第5章 时序逻辑电路
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第5章 时序逻辑电路
思考题与习题
5.1 分析图5.39时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程，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。
CP
图5.39 题5.1图
解： 驱动方程：J 0=K 0=1, J 1=K 1=Q 0, J 2=K 2=Q 0Q 1
状态方程：Q Q n n 01
0=+，Q Q Q Q Q n n n n n 10
1011+=+，Q Q Q
Q Q Q
Q n n n n n n n 21021012+=+
状态转换图：
110111101
001
Q 2Q 100
功能：同步二进制加法计数器，可自启动 。
5.2 试求图5.40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。
&
FF 0
X
CP
Q Q
C11J
1K
Q Q
C11J 1K
FF 1
●
●
Q 1
Q 0
图5.40 题5.2图
5.3 试分析图5.41时序电路的逻辑功能。X 为输入变量。
X
图5.41 题5.3图
5.4 试分析图5.42所示时序电路的逻辑功能。
132
2
图5.42 题5.4图
解： 驱动方程：Q Q J 210=，K 0=1,
Q J 01=, Q Q K 201=, J 2=1, K 2=1
时钟方程：CP 0
= CP 1=CP ↓ ,CP 2= Q 1 ↑
状态方程：Q Q Q
Q n n 0
211
0=+，Q Q Q Q Q Q n n n 1201011+=+，Q Q n n 212=+
状态转换图：
Q 2Q
时序图:
CP
Q 0Q 1Q 2
功能：异步七进制计数器，可自启动。
5.5 用JK 触发器和门电路设计满足图5.43所示要求的两相脉冲发生电路。
图5.43 题5.5图
解: 分析所给波形，可分为4个状态，00、01、11、01、00，由于有2个状态相同但次态不同，在实现途径上采用设计一个4进制计数器，再通过译码实现。计数器采用同步二进
制加法计数器，其状态方程如下：
Q Q n n 010=+ Q Q Q Q Q n
n n 101011+=+
采用JK 触发器，把上述状态方程与其特性方程比较系数，可见J 0=K 0=1，J 1=K 1= Q 0，设计电路如下：
Y0
1分析图示电路，可得其工作波形如下所示，可见满足题目要求。
CP
Q
Q
1
Y
Y
1
5.6 试用双向移位寄存器74194构成6位扭环计数器。
解：作状态转换图如下：
000000
Q0
Q2Q1
Q3
Q5Q4
000001000111
111111
111110
110000
用74194实现，首先扩展成8位移位寄存器；其次反馈形成扭环形计数器；解决启动的方法可采用清零或者置数法。此处采用清零法。
5.7 由74290构成的计数器如图5.44所示，分析它们各为几进制计数器。
(a)
(b)
CP
CP
(c)
(d)
CP
CP
图5.44 题5.7图
解：CP1=CP, S91= S92=0，R01= R02= Q3。电路的基本连接形式是5进制计数器，采用反馈
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清零法形成4进制计数器。其状态转换图如下：
001
011
101
Q2Q1
Q3
CP1=CP, S91= S92=0，R01= Q1，R02= Q2。电路的基本连接形式是5进制计数器，采用反馈清零法形成3进制计数器。其状态转换图如下：
001
Q2Q1
Q3
CP0=CP, CP1= Q0，S91= S92=0，R01=R02= Q3。电路的基本连接形式是10进制计数器，采用反馈清零法形成8进制计数器。其状态转换图如下：
0010
0101
Q2Q1
Q3Q0
0110
0111
1001
CP0=CP, CP1= Q0，S91= S92=0，R01= Q0，R02= Q3。电路的基本连接形式是10进制计数器，
采用反馈清零法形成9进制计数器。其状态转换图如下：
00010010
0101
Q2Q1
Q3Q0
0110
0111
5.8 试画出图5.45所示电路的完整状态换图。
CP
图5.45 题5.8图
解：E P=E T= 1，R D=1，L D= Q2，DCBA= Q3100。电路采用反馈置数法，且2次所置的数不同。采用反馈置数法形成10进制计数器。其状态转换图如下：
134
135
Q 2Q 1 Q 3Q 0
0011
01101101
1110
1111
1010
1001
5.9 试用74161设计一个计数器，其计数状态为0111～1111。
解: 作状态转换图，并作电路图如下:
1000
1001
1100
Q 2Q 1 Q 3Q 01101
1110
1111
CP
CP
1
5.10 试分析图5.46所示电路，画出它的状态图，说明它是几进制计数器。
CP
图5.46 题5.10图
解: 分析图示电路，可见采用反馈清零法实现10进制计数器，其状态转换图如下
:
0001
0010
0101
Q 2Q 1 Q 3Q 00110
0111
5.11 试用74160构成二十四进制计数器，要求采用两种不同的方法。
解：74160为同步10进制加法计数器，功能表及管脚与74161相同。实现24进制计数器的途径是：先用2片74160扩展为100进制计数器，然后采用反馈清零法或者反馈置数法实现24进制计数器。