5.12][解] A=1时为十二进制计数器，A=0时为十进制计数器。
[题5.13][解] 见图A5. 13[题5.14][解] 这是一个七进制计数器。
电路的状态转换图如图A5. 14所示。
其中Q 3Q 2Q 1Q 0的0110,0111,1110,1111 4个状态为过渡状态。
为过渡状态。
[题5.15][解] 第(1)级74LS161接成了七进制计数器，第(2)级74LS161接成了九进制计数器，两级串接成7*9=63进制计数器。
故Y 的频率与CP 的频率之比为1:63。
[题5.16][解] 第(1)片74160接成十进制计数器，第(2)片74160接成了三进制计数器。
第(1)片到第(2)片之间为十进制，两片串接组成71-90的二十进制计数器。
的二十进制计数器。
时序逻辑电路练习题及答案
第五章时序逻辑电路练习题及答案［］分析图时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图，说明电路能否自启动。
图［解］驱动方程：丿广心=2, 状态方程：Q；J00" +型0 =型㊉G：厶=©=©, er = +Q-Q"=0 ㊉er ；、=Q、QJ 电Q；Q：l人=G0，K输出方程：Y = Q^由状态方程可得状态转换表，如表所示；由状态转换表可得状态转换图，如图所示。
电路可以自启动。
表[]试分析图时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图。
A为输入逻辑变量。
>C1il1D|y >ci p-1CP1Q2 图[解] _驱动方程：D] = AQ2, D2 = AQ.Q 2状态方程：ft"1 = , 0广=4議=4（0；'+0"）由状态方程可得状态转换表，如表所示；由状态转换表町得状态转换图，如图所示。
电路的逻辑功能是:判断A是否连续输入四个和四个以上“1” 信号，是则Y=l,否则Y=0。
Q2Q1 A/Y 佗0Y0 0 00 10 0 0 1 1 00 0 1 0 1 100 1 10 011 0 0 1 11 1 1 1 1 00 1 1 00 10 1 0 10 00[] 试分析图时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图，检查电路能否自启动。
r-0Q1 TF1^=>C1 IK O->C11KCP ［解］J严殛3, K严1；J2=Q lt K严玆;=巫・g ；er1 = ae2+me2;丿3 = Q1Q29位=Q2 Qr=Q.QA^QAY= O2O3电路的状态转换图如图所示，电路能够自启动。
Q3Q2Q1 /Y表[] 分析图给岀的时序电路，画岀电路的状态转换图，检查电路能否自启动，说明电 路实现的功能。
A 为输入变量。
《数字电子技术基础》第五章习题(阎石主编,第四版)
页眉内容[题5.1] 分析图P5.1时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图，说明电路能否自启动。
答案：11322131233;J K Q J K Q J Q Q K Q⎧==⎪==⎨⎪==⎩3Q =电路能自启动。
状态转换图如图A5.1。
[题5.7] 在图P5.7电路中，若两个移位寄存器中的原始数据分别为A 3 A 2 A 1 A 0＝1001，B 3 B 2 B 1 B 0＝0011，试问经过4个CP 信号作用以后两个寄存器中的数据如何？这个电路完成什么功能？答案：经过四个时钟信号作用以后，两个寄存器里的数据分别为：A 3 A 2 A 1 A 0＝1100，B 3B 2 B 1 B 0＝0000。
这是一个四位串行加法计数器。
[题5.8] 分析图P5.8的计数器电路，说明这是多少进制的计数器。
十进制计数器74160的功能表见表5.3.4。
答案：图P5.8电路为七进制计数器。
[题5.9] 分析图P5.9的计数器电路，画出电路的状态转换图，说明这是多少进制的计数器。
十六进制计数器74LS161的功能表见表5.3.4。
答案：电路的状态转换图如图A5.9。
这是一个十进制计数器。
[题5.10] 试用4位同步二进制计数器74LS161接成十二进制计数器，标出输入、输出端。
可以附加必要的门电路。
74LS161的功能表见表5.3.4。
答案：见图A5.10[题5.11] 试分析图P5.11的计数器在M＝1和M＝0时各为几进制。
74160的功能表见表5.3.4。
答案：M＝1时为六进制计数器，M＝0时为八进制计数器。
[题5.16] 图P5.16电路是由两片同步十进制计数器74160组成的计数器，试分析这是多少进制的计数器，两片之间是几进制。
74160的功能表见表5.3.4。
答案：第（1）片74160接成十进制计数器，第（1）片74160接成三进制计数器。
第（1）片到第（2）片之间为十进制，两片串接组成三十进制计数器。
第5章时序逻辑电路习题解答
1D Q0Q1Q21D1D ZC1C1C1FF0FF1FF2CLK图题5-1图解：从给定的电路图写出驱动方程为：D0(Q0n Q1n ) e Q2nD1Q0nD2Q1n将驱动方程代入D触发器的特点方程Q n 1 D ，获得状态方程为：Q0n 1(Q0n Q1n ) e Q2nQ n1Q n10Q2n1Q1n由电路图可知，输出方程为Z Q2n依据状态方程和输出方程，画出的状态变换图如图题解5-1(a ）所示，时序图如图题解5-1(b ）所示。
100Q2Q1Q01Z1000001010101011111110 000101题解 5-1(a ）状态变换图CLK12345tQ2/ZQ1ttQ0t题解 5-1(b ）时序图综上剖析可知，该电路是一个四进制计数器。
5-2剖析图所示电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态变换图。
A为输入变量。
1D1D Y AC1C1Q0FF0Q1FF1CLK图题5-2图解：第一从电路图写出驱动方程为：D0AQ1nD1 A Q0n Q1n A(Q0n Q1n )将上式代入触发器的特点方程后获得状态方程Q0n 1AQ1nQ1n 1 A Q0n Q1n A(Q0n Q1n )电路的输出方程为：Y AQ0n Q1n依据状态方程和输出方程，画出的状态变换图如图题解5-2 所示0 000 1 001 1 010 1 011 1 10 000Q1Q0A0Y题解 5-2状态变换图综上剖析可知该电路的逻辑功能为：当输入为 0 时，不论电路初态为什么，次态均为状态“00”，即均复位；当输入为 1 时，不论电路初态为什么，在若干CLK的作用下，电路最后回到状态“10”。
5-3已知同步时序电路如图(a) 所示，其输入波形如图(b)所示。
试写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态变换图和时序图，并说明该电路的功能。
X1J Q01J Q1C1C1Y1K1KFF0FF1CLK(a)电路图CLK12345678X(b)输入波形图题5-3图解：电路的驱动方程、状态方程和输出方程分别为：J0X,K0 XJ1XQ0 ,K1XQ0n 1X Q0n XQ 0n XQ1n 1XQ0n Q1n XQ1n XQ0n XQ1nY XQ1n依据状态方程和输出方程，可分别做出Q1n 1, Q0n 1和Y的卡诺图，如表5-1所示。
5时序逻辑电路答案
D 1 Q1
D 2
Q2
Z
CP
Q1
Q2
CP
图2 解： （1）写出各级的触发器的驱动方程和电路的输出方程： D1= Q1 Q 2 ，D2=Q1，Z=Q2CP ( 3 ) 电路状态转换表
Q2
0 0 1 1
Q1
0 1 0 1
D2
0 1 0 1
D1
1 0 0 0
Q2n 1
0 1 0 1
Q1n 1
1 0 0 0
（3）
（3）作电路状态转换表 方法 1 利用（3）式寻求状态之间的转换关系。设电路的初始状态为 000，代入
n 1 Q1n 1 ＝010，再以 010 作为初态，按同样的方法继 （3）求出电路的次态 Q3n 1 Q2
续进行，直至所求的次态返回设定的初始状态 000 为止。 检查得到的状态转换表 是否包含了电路所有可能出现的状态，若没有，还应将未包含的状态对应的次态 求出，得出完整的电路状态转换表，如表 1 所示。 表1 CP 脉冲顺序 0 1 2 3 4 Q3 Q2 Q1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0
D0 D1 D2 D3 C EP ET 74LS161 LD CP RD Q0 Q1 Q2 Q3
1 CP
&
图 （a）
(2) 置数法 按几进制几-1 置零，要组成七进制计数器，要利用状态 Q3Q2Q1Q0 =0110 产生置 数信号，即令 LD Q2Q1 。如下图（b）所示：
图 （b） 题 9：图 9 是用二－十进制优先编码器 74LS147 和同步十进制计数器 74LS160 组成的可控分频器，试说明当输入控制信号 A、B、C、D、E、F、G、H、 I 分别为低电平时由 Y 端输出的脉冲频率各为多少。已知 CP 端输入脉冲 的频率为 10kHz。
数字电子技术基础-第五章--时序逻辑电路
（2）根据设计要求做约定，设
定状态，画出原始状态图。
5个状态至少需要3个触发器来实现，3个触发器的状态分 别用Q2Q1Q0来表示。5进制计数器应该有5个不同的状态， 至于是哪5个状态，则可由设计者自行决定。题目中要求 是“加”计数器，“加”的含义在例5-1中已经有介绍。 所以可以选择状态Q2Q1Q0为000、001、010、011、100、 000循环。可以这样约定每个状态的含义：状态000表示 计数器已经收到第1个CP脉冲，此时输出Y为0；状态001 表示计数器已经收到第2个CP脉冲，此时输出Y为0；状态 010表示计数器已经收到第3个CP脉冲，此时输出Y为0； 状态011表示计数器已经收到第4个CP脉冲，此时输出Y为 0；状态100表示计数器已经收到第5个CP脉冲，此时输出 Y为1，得到状态图如图所示。
3个周期长的输入信号（序列长度为3的输入序列）的历史有8种可能， 即输入序列可以是000、001、010、011、100、101、110、111。
从电路上电作为0时刻，依时间顺序设计电路的状 态。因此状态设计如下：0时刻时电路的状态作为 初始状态a，输入1个0（输入序列为0）用状态b 表示；输入1个1（输入序列为1）用状态c表示； 先输入1个0、再输入1个0（输入序列为00）用状 态d表示；先输入1个0、再输入1个1（输入序列 为01）用状态e表示；先输入1个1、再输入1个0 （输入序列为10）用状态f表示；先输入1个、再 输入1个1（输入序列为11）用状态g表示。因此 电路共需7个状态。通过后面的分析会看到7个状 态中有多余的。
加法运算
时序电路实现：
串行加法器：面积小，速度慢
组合电路实现：
并行加法器：面积大，速度快
组合逻辑电路实现加法运算
串行进位加法器
数字电子技术基础简明教程第五章
Q0
3. 3 位二进制同步可逆计数器 (1) 单时钟输入二进制同步可逆计数器
加/减 控制端
U/D 1 1 CP
1J C1 1K
C/B
&
1
&
1
&
1
Q0
1J C1 1K
Q1
1J C1 1K
Q2
FF0 Q0
FF1 Q1
FF2 Q2
U / D 0 加计数
U /D 1
T0 = 1、T1= Q0n、 T2 = Q1nQ0n n C / B Q 2 Q 1n Q 0n 减计数 T0 = 1、T1= Q0n、 T2= Q1nQ0n
方法1 & Y [解] 写方程式
时钟方程 Q2 CP0 CP1 CP2 CP
Q2
FF2 1J C1 1K
输出方程
CP (同步)
驱动方程
n J 1 Q0 n J 2 Q1
特性方程
n n n (Moore 型) Y Q2 Q1 Q0
状态方程
n 1 Q0
n n J 0 Q2 , K 0 Q2
n 1 Q n Q n Q0n 1 1 0 Q12
n Q2
00 01 11
10
0
1 0 0 1 1 0
0 0 1
0 1
1 0
Q 0n 1 Q 0 n1 Q 1 Q 2 Q 1Q 0 Q 1 Q 0 n1 Q 2 Q 1Q 0 Q 2 Q 0
0 0 Q 1n 1 Q 2 Q 1 Q 0 Q 1 Q 0 /0 /1 110111000 Q 2n 1 Q 1 Q 0 Q 2 Q 0
CP
数字电子技术基础第三版余孟尝版课后习题解答第5章 时序逻辑电路 ppt课件
件
数字电子技术基础第三版(余孟尝版)课
41
后习题解答第5章 时序逻辑电路 ppt课
件
数字电子技术基础第三版(余孟尝版)课
42
后习题解答第5章 时序逻辑电路 ppt课
件
数字电子技术基础第三版(余孟尝版)课
43
后习题解答第5章 时序逻辑电路 ppt课
件
数字电子技术基础第三版(余孟尝版)课
44
后习题解答第5章 时序逻辑电路 ppt课
件
数字电子技术基础第三版(余孟尝版)课
5
后习题解答第5章 时序逻辑电路 ppt课
件
数字电子技术基础第三版(余孟尝版)课
6
后习题解答第5章 时序逻辑电路 ppt课
件
数字电子技术基础第三版(余孟尝版)课
7
后习题解答第5章 时序逻辑电路 ppt课
件
数字电子技术基础第三版(余孟尝版)课
8
后习题解答第5章 时序逻辑电路 ppt课
件
数字电子技术基础第三版(余孟尝版)课
33
后习题解答第5章 时序逻辑电路 ppt课
件
数字电子技术基础第三版(余孟尝版)课
34
后习题解答第5章 时序逻辑电路 ppt课
件
数字电子技术基础第三版(余孟尝版)课
35
后习题解答第5章 时序逻辑电路 ppt课
件
数字电子技术基础第三版(余孟尝版)课
36
后习题解答第5章 时序逻辑电路 ppt课
件
数字电子技术基础第三版(余孟尝版)课
29
后习题解答第5章 时序逻辑电路 ppt课
件
数字电子技术基础第三版(余孟尝版)课
30
后习题解答第5章 时序逻辑电路 ppt课
数字电子技术习题第五章
时序逻辑 问题
四、用二进制集成计数器构成N进制计数器的方法 1.用同步清零端和置数端构成N进制计数器 Q3Q2Q1Q0 ⑴步骤： CTT ● ● ①写出状态SN-1的二进制代码 1 ● CTP ②求归零逻辑表达式 74163 ③画连线图 CP ● ●● ⑵举例 试用74163构成10进制计数器 D3D2D1D0 解：①状态SN-1的二进制代码为SN-1=S10-1=S9=1001 ②归零逻辑表达式 CR LD P N 1 P9 QnQn Q 3Q 2Q 1Q 0 3 0 ③逻辑连线图
二、时序电路的基本分析方法 1. 分析步骤 时序电路 2. 分析要点 时钟方程 方 指出电路组成 输出方程 程 特 式 驱动方程 驱动方程 状态方程 性 方 卡 时钟方程 输出方程 计 程 诺 状态方程 算 图 状 状 CP 计算 态 态 触 表 图 发 状态图 状态表 时序图 沿 时序图
三、时序电路的基本设计方法
X=1
01 /0 11 /0 11 /0
0
J=X K=1
1
J=X K=0
状态转换真值表及激励表
X 0 0 0 0 1 1 1 1
n Q1
n Q0
n Q1 +1 Q0
n +1
0 0 1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1 0 1
0 0 × 0 0 1 × 1
0 0 × 0 1 1 × 1
Z 0 0 × 1 0 0 × 0
现 入 现 态 现控制入 次 态 现输出 Xn Q2n Q1n T2n T1n Q2n+1 Q1n+1 Zn
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
数字电子技术基础 第05章时序逻辑电路习题解
(a)
Q0 Q1 Q2 Q3 Q0 Q1
(b)
Q2 Q3
CP
Q0 Q1 Q2 Q3 CP0 74LS290 CP1 S9(1) S9(2) RO(1) RO(2)
CP
Q0 Q1 Q2 Q3 CP0 74LS290 CP1 S9(1) S9(2) RO(1) RO(2)
(c)
(d)
5.8 试画出图5.49所示电路的完整状态转换图。
0 1 2 3
0 1 2 3
解 a) 000→011,4进制 b) 000→010,3进制 c) 4×2=8进制 d) Q0=0时,5进制 Q0=1时,4进制
CP
Q0 Q1 Q2 Q3 CP0 74LS290 CP1 S9(1) S9(2) RO(1) RO(2)
CP
Q0 Q1 Q2 Q3 CP0 74LS290 CP1 S9(1) S9(2) RO(1) RO(2)
解：要产生的序列数据是15个。可选用16进制计数器74161和16选1数据 选择器74150来完成。 将74161用反馈置数法改接成0000→1110的15进制计数器，将计数器的输 出Q[D..A]接至数据选择器的地址A[3..0]端，将D[0..14]依次按序列要 求的值设置。
1 ET EP QA CP QB A 74161 QC B QD C D RCO RD LD 1 & 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0
Q1n + 1 = Q0 Q1 + Q 0 Q 2Q1n
n Q2 + 1 = Q 2 n
000 111
状态表
Q2
n
Q1
n
Q0
0 1 0 1 0 1 0 1
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
J 2 =Q1 ,K 2 =1 J 1 =Q 2Q 0 ,K 1 =1 J 0 =K 0 =Q 2
Q1 1J C1 1 1K 1 Q1 1J C1 1K Q2
Qn+1 =Q 0 Q 2 +Q 0 Q 2 0
状态转换表
Q2
0 0 0 1 0 1 1 1
n
Q1
0 0 1 0 1 0 1 1
Q1
n n n Q0 + 1 = J 0 Q 0 + KQ0 = X Q 0 + ( X + Q1n )Q0
n
n
Q
n+1 1
= J 1 Q 1 + K 1Q = XQ Q 1
n 1 n 0
n
n
状态方程
0/0 0/0
Q1Q0 10 11
X/Q1 00 11
1/0 1/0 1/0
状态表
X
0 0 0 0 1 1 1 1
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1111
1110
1101
1100
1011
1010
1001
1000
状态图
5.9 试用74161设计一个计数器，其计数状态为0111—1111。
采用反馈置数，当取值为0111时预置1111，所以该计数器 模是9。
小圆圈表示非门
Q0 Q1 Q2 Q3
Q0 Q1 Q2 Q3
解: 74161是16进制计数器，反馈置数当
QC=0时的下一个时钟前沿发生，次态的 QD不变，QCQBQA变为100，原16个状态 中反馈置数发生2次，变为10进制计数 器。
1
QA EP ET
QB 74161
QC
CP
A
B
C 1
QD RCO LD RD D
1
QD QC QB QA
A组★ B组★
5.1 分析图5.43时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方 程、状态方程和输出方程，设各触发器的初始状态为0，画 出电路的状态转换图，说明电路能否自启动。
n 解 J 0 = K 0 = 1, J 1 = K 1 = Q0 n J 2 = K 2 = Q0 Q1n
1 1J C1 1K FF0 Q0 1J C1 1K FF1 Q1 1J C1 1K FF2 Q2
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 & 1 EP ET A CP 74160 B C QA QB QC QD RCO LD RD D QA QB EP 1 ET A 74160 B C QC QD RCO LD RD D
1
5.12 试设计一个能产生011100111001110的序列脉冲发生 器。
Q0 1 QA DSR CP 1 CP R A QB QC QD DSL S1 D S0 QA DSR 0 1 1 R CP A QB QC QD DSL S1 D S0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5
74194 B C
74194 B C
0 1
5.7 由74LS290构成的计数器如图5.48所示，分析它们各为 Q Q Q Q Q Q Q Q 多少进制计数器。
0 1 1 0 0 1 0 0
1 0 1 0 1 0 0 0
状态转换图
电路异步7进制加计数器,能够自启动
5.5 用JK触发器和门电路设计满足图5.47所示要求的两相脉 冲发生电路 Q
0
解
状态转换图
Q2 Q1 Q0
Q1
状态方程
000 101
001 011
采用JK触发器 驱动方程如下
Qn+1 =Q 2Q1 2
Q1n + 1 = Q0 Q1 + Q 0 Q 2Q1n
n Q2 + 1 = Q 2 n
000 111
状态表
Q2
n
Q1
n
Q0
0 1 0 1 0 1 0 1
n
CP 2 Q 2
0 0 0 1 0 0 1 1
n+1
Q1
n+1
Q0
n+1
0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 0 0 1 1
0 0 0 1 1 1 0 0
D0 A3 A2 A1 A0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 74LS150 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15 G
Y
5.13 设计一个灯光控制逻辑电路。要求红、绿、黄三种颜 色的灯在时钟信号作用下按表5.13规定的顺序转换状态。表 CP顺序 红 黄 绿 中的1表示灯“亮”，0表示灯“灭”。
0
解：序列长度均为8，需要设计一个8进制 计数器。 用74LS194构成的能自启动8进制扭环型计 数器，QDQCQBQA变化如表； 用4线-16线译码器输出的最小项组合，完 成设计。
1 2 3 4 5 6 7 8
0 1 0 0 1 0 0 1 0
最小项 m0 m1 m3 m7 m15 m14 m12 m8
n
Q0
0 1 1 1 0 0 0 1
n
Q2
n+1
Q1
n+1
Q0
n+1
Q0 1J C1 1K CP Q0
0 0 1 0 × × × ×
0 1 0 0 × × × ×
1 1 1 0 × × × ×
电路图
5.6 试用双向移位寄存器74194构成六位扭环计数器。 解: 74194 为4位双向移位寄存器,至少要2级才能完成所需 电路。两级电路的S[1..0]接01为右移，两级的清零R=1为 无效，时钟CP接两级的CP端，Q[5..0]联接如图，Q3接高 位片的右移输入DSR完成级联，Q5通过非门接低位片的右 移输入DSR完成6位扭环计数器。
(a)
Q0 Q1 Q2 Q3 Q0 Q1
(b)
Q2 Q3
CP
Q0 Q1 Q2 Q3 CP0 74LS290 CP1 S9(1) S9(2) RO(1) RO(2)
CP
Q0 Q1 Q2 Q3 CP0 74LS290 CP1 S9(1) S9(2) RO(1) RO(2)
(c)
(d)
5.8 试画出图5.49所示电路的完整状态转换图。
(
)
状态方程
状态表
Q 1n
0 0 1 1 0 0 1 1
Q2Q1Q0
Q 1n+1
0 1 1 0 0 1 1 0
Q 0n
0 1 0 1 0 1 0 1
Q 2n+1
0 0 0 1 1 1 1 0
Q 0n+1
1 0 1 0 1 0 1 0
因不存在 非编码状 态,所以 电路能 自启动
000 111
001 110
Q1Q0
0/0
X/Y 00 11
1/0 1/0
00
0/0
Q0
n+1
0/0 0/0
10 11
01
1/1
X
0 0 0 0 1 1 1 1
Q1
n
Q0
0 1 0 1 0 1 0 1
n
Q1
n+1
Y
0 0 0 0 0 0 1 0
0 0 1 1 0 0 1 1
0 0 0 0 0 1 1 1
0 0 0 0 1 1 0 0
0 0 1 0 1 0 1 0 0
0 0 0 1 1 1 0 0 0
R 0 1 0 0 1 0 0 1 Y 0 0 1 0 1 0 1 0 G 0 0 0 1 1 1 0 0
CP 1 DSR 0 1 1 1 A B C D S0 S1 1 & 74LS194 QD QA QB QC
Y0 Y1 Y2 Y3 A0 Y4 Y5 A1 Y6 Y7 A2 74LS154 Y8 A3 Y9 Y10 Y11 G1 Y12 G2 Y13 Y14 Y15
010 101
011 100
状态转换图
5.2 试求图5.44所示电路的状态转换表和状态转换图。说明 X=0及X=1时电路的逻辑功能。 解 J 0 = X , K 0 = X Q1
J 1 = XQ , K 1 = 1
n 0 n
X
驱动方程
CP
1J Q C1 & 1K Q FF0
Q0
1J Q C1 1K Q FF1
B
C
QD001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1111
1110
1101
1100
1011
1010
1001
1000
状态图
5.11 试用74160构成24进制计数器，要求采用两种不同的方法。 解：实现24进制计数器至少用两片74160。 乘数法求解：分解24=4×6，用两片74160分别组成4进制和6进制计数 器，再级联成24进制的计数器。
5.3 试分析图5.45时序电路的逻辑功能。X为输入变量。
Q0
解
n+1 1 n+1 0
输出方程
Y = X Q0Q
n
X
n 1 n
1D C1
&
Q1 1D C1 FF1
& Y
Q Q
= D1 = X Q 0 Q 1 = X (Q + Q )
n 0 n 1
n
CP
FF0
= D0 = X Q 1
状态表
n
状态方程
解：要产生的序列数据是15个。可选用16进制计数器74161和16选1数据 选择器74150来完成。 将74161用反馈置数法改接成0000→1110的15进制计数器，将计数器的输 出Q[D..A]接至数据选择器的地址A[3..0]端，将D[0..14]依次按序列要 求的值设置。