数电综合设计题

一、设计一个可控五进制计数器，当控制信号x=0时，电路保持原状态不变；当

x=1时，电路工作在计数状态。

原始状态转换图

二、设计一个串行数据检测器，当连续发生输入3个或三个以上1时，输出为1，其他状态输入情况下输出为0.

原始状态转换图

原始状态图

例如：列出表所示电路的驱动方程

D 2 0由卡诺图写出驱动方程

D 2=X ̅Q 2+XQ 1Q 0

D 1=X ̅Q 1+XQ 1̅̅̅̅Q 0+Q 1Q 0̅̅̅̅

D 0=X ̅Q 0+XQ 2̅̅̅̅Q 0̅̅̅̅

设计举例

1、 设计一个任意位串行同步奇校验器。当串行输入的二进制数累计为奇数个1时，输出为

1，否则输出为0. (1)状态图

0/0 X/Y

（2）状态表

(4)逻辑图

X

CP

2、 试用jk 触发器设计一个两位二进制可逆计数器，当输入控制信号x=0时，计数器按加

法计数，当输入x=1时，按减法计数。输出y=1表示有进位或借位。 1、 状态转换图

⊕Q0⊕Q0 =1

=1

10̅+X ̅Q 1Q 0

由驱动方程画逻辑图

组合逻辑电路的设计

1、 某产品有A 、B 、C 、D 四项质量指标。规定：A 必须满足要求，其他三项中只要有任意

两项满足要求，产品就算合格。试用门电路设计检验该产品质量的逻辑电路。 解：1、列真值表。

根据题意，取四个质量指标A 、B 、C 、D 为输入变量，且规定满足要求时取值为1，不满足要求时取值为0.此电路有一个输出变量，用F 表示，且规定当产品及格时F=1，不合格时F=0.

Y

2、写逻辑表达式

由真值表可得

F=AB̅CD+ABC̅D+ABCD̅+ABCD

3、化简表达式

F=ABD+ABC+ACD

4、根据表达式画出逻辑电路图

逻辑图1

3、设X、Z均为三位二进制数，X为输入，Z为输出，要求两者之间有如下关系：当

2≤X≤5时，Z=X+2；当X<2时，Z=1；当X>5时，Z=0。试用一片3线-8线译码器74ls138构成实现上述要求的逻辑电路。

解：1、列真值表。根据题意，取三位二进制数X=X2X1X0为输入变量，数Z=Z2Z1Z0为

2、写逻辑表达式

Z2=m2+m3+m4+m5

Z1=m4+m5

Z0=m0+m1+m3+m5

3逻辑电路图

设计一个多数表决电路，以判别A 、B 、C 三人中是否多数赞成。要求用四选一选择器实现电路

一 列真值表。根据题意，取A 、B 、C 三人的态度为输入变量，且规定赞同用1表示，否决用0表示；取表决结果为输出变量F ，且规定多数赞同用1表示，多数反对用0表示。

写逻辑表达式

F =A

̅BC +AB ̅C +ABC ̅+ABC 逻辑电路图

F

设计一个多数表决电路，以判别A 、B 、C 三人中是否多数赞成。要求用八选一选择器实现电路

一 列真值表。根据题意，取A 、B 、C 三人的态度为输入变量，且规定赞同用1表示，否决用0表示；取表决结果为输出变量F ，且规定多数赞同用1表示，多数反对用0表示。

写逻辑表达式

F=A̅BC+AB̅C+ABC̅+ABC

1

设计控制楼梯照明灯的电路。

两个单刀双掷开关A和B分别装在楼上和楼下。无论在楼上还是在楼下都能单独控制开灯和关灯。设灯为L，L为1表示灯亮，L为0表示灯灭。对于开关A和B，用1表示开关向上扳，用0表示开关向下扳。

真值表

逻辑表达式A

̅B ̅+AB

分析如图时序电路的逻辑功能。（74ls112(JK 触发器),74ls08（与门））

解：由图可知，各触发器由同一时钟信号CP 控制，电路没有外部输入信号，所以此电路为同步摩尔型时序电路。 驱动方程：

J 1=K 1=Q

3n ̅̅̅̅ J 2=K 2=Q 1n

J 3=Q 1n Q 2n ,K 3=Q 3n

电路的驱动方法

Q 1n+1=Q 1⊕Q 3̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ Q 2

n+1=Q 1⊕Q 2 Q 3

n+1=Q 1Q 2Q 3̅̅̅̅ 输出方程：

Y =Q 3

状态转换表

所以此电路是一个可自启动的同步五进制加法计数器电路。

分析此电路在Dsl 输入端串行输入数码1011时，Q0，Q1，Q2，Q3的输出情况，填写下列状态表格。已知该电路在接收数码前清零。

时序图

功能