时序逻辑电路习题解答
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5-1 分析图5.77所示时序电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图和时序图。
CLK
Z 图5.77 题 5-1图
解：从给定的电路图写出驱动方程为：
将驱动方程代入D触发器的特征方程，得到状态方程为：
由电路图可知，输出方程为
根据状态方程和输出方程，画出的状态转换图如图题解5-1(a）所示，时序图如图题解5-1(b）所示。
题解5-1(a ）状态转换图
1
Q 2/Q Z
Q
题解5-1(b ）时序图
综上分析可知，该电路是一个四进制计数器。
5-2 分析图5.78所示电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图。A 为输入变量。b5E2RGbCAP
Y
A
图5.78 题 5-2图
解：首先从电路图写出驱动方程为：
将上式代入触发器的特征方程后得到状态方程
电路的输出方程为：
根据状态方程和输出方程，画出的状态转换图如图题解5-2所示
Y
A
题解5-2 状态转换图
综上分析可知该电路的逻辑功能为：
当输入为0时，无论电路初态为何，次态均为状态“00”，即均复位；
当输入为1时，无论电路初态为何，在若干CLK 的作用下，电路最终回到状态“10”。
5-3 已知同步时序电路如图5.79(a>所示，其输入波形如图5.79 (b>所示。试写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图和时序图，并说明该电路的功能。p1EanqFDPw X
(a>电路图
1234CLK
5678
X
(b>输入波形 图5.79 题 5-3图
解：电路的驱动方程、状态方程和输出方程分别为：
根据状态方程和输出方程，可分别做出和Y 的卡诺图，
如表5-1所示。由此做出的状态转换图如图题解5-3所示，画出的时序图如图题解5-3 Y X 5-3 状态转换图 X 1Q Q Y 题解5-3(b ）时序图 综上分析可知：当输入X 为序列110时，输出Y=1，因此，该电路是110序列检测器。 5-4 试画出用4片74LS194A 组成16位双向移位寄存器的逻辑图。74LS194A 的功能表见表5.9。RTCrpUDGiT 解：见图题解5-4。 题解5-4 电路图 5-5 在图5.80所示的电路中，若两个移位寄存器中的原始数据分别为A3A2A1A0=1100，B3B2B1B0=0001，CI 的初值为0，试问经过4个CLK 信号作用以后两个寄存器中的数据如何？这个电路完成什么功能？5PCzVD7HxA CLK 图5.80 题 5-5图 解：经过4个CLK 信号后，两个寄存器里的数据分别为： ， 这是一个4位串行加法器电路。 5-6 分析图5.81的计数器电路，画出电路的状态转换图，说明这是多少进制的计数器。十六进制计数器74161的功能表如表5.13所示。jLBHrnAILg 计计计计1 计 图5.81 题 5-6图 解：图 5.81所示的电路，是用异步置零法构成的十进制计数 器，当计数进入 状态，与非门译码器输出低电平置 零信号，立刻将74161置 成 状态，由 于 是一个过渡状态，不存在稳定状态的循环中，所以电 路按这十个状态顺序循环，从而构成十进制计数器。 xHAQX74J0X 5-7 分析图5.82的计数器电路，在M=0和M=1时各为几进制？计数器74160的功能表与表5.13相同。LDAYtRyKfE 计计 Y 图5.82 题 5-7图 解：图5.82所示的电路，是用同步置数法将74160接成的可变模计数器。 在M=1时，当电路进入状态以后， ，下一 个CLK 到达时，将 置入电路中，使 ， 然后再从0100继续做加法计数。因此，电路按这六个状 态顺序循环，从而构成六进制计数器。Zzz6ZB2Ltk 同理。在M=0，电路将按这八个状态顺序循环，故形 成八进制计数器。 5-8 图5.83电路时可变模计数器。试分析当控制变量A 为0和1时电路各为几进制计数器。74161的功能表见表5.13。dvzfvkwMI1计计计计 1 图5.83 题 5-8图 解：这是用同步置数法接成的可控进制计数器。在A=1时，计数器计为后，给出 信号，下一个CLK 到来时计 数器被置成，故是一个十二进制计数器。在A=0时，计数器计为 后，给出 信号，下一个CLK 到来时，计数器被置成，故构成十进制计数器。 rqyn14ZNXI 5-9十六进制计数器74161的功能表如表5.13所示，试以74161设计一个可控进制计数器，当输入控制变量M=0时工作在五进制，M=1时工作在十五进制。请标出计数器输入端和进位输出端。EmxvxOtOco 解：此题可有多种接法。图题解5-9是利用同步置数法接成的可控计数器，因为每次置数时置入的是，所以M=1 时，应从 状态译出 信号；而在M=0时，应从 状态译出 信号。SixE2yXPq5 计计计计 1 题解 5-9图 5-10 试分析图5.84计数器电路的分频比(即与的频率之 比>。74161的功能表见表5.13。 图5.84 题 5-10图 解：第<1）片74161是采用置数法接成的七进制计数器。每当计数器状态进入 <十五）时译出 信号，置入 <九），所以是15-9+1=7进制计数器。6ewMyirQFL 第<2）片74161是采用置数法接成的九进制计数器，当计数器状态进入 <十五）时译出 信号，置入 <七），所以是15-7+1=9进制计数器。kavU42VRUs 两片74161之间采用了串行进位连接方式，构成了79=63进制计数器，故Y 与CLK 的频率之比为1：63。y6v3ALoS89