电路与电子技术基础第14章习题参考答案

习题十四

14-1 输入信号u i 如题图14-1所示。试画出在该输入信号u i 作用下，由“与非”门组成的基本RS 触发器Q 端的波形：

u

题图14-1 习题14-1输入波形图

（1）u i 加于S 端，且R =1，初始状态Q =0； （2）u i 加于R 端，且S =1，初始状态Q =1。 解：先将由“与非”门组成的基本RS 触发器的电路画出来。

（1）根据该电路的逻辑功能，分析当u i 加于S 端，且R =1，初始状态Q =0时，Q 端的波形图。

（2）根据该电路的逻辑功能，分析当u i 加于R 端，且S =1，初始状态Q =1时，Q 端的波形图。

u i

14-2 题图14-2所示为两个“与或非”门构成的基本触发器，试写出其状态方程、真值表及状态转移图。

解：该电路是由“与或非”

组成的基本RS 同步触发器。下面我们写出该电路的状态方程、真值表及状态转移图。(注意：该题不能直接从逻辑电路来写输出表达式，原因是R=1，S=1是禁止状态，应不包含在表达式中)

先根据电路写出状态转移真值表。由逻辑电路可知，

当CP 到来时，触发器的输出为（如右图所示）：

根据状态转移真值表作卡诺图，以R 、S 、Q n 为输入量，Q n +1为输出量，则可得到状态方程为：

Q

(1)

u i

Q

(2)

Q Q

题图14-2 习题14-2电路状态转移真值表

输入信号R

S 现态

Q n

次态 Q n +1 0 0 0 0 0 1

Q n

0 1 0 1 0 1 1

1

1 0 1 0 0 1 0

0 1 1 1 1 0

1 不确定

R =0

S =x

⎩⎨

⎧=+=+0

1RS Q R S Q n

n 14-3 主从JK 触发器的输入端波形如题图14-3所示，试画出输出端的波形。 解：JK 触发器是在CP 的下降沿将主触发器的状态送入从触发器，所以JK 触发器是下降沿触发的触发器；此外，JK 触发器的功

能是：J =K =0时，触发器状态不变；J =K =1时，触发器翻转；J =0，K =1时，触发器置0；J =1，K =0时，触发器置1。根据JK 触发器以上两方面的特点，并注意清零端D R 和置1端D S 对触发器波形的影响，就可以画出输出

端的波形图如图所示。

CP

D R

D S

J K 14-4 电路如题图14-4所示。是否是由

JK 触发器组成的二分频电路？请通过画出输出脉冲Y 与输入脉冲CP 的波形图说明什么是二分频。

习题14-3波形图

Q

题图14-3 解：将n

Q J =，K =1代入JK 触发器的状态方程n n

n Q

K Q J Q +=+1得，n

n Q Q =+1，由此可知，在CP 脉冲下降沿到来时，触发器翻转一次，输出波形Y 如图所示。由图可知，Y 的频率是CP 二分之一，故，输出波形Y 是输入脉冲CP 的二分频。该图是假设初始状态为Y =0作出的，Y =1也可以得出同样的结论。

CP Y

习题14-4波形图

14-5 维持阻塞D 触发器接成图题14-5(a)、(b)、(c)、(d)所示形式，设触发器的初始状态为0，试根据图(e)所示的CP 波形画出的波形。

d c b a Q Q Q Q ,,解：维持阻塞D 触发器是上升沿触发。

(a) (b) (c) (d) CP (e)

题图14-5 习题14-5电路与CP 波形

Q

Q

Q

Q

图(a)D 悬空，相当于D =1 图(b)D =0 图(c)D =Q c 图(d)d Q D = 波形图如右图所示。

14-6 设计一个四人抢答逻辑电路，具体要求如下：

（1）每个参赛者控制一个按钮，用按动按钮发出抢答信号。 （2）竞赛主持人另有一个按钮，用于将电路复位。

（3）竞赛开始后，先按动按钮者将对应的一个发光二极管点亮，此后其他3人再按动按钮对电路不起作用。

解：此题是利用触发器设计一个具有一定实用性的电路。首先为了简化设计，充分利用触发器的直接置“0”端和触发器的直接置“1”端，如果采用时钟触发，还要设计脉冲生成电路，这样电路的将会复杂的多。

根据设计要求和以上设计思路，一个参赛者的状态用一个触发器来描述，参赛者的按钮直接联接在置“1”端，当参赛者按下按钮后，就将触发器置“1”，同时将其他参赛者的按钮封锁。一道题完后，主持人将所有触发器复“0”，又可以进行下一轮抢答。根据这个要求，电路设计如下：

14-7 电路如题图14-6(a)所示，若已知CP 和x 的波形如题图14-6(b)所示。设触发器的初始状态为Q =0，试画出Q 端的波形图。

(a)

题图14-6 习题14-7电路与输入波形图

解：将J =x ，K =0代入JK 触发器的状态方程n n n Q K Q J Q +=+1得，n n

n Q Q x Q +=+1，另外，Q CP R D •=可知，当Q =1时，若有CP 脉冲，则对触发器清零。考虑到触发器的初始状态Q =0，由此可作出Q 端的波形图如图所示。