数电 第5章 时序逻辑电路习题作业

0011 0110 0100 1000 0111 0101 0110 0001 0110 1110 0110 0111 0110 0001 0110 1110
实验
0111 0010 0110 0001 0110 1110 0011 0010 0011 0000 0011 0000 0011 0110 0011 0100
Q0*=Q1' Q0' +Q2'Q0'=(Q2Q1)'Q0'
17
输出方程： C= Q2Q1
状态方程： FF2: Q2*=Q1Q0+Q2Q1' FF1: Q1*=Q1'Q0+Q2'Q1Q0' FF0: Q0*=Q1' Q0' +Q2'Q0'=(Q2Q1)'Q0'
DFF特性方程： Qi*=Di 驱动方程：
的顺序转换状态。表中1表示“亮”，0表示“灭”。 要求能自启 动，尽可能采用MSI器件。
CLK 顺序
0 1 2 3 4 5 6 7 8
红黄绿
000 100 010 001 111 0 01 010 100 000
21
用74161的低三位产 生8个循环的状态。 用R,G,Y分别表示红 ， 绿，黄灯。
Q2*Q1*Q0*/C 返回 总图拆分如下：
Q1Q0
Q2
00
01
11
10
00
0
1
0
11
1
×
0
Q1Q0
Q2
00
01
11
10
00
1
0
1
10
1
×
0
Q2*=Q1Q0+Q2Q1'
Q1*=Q1'Q0+Q2'Q1Q0'
Q1Q0
Q2
00
01
11
10
01
0
0
1
11
0
×
0
Q1Q0
Q2
00
01
11
10
00
0
0
0
10
0
×
1
2
状态方程 FF1: Q1*= Q3' FF2: Q2*=Q1 FF0: Q3*=Q1Q2
输出方程 Y=(Q1' Q3)' =Q1+ Q3'
状态转换图：
FF1: Q1*= Q3' FF2: Q2*=Q1 FF0: Q3*=Q1Q2
Y=(Q1' Q3)' =Q1+ Q3'
/0
/1
/1
100
000
/0
同步置数法：X=0，译9 ，置4。
1001
0100
Q3Q2Q1Q0 0101
0
0111
0110 0110 0
0
1
1
0
0
0
X=0时，为六进制。
1
图5-65 题5.5图
6
同步置数法：X=1，译9 ，置2。
1001
0010
0011
Q3Q2Q1Q0 0100
1000 0111
0110 0101
0
1
1
1
X=1时，为八进制。
图5-63 题5.3图
状态方程 FF1: Q1*=Q2'Q1' FF2: Q2*=Q1 Q2'
输出方程 Y=Q2
状态转换图：
FF1: Q1*=Q2'Q1' FF2: Q2*=Q1 Q2'
Y=Q2
/1 11
/0
00
01
/1
/0
10
三进制加法计数器 能自启动
Q2Q1 /Y
5
【题5.5】分析图5-65给出的计数器电路，说明当X=0和X=1 时各为几进制，并画出相应状态转换图。74160的 功能表见表5-13。
由真值表求出： R = ∑(1,4,7) G = ∑(3,4,5)
真值表
Y = ∑(2,4,6)
可用3－8线译码器74138和与非门实现。
8进制计数器
22
也可用数据选择器74153实现： 真值表
R: I0= Q0 , I1=0, I2=Q0', I3=Q0 Y: I0= 0 , I1=Q0', I2=Q0', I3=Q0' G: I0= 0 , I1=Q0, I2=1, I3=0
设计提示： 1、分别实现24、60、60进制三个计数器，
用以实现时、分、秒三个模块；
2、利用串行进位法将三个模块级联， 秒模块输入1Hz频率的时钟信号；
3、每个模块通过显示译码器（如7448、7449） 连接到数码管上，进行时间的显示。 电路图略。
20
设计一个灯光控制电路: 要求红、绿、黄三种颜色的灯在时钟信号作用下按下表规定
FF2: D2=Q1Q0+Q2Q1' FF1: D1=Q1'Q0+Q2'Q1Q0' FF0: D0=Q1' Q0' +Q2'Q0'=(Q2Q1)'Q0'
18
检验自启动： 由卡诺图可知111→100，所以电路能自启动。 （3）绘出电路图 （略）
19
【题5.18】设计一个数字钟电路，要求能用24小时制显示 时、分、秒。
0011 0100 0011 0001 0011 0110 0100 1000 0111
0100 1000 0111 0101 0练11习0 0001 0110 1110 0110 0111 0110 0001 0110 1110 0111 0010 0110 0001 0110 1110 0作011业0010 0011 0000 0011 0000 0011 0110 0011 0100 0011 0001
整体同步置零法， 九十三进制。
状态转换顺序为 （十进制表示）：
00→…→92
转换图略。
图5-67 题5.11图
11
【题5.12】若将图5-67中的74160改为74161，说明这是多少进制 的计数器，并画出状态转换图。74161的功能表与表5-13相同。
整体同步置数法， 9×16+2+1=147进制。
0011 0110 0100 1000 0111 0101 0110 0001 0110 1110 0110 0111 0110 0001 0110 1110
第5章 时序逻辑电路 0111 0010 0110 0001 0110 1110 0011 0010 0011 0000 0011 0000 0011 0110 0011 0100
23
【题5.1】态分方析程图、5-6输1给出出方的程时作，作序画业业电出题路状的态逻转辑换功图能，。并要检求查列电出路状自
启动情况。注意，A为输入变量。
图5-61 题5.1图
驱动方程:
状态方程:
FF1: D1 = AQ2'
FF1: Q1* = AQ2'
FF2: D2=A(Q1'Q2')'= A(Q1 + Q2)
0100 1000 0111 0101 0110 0001 0110 1110 0110 0111 0110 0001 0110 1110 0111
【题5.2】分析图5-62给出的练时习序题电路的逻辑功能。要求列出状
态方程、输出方程，画出状态转换图，并检查电路自 启动情况。
图5-62 题5.2图
驱动方程 FF1: D1= Q3' FF2: D2=Q1 FF0: D3=Q1Q2
异步清零法，译出状态为 M。
1 0 1 1
0
9
【题5.10】同上题，要求使用同步置数端LD' 将集成4位二进 制计数器74161接成十三进制加法计数器，置入的 数值可随意选择。
同步置数法：译15 ，置3。
/1
10
【题5.11】分析图5-67给出的计数器电路，要求画出状态转换 图，说明这是多少进制的计数器。74160的功能表见表5-13。
0100 1000 0111 0101 0110 0001 0110 1110 0110 0111 0110 0001 0110 1110 0111 0010
0110 0001 0110 1110 0011 0010 0011 0000 0011 0000 0011 0110 0011 0100 0011 0001
001 /1 010 /1 101
110
111
011
/1
/1
能自启动
Q3Q2Q1 /Y
3
【题5.3】分析图5-63给出的时序电路的逻辑功能。要求列出 状态方程、输出方程，画出状态转换图，并检查电 路自启动情况。
驱动方程 FF1: J1= Q2' ， K1=1 FF2: J2= Q1 ， K2=1
4
FF2: Q2*= A(Q1 + Q2)
输出方程: Y = AQ1'Q2
24
状态转换图：
FF1: Q1* = AQ2' FF2: Q2*= A(Q1 + Q2)
Y = AQ1'Q2
1/1
0/0
00 1/0 01 1/0 11 1/0 10
0/0 0/0 0/0
Q2Q1 A/Y
1111序列检测器
25
0011 0001 0011 0110 0100 1000 0111 0101 0110 0001 0110 1110 0110 0111 0110 0001
习题 0110 1110 0111 0010 0110 0001 0110 1110 0011 0010 0011 0000 0011 0000 0011 0110
【题5.4】分析图5-64给出的计数器电路，要求画出状态转 换图，说明这是多少进制的计数器。74160的功能 表见表5-13。
同步置数法：译9 ，置3。
Q3Q2Q1Q0
1001
0011
0100
1
1
1
0
0
1000 0111
0110
0101
0
0
1
同步置数法，七进制。
图5-64 题5.4图
26
【题5.6】分析图5-66给出的计数器电路，要求画出状态转换图， 说明这是多少进制的计数器。74161的功能表与表5-13相同。
011
/0
/0
/0
(2)画次态和输出卡诺图Q2*Q1*Q0*/C
Q1Q0
Q2
00
0 001/0
01 010/0
11 100/0
10 011/0
1 101/0 110/0 ×××/× 000/1
16
Q1Q0
Q2
00
0 001/0
1 101/0
01
11
10
010/0 100/0 011/0
110/0 ×××/× 000/1
Q1Q0
Q1Q0
Q2
00
Fra Baidu bibliotek
01
11
10 Q2
00
01
11
10
01
0
0
1
00
0
0
0
11
0
×
×
10
1
×
×
Q0*=Q0'=(1) Q0'+(1') Q0
30
输出方程： C=Q2Q0
状态方程：
FF2: Q2*=Q1Q0Q2'+Q0'Q2 FF1: Q1*=Q2'Q0Q1'+(Q0') Q1 FF0: Q0*=Q0'=(1) Q0'+(1') Q0
14
【题5.15】利用两片集成4位二进制计数器74161接成三十进制 加法计数器。
0
1
1
0
1
0
1
0
整体清零法: 译出状态M。 M=1×16+14
15
【题5.17】利用D触发器设计一个同步七进制加法计数器。 (1) 状态转换图如下：
/0
/0
000
001
010
Q2Q1Q0
/1
/0
/C
110
101
100
0 001/0
01 010/0
11 100/0
10 011/0
返回
1 101/0 000/1 ×××/× ×××/× 总图拆分如下：
Q1Q0
Q2
00
01
Q1Q0
11
10 Q2
00
01
11
10
00
0
1
0
00
1
0
1
11
0
×
×
10
0
×
×
Q2*=Q1Q0Q2'+Q0'Q2
Q1*=Q2'Q0Q1'+Q0'Q1
0
0
0
0
1
7
【题5.8】同上题，要求使用同步置数端LD' 将集成十进制计 数器74160接成八进制加法计数器，置入状态值可随意选择。
同步置零法，译出状态为 M-1。
0
0
0
1
0
1
0
1
0
8
【题5.9】要求使用异步复位端RD' 将集成4位二进制计数器74161 接成十三进制加法计数器，并标出进位输出端。可以附加必要的 门电路。
0011 0001 0011 0110 0100 1000 0111 0101 0110 0001 0110 1110 0110 0111 0110 0001 作业:【5.1】 【5.4】【5.6】【5.7】【5.16】
0110 1110 0111 0010 0110 0001 0110 1110 0011 0010 0011 0000 0011 0000 0011 0110 0建01议1 练01习00：0【0151.50】00【1 50.081】1【0151.0110】10【051.01020】0【1151.13】
异步清零法，十进制。
0 1 0 1
图5-66 题5.6图
27
【题5.7】要求使用异步复位端RD' 将集成十进制计数器74160 接成八进制加法计数器，并标出输入端、进位输出端。可以 附加必要的门电路。74160的功能表见表5-13。
异步清零法，译出状态为 M。
0 0 0 1
0
28
【题5.16】利用JK触发器设计一个同步六进制加法计数器。
状态转换顺序为 （十六进制表示）: 00H→… → 92H
转换图略。
12
【题5.13】利用两片集成十进制计数器74160接成二十四进制 加法计数器。
1
0
1
1
0
0
0
0
使用整体同步置0法，译出状态M-1
13
【题5.14】利用3片集成十进制计数器74160接成三十六进制加 法计数器。
两个3进制、一个4进制， 串行进位法级联，即3×3×4=36进制。
(1) 状态转换图如下：
/0
/0
000
001
010
/1
/0
Q2Q1Q0
/C
101
100
011
/0
/0
(2)画次态和输出卡诺图(Q2*Q1*Q0*/C)
Q1Q0
Q2
00
01
11
10
0 001/0 010/0 100/0 011/0
1 101/0 000/1 ×××/× ×××/×
29
Q1Q0
Q2
00