数字逻辑习题解答6
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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：
S
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） if X > N OR 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
LDR b LDR a CAP
④ 控制信号表达式：
L D R b = ( 状态 a + 状态 c ) T 2 = ( B A + B A ) T 2 = A T 2
L D R a = 状态 b ·T 2 = B A T 2
C A P = 状态 d = B A
LDR b LDR a CAP
B 2
7. 根据题6的条件，设计一个MUX 型控制器。
① ASM 流程图
② 状态转移表
B
A >
③ 电路图
B
A >B
A
④ 控制信号表达式为：
LDR B =(状态a ＋状态c)·T 2=(B A ＋B A )·T 2
LDR A=状态b·T2=B A·T2
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
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
当前微地址
微指令二进制代码
微命令判别下一微地址
0000 0100 0101 1000100
010
100
001
1
0100
0101
1000
0100
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(Q1,Q2为两个触发器)
令状态
A=00, B=01, C=10, D=11
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)=2Q 1Q ·X Y + 2Q 1Q ·XY + 2Q Q 1·X Y + 2Q Q 1·XY + Q 21Q ·XY + Q 2 Q 1·X Y +
Q 2 Q 1·XY = 2Q 1Q ·X + 1Q ·XY + Q 1·X
Q 1(D) = 2Q 1Q ·Y + 2Q Q 1·XY + Q 21Q (X+Y) + Q 2Q 1·Y = 2Q ·Y + Q 21Q ·X + Q 2·Y ④ 电路图
Q Q
Λ
Q Q 2
Q 1
Q Λ⑤ 控制信号表达式(假设为电位控制信号)
F=状态A ·X Y + 状态B ·X Y + 状态C ·X Y + 状态D
=2Q 1Q ·X Y + 2Q Q 1·X Y + Q 21Q ·X Y + Q 2Q 1
2Q 1Q X Y 2Q X
1
Q Y
11. .根据题10的条件，设计一个MUX 型控制器 解答：
1） ASM 流程图与编码同计数器型控制器(见第10题答案) 2） 按MUX 方式列出状态转移真值表
3） 画出电路图