第06章時(shí)序邏輯電路習(xí)題解

1、習(xí)題解習(xí)題解第6章 時(shí)序邏輯電路習(xí)題n時(shí)序電路分析n時(shí)序電路設(shè)計(jì)n計(jì)數(shù)器分析設(shè)計(jì)n序列信號(hào)發(fā)生器nvhdl設(shè)計(jì)a a組組 b b組組第第1題題第第2題題第第3題題第第4題題第第5題題第第6題題第第7題題第第8題題第第9題題第第10題題第第11題題第第12題題第第13題題第第14題題第第15題題第第16題題第第17題題第第18題題題題6.1分析圖分析圖p 6.1時(shí)序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫時(shí)序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖。出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖。解：從給定的電路寫出它的驅(qū)動(dòng)方程為解：從給定的電路寫出它的

2、驅(qū)動(dòng)方程為j1=q2 k1=1j2=q1 k2=1將上述驅(qū)動(dòng)方程代入將上述驅(qū)動(dòng)方程代入jk觸發(fā)器的特性方程觸發(fā)器的特性方程q*=jq+kq，得到電路的狀態(tài)方程，得到電路的狀態(tài)方程q1*=q1q2q2*=q1q2輸出方程為輸出方程為y=q2根據(jù)狀態(tài)方程和輸出方程畫得的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖如圖根據(jù)狀態(tài)方程和輸出方程畫得的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖如圖a 6.1所示。所示。圖圖a 6. 1題題6.2分析圖分析圖p6.2時(shí)序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫時(shí)序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并說明該電路能否自啟動(dòng)。出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并說明

3、該電路能否自啟動(dòng)。解：由給定的電路圖寫出驅(qū)動(dòng)方程為解：由給定的電路圖寫出驅(qū)動(dòng)方程為d1=q3d2=q1d3=q1q2將驅(qū)動(dòng)方程代入將驅(qū)動(dòng)方程代入d觸發(fā)器的特性方程觸發(fā)器的特性方程q*=d，得到電路的狀態(tài)方程，得到電路的狀態(tài)方程q1*=q3q2*=q1q3*=q1q2電路的輸出方程為電路的輸出方程為y=(q1q3)=q1+q3電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖a 6.2所示，電路能夠自啟動(dòng)。所示，電路能夠自啟動(dòng)。 圖圖a 6.2題題6.3分析圖分析圖p 6.3時(shí)序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫時(shí)序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的

4、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明電路能否自啟動(dòng)。出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明電路能否自啟動(dòng)。解：從給定的電路圖寫出驅(qū)動(dòng)方程為解：從給定的電路圖寫出驅(qū)動(dòng)方程為j1=k1=q3j2=k2=q1j3=q1q2; k3=q3將上面的驅(qū)動(dòng)方程代入將上面的驅(qū)動(dòng)方程代入jk天觸發(fā)器的特性方程后得到狀態(tài)方程為天觸發(fā)器的特性方程后得到狀態(tài)方程為q1*=q3q1+q3q1=q3q1q2*=q1q2+q1q2=q2 q1q3*=q1q2q3由電路圖上可知，輸出方程為由電路圖上可知，輸出方程為y=q3根據(jù)狀態(tài)方程和輸出方程畫出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖根據(jù)狀態(tài)方程和輸出方程畫出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖a 6.3所示。電路能夠自啟動(dòng)。所示。電路能夠自啟動(dòng)。

5、圖圖a6.3題題6.4試分析圖試分析圖p 6.4所示時(shí)序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方所示時(shí)序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，檢查電路能否自啟動(dòng)。程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，檢查電路能否自啟動(dòng)。解：從電路圖寫出驅(qū)動(dòng)方程為解：從電路圖寫出驅(qū)動(dòng)方程為d0=(q0+q1) (q1 q2)=q0q2+q0q1q2+q1q2d1=q0d2=q1將上述驅(qū)動(dòng)方程代入將上述驅(qū)動(dòng)方程代入d觸發(fā)器的特性方程，得到狀態(tài)方程觸發(fā)器的特性方程，得到狀態(tài)方程q0*=q0q2+q0q1q2+q1q2q1*=q0q2*=q1輸出方程為輸出方程為y=q0q1q2

6、根據(jù)得到的狀態(tài)方程和輸出方程，即可畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，如圖根據(jù)得到的狀態(tài)方程和輸出方程，即可畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，如圖a 6.4所示。所示。當(dāng)電路進(jìn)入無效狀態(tài)當(dāng)電路進(jìn)入無效狀態(tài)(q0q1q2=111)后，在時(shí)鐘信號(hào)作用下能自行進(jìn)入有效循后，在時(shí)鐘信號(hào)作用下能自行進(jìn)入有效循環(huán)，所以電路能自啟動(dòng)。環(huán)，所以電路能自啟動(dòng)。 圖圖a 6.4題題6.5試分析圖試分析圖p 6.5時(shí)序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程，時(shí)序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。a為輸入邏輯變量。為輸入邏輯變量。解：首先從電路圖寫出它的驅(qū)動(dòng)方程

7、解：首先從電路圖寫出它的驅(qū)動(dòng)方程d1=aq2d2=a(q1q2)=a(q1+q2)將上式代入將上式代入d觸發(fā)器的特性方程后得到電路的狀態(tài)方程觸發(fā)器的特性方程后得到電路的狀態(tài)方程q1*=aq2q2*=a(q1+q2)電路的輸出方程為電路的輸出方程為y=aq1q2根據(jù)狀態(tài)方程和輸出方程畫出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖根據(jù)狀態(tài)方程和輸出方程畫出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖a 6.5所示。所示。圖圖a 6.5題題6.6分析圖分析圖p 6.6給出的時(shí)序電路，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，檢查電路能否自啟動(dòng)，說明給出的時(shí)序電路，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，檢查電路能否自啟動(dòng)，說明電路實(shí)現(xiàn)的功能。電路實(shí)現(xiàn)的功能。a為輸入變量。為輸入變量。解：由

8、電路圖寫出驅(qū)動(dòng)方程為解：由電路圖寫出驅(qū)動(dòng)方程為j1=k1=1j2=k2=a q1將上述驅(qū)動(dòng)方程代入將上述驅(qū)動(dòng)方程代入jk觸發(fā)器的特性方程，得到狀態(tài)方程觸發(fā)器的特性方程，得到狀態(tài)方程q1*=q1q2*=a q1 q2輸出方程為輸出方程為y=aq1q2+aq1q2根據(jù)狀態(tài)方程和輸出方程畫出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖根據(jù)狀態(tài)方程和輸出方程畫出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖a 6.6所示。因?yàn)椴淮嬖跓o效狀所示。因?yàn)椴淮嬖跓o效狀態(tài)，所以電路不存在自啟動(dòng)與否的問題。態(tài)，所以電路不存在自啟動(dòng)與否的問題。當(dāng)當(dāng)a=0時(shí)電路對(duì)時(shí)電路對(duì)clk脈沖作二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)，脈沖作二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)，a=1時(shí)作二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)。時(shí)作二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)。圖圖a

9、6.6題題6.7分析圖分析圖p 6.7的時(shí)序邏輯電路，寫出電路的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電的時(shí)序邏輯電路，寫出電路的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明電路能否自啟動(dòng)。路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明電路能否自啟動(dòng)。解：由電路圖寫出驅(qū)動(dòng)方程為解：由電路圖寫出驅(qū)動(dòng)方程為j0=k0=1j1=q0(q2q3); k1=q0j2=q0q3; k2=q0q1j3=q0q1q2; k3=q0將上述驅(qū)動(dòng)方程代入將上述驅(qū)動(dòng)方程代入jk觸發(fā)器的特性方程，得到狀態(tài)方程為觸發(fā)器的特性方程，得到狀態(tài)方程為q0*=q0q1*=q0q1(q2+q3)+q0q1q2*=q0q2q3+(q0+q1)q2q3

10、*=q0q1q2q3+q0q3輸出方程為輸出方程為y=q0q1q2q3根據(jù)狀態(tài)方程和輸出方程畫出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖根據(jù)狀態(tài)方程和輸出方程畫出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖a 6.7所示。電路能自啟動(dòng)。所示。電路能自啟動(dòng)。 圖圖a 6.7題題6.8分析圖分析圖p 6.8電路，寫出電路的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)電路，寫出電路的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。圖中的換圖。圖中的x、y分別表示輸入邏輯變量和輸出邏輯變量。分別表示輸入邏輯變量和輸出邏輯變量。解：首先從給定電路圖寫出它的驅(qū)動(dòng)方程解：首先從給定電路圖寫出它的驅(qū)動(dòng)方程j0=(xeq1); k0=(xq1)j1=xeq

11、0; k1=(xq0)將上面的驅(qū)動(dòng)方程代入將上面的驅(qū)動(dòng)方程代入jk觸發(fā)器的特性方程，得到電路的狀態(tài)方程觸發(fā)器的特性方程，得到電路的狀態(tài)方程q0*=(xoq1)q0+(xq1)q0=xq1q0+xq1q1*=(xeq0)q1+(xq0)q1=xq1q0+xq0輸出方程為輸出方程為y=xq1+xq0根據(jù)狀態(tài)方程和輸出方程畫出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖根據(jù)狀態(tài)方程和輸出方程畫出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖a 6.8所示。所示。 圖圖a 6.8題題6.9試畫出用試畫出用4片片74ls194a組成組成16位雙向移位寄存器的邏輯圖。位雙向移位寄存器的邏輯圖。74ls194a的功能表見的功能表見表表6.3.2。解：見圖解：見圖a

12、 6.9。圖圖a 6.9題題6.10在圖在圖p6.10電路中，若兩個(gè)移位寄存器中的原始數(shù)據(jù)分別為電路中，若兩個(gè)移位寄存器中的原始數(shù)據(jù)分別為a3a2a1a0=1001，b3b2b1b0=0011，ci的初始值為的初始值為0，試問經(jīng)過，試問經(jīng)過4個(gè)個(gè)clk信號(hào)作用以后兩個(gè)寄存器中的數(shù)據(jù)信號(hào)作用以后兩個(gè)寄存器中的數(shù)據(jù)如何如何?這個(gè)電路完成什么功能這個(gè)電路完成什么功能?解：經(jīng)過解：經(jīng)過4個(gè)時(shí)鐘信號(hào)作用以后，兩個(gè)寄存器里的數(shù)據(jù)分別為個(gè)時(shí)鐘信號(hào)作用以后，兩個(gè)寄存器里的數(shù)據(jù)分別為a3a2a1a0=1100，b3b2b1b0=0000。這是一個(gè)。這是一個(gè)4位串行加法器電路。位串行加法器電路。題題6.11分析圖

13、分析圖p 6.11的計(jì)數(shù)器電路，說明這是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器電路，說明這是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160的的功能表與表功能表與表6.3.4相同。相同。解：圖解：圖p 6.11是采用同步置數(shù)法接成的七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)成是采用同步置數(shù)法接成的七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)成1001(9)狀態(tài)時(shí)，狀態(tài)時(shí)，ld變成低電位。待下一個(gè)變成低電位。待下一個(gè)clk脈沖到來時(shí)，將電路置成脈沖到來時(shí)，將電路置成q3q2q1q0=0011(3)，然后再從，然后再從3開始作加法計(jì)數(shù)。在開始作加法計(jì)數(shù)。在clk連續(xù)作用下，電路將連續(xù)作用下，電路將在在00111001這七個(gè)狀態(tài)間循環(huán)，故電路為

14、七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。這七個(gè)狀態(tài)間循環(huán)，故電路為七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。題題6.12分析圖分析圖p 6.12的計(jì)數(shù)器電路，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明這是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器電路，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明這是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器器。十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器74ls161的功能表如表的功能表如表6.3.4所示。所示。解：圖解：圖p6.12電路是采用異步置零法用電路是采用異步置零法用74ls161接成的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)數(shù)接成的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)數(shù)器進(jìn)入器進(jìn)入q3q2q1q0=1010狀態(tài)后，與非門輸出低電平置零信號(hào)，立刻將計(jì)數(shù)器置狀態(tài)后，與非門輸出低電平置零信號(hào)，立刻將計(jì)數(shù)器置成成q3q2q1q0=0000狀

15、態(tài)。由于狀態(tài)。由于q3q2q1q0=1010是一個(gè)過渡狀態(tài)，不存在于穩(wěn)是一個(gè)過渡狀態(tài)，不存在于穩(wěn)定狀態(tài)的循環(huán)中，所以電路按定狀態(tài)的循環(huán)中，所以電路按0000-1001這十個(gè)狀態(tài)順序循環(huán)，是十進(jìn)制計(jì)數(shù)這十個(gè)狀態(tài)順序循環(huán)，是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖器。電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖a 6.12所示。所示。圖圖a 6.12題題6.13試分析圖試分析圖p 6.13的計(jì)數(shù)器在的計(jì)數(shù)器在m=1和和m=0時(shí)各為幾進(jìn)制。時(shí)各為幾進(jìn)制。解：圖解：圖p6.13電路是采用同步置數(shù)法用電路是采用同步置數(shù)法用74160接成的可變進(jìn)制計(jì)數(shù)器。在接成的可變進(jìn)制計(jì)數(shù)器。在m=1的的狀態(tài)下，當(dāng)電路進(jìn)入狀態(tài)下，當(dāng)電路進(jìn)入q3q2

16、q1q0=1001(九九)以后，以后，ld=0。下一個(gè)。下一個(gè)clk到達(dá)時(shí)將到達(dá)時(shí)將d3d2d1d0=0100(四四)置入電路中，使置入電路中，使q3q2q1q0=0100，再從，再從0100繼續(xù)作加繼續(xù)作加法計(jì)數(shù)。因此，電路在法計(jì)數(shù)。因此，電路在0100到到1001這六個(gè)狀態(tài)間循環(huán)，構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。同這六個(gè)狀態(tài)間循環(huán)，構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。同理，在理，在m=0的情況下，電路計(jì)到的情況下，電路計(jì)到1001后置入后置入0010(二二)，故形成八進(jìn)制計(jì)數(shù)器。，故形成八進(jìn)制計(jì)數(shù)器。題題6.14試用試用4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74ls161接成十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，標(biāo)出輸入、輸出端?？山映墒M(jìn)

17、制計(jì)數(shù)器，標(biāo)出輸入、輸出端。可以附加必要的門電路。以附加必要的門電路。74ls161的功能表見表的功能表見表6.3.4解：此題有多種可行的方案。例如可采用同步置數(shù)法，在電路計(jì)成解：此題有多種可行的方案。例如可采用同步置數(shù)法，在電路計(jì)成q3q2q1q0=1011(十一十一)后譯出后譯出ld=0信號(hào)，并在下一個(gè)信號(hào)，并在下一個(gè)clk信號(hào)到達(dá)時(shí)置入信號(hào)到達(dá)時(shí)置入0000就得到了十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。電路接法見圖就得到了十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。電路接法見圖a 6.14。圖圖a 6.14題題6.15圖圖p6.15電路是可變進(jìn)制計(jì)數(shù)器。試分析當(dāng)控制變量電路是可變進(jìn)制計(jì)數(shù)器。試分析當(dāng)控制變量a為為1和和0時(shí)電路各為幾進(jìn)制

18、計(jì)時(shí)電路各為幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器。數(shù)器。74lsl61的功能表見表的功能表見表6.3.4。解：這是用同步置數(shù)法接成的可控進(jìn)制計(jì)數(shù)器。在解：這是用同步置數(shù)法接成的可控進(jìn)制計(jì)數(shù)器。在a=1的情況下，計(jì)數(shù)器計(jì)為的情況下，計(jì)數(shù)器計(jì)為q3q2q1q0=1011(十一十一)后給出后給出ld=0信號(hào)，下一個(gè)信號(hào)，下一個(gè)clk脈沖到來時(shí)計(jì)數(shù)器被置脈沖到來時(shí)計(jì)數(shù)器被置成成q3q2q1q0=0000狀態(tài)，所以是十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。在狀態(tài)，所以是十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。在a=0的情況下，計(jì)數(shù)器計(jì)的情況下，計(jì)數(shù)器計(jì)為為1001時(shí)給出時(shí)給出ld=0信號(hào)，下一個(gè)信號(hào)，下一個(gè)clk脈沖到來時(shí)計(jì)數(shù)器被置零，所以是十進(jìn)脈沖到來時(shí)計(jì)數(shù)器被置零，所以

19、是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。制計(jì)數(shù)器。題題6.16設(shè)計(jì)一個(gè)可控進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，當(dāng)輸入控制變量設(shè)計(jì)一個(gè)可控進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，當(dāng)輸入控制變量m=0時(shí)工作在五進(jìn)制，時(shí)工作在五進(jìn)制，m=1時(shí)工作時(shí)工作在十五進(jìn)制。請(qǐng)標(biāo)出計(jì)數(shù)輸入端和進(jìn)位輸出端。在十五進(jìn)制。請(qǐng)標(biāo)出計(jì)數(shù)輸入端和進(jìn)位輸出端。解：此題可有多種答案。圖解：此題可有多種答案。圖a 6.16是采用同步置數(shù)法接成的可控進(jìn)制計(jì)數(shù)器。是采用同步置數(shù)法接成的可控進(jìn)制計(jì)數(shù)器。因?yàn)槊看沃脭?shù)時(shí)置入的是因?yàn)槊看沃脭?shù)時(shí)置入的是d3d2d1d0=0000，所以，所以m=1時(shí)應(yīng)從時(shí)應(yīng)從q3q2q1q0=1110(十四十四)狀態(tài)譯出狀態(tài)譯出ld=0信號(hào)；而在信號(hào)；而在m=0時(shí)應(yīng)從時(shí)應(yīng)從q3q

20、2q1q0=0100(四四)狀態(tài)譯出狀態(tài)譯出ld=0信號(hào)。信號(hào)。圖圖a 6.16題題6.17分析圖分析圖p 6.17給出的計(jì)數(shù)器電路，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明這是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)給出的計(jì)數(shù)器電路，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明這是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器。器。74ls290的電路見圖的電路見圖6.3.31。解：圖解：圖p 6.17電路是采用異步置數(shù)法接成的七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。每當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)成電路是采用異步置數(shù)法接成的七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。每當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)成q3q2q1q0=0110(六六)時(shí)，立即產(chǎn)生時(shí)，立即產(chǎn)生“置置9”信號(hào)，使信號(hào)，使s91=s92=1，將電路置成，將電路置成q3q2q1q0=1001，于是電路便在，于是電路便在

21、90159這七個(gè)狀態(tài)間循環(huán)，形成七進(jìn)制這七個(gè)狀態(tài)間循環(huán)，形成七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器。0110是過渡狀態(tài)，不包括在穩(wěn)定狀態(tài)循環(huán)之內(nèi)。此外，是過渡狀態(tài)，不包括在穩(wěn)定狀態(tài)循環(huán)之內(nèi)。此外，q3q2q1q0的的0110、0111、1110和和1111這這4個(gè)狀態(tài)是過渡狀態(tài)。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖個(gè)狀態(tài)是過渡狀態(tài)。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖a 6.17。圖圖a 6.17題題6.18試分析圖試分析圖p 6.18計(jì)數(shù)器電路的分頻比計(jì)數(shù)器電路的分頻比(即即y與與clk的頻率之比的頻率之比)。74lsl61的功能表的功能表見表見表6.3.4。解：第解：第(1)片片74lsl61是采用置數(shù)法接成的七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。每當(dāng)計(jì)數(shù)器狀態(tài)進(jìn)入是采用置

22、數(shù)法接成的七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。每當(dāng)計(jì)數(shù)器狀態(tài)進(jìn)入q3q2q1q0=1111(十五十五)時(shí)譯出時(shí)譯出ld=0信號(hào)，置入信號(hào)，置入d3d2d1d0=1001(九九)，所以，所以是七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。是七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。第第(2)片片74lsl61是采用置數(shù)法接成的九進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)數(shù)器狀態(tài)進(jìn)入是采用置數(shù)法接成的九進(jìn)制計(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)數(shù)器狀態(tài)進(jìn)入q3q2q1q0=1111(十五十五)時(shí)譯出時(shí)譯出ld=0信號(hào)，置入信號(hào)，置入d3d2d1d0=0111(七七)，所以，所以是九進(jìn)制計(jì)數(shù)器。是九進(jìn)制計(jì)數(shù)器。兩片兩片74lsl61之間采用了串行連接方式，構(gòu)成之間采用了串行連接方式，構(gòu)成7 x9二二63進(jìn)制計(jì)數(shù)器，故進(jìn)制計(jì)數(shù)器，故

23、y與與clk的頻率之比為的頻率之比為1：63。題題6.19圖圖p 6.19電路是由兩片同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路是由兩片同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160組成的計(jì)數(shù)器，試分析這是多少進(jìn)組成的計(jì)數(shù)器，試分析這是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，兩片之間是幾進(jìn)制。制的計(jì)數(shù)器，兩片之間是幾進(jìn)制。74160的功能表與表的功能表與表6.3.4相同。相同。解：第解：第(1)片片74160工作在十進(jìn)制計(jì)數(shù)狀態(tài)。第工作在十進(jìn)制計(jì)數(shù)狀態(tài)。第(2)片片74160采用置數(shù)法接成三采用置數(shù)法接成三進(jìn)制計(jì)數(shù)器。兩片之間是十進(jìn)制。進(jìn)制計(jì)數(shù)器。兩片之間是十進(jìn)制。若起始狀態(tài)第若起始狀態(tài)第(1)片和第片和第(2)片片74160的的q3q2q1q0分別為分別

24、為0001和和0111，則輸，則輸入入19個(gè)個(gè)clk信號(hào)以后第信號(hào)以后第(1)片變?yōu)槠優(yōu)?000狀態(tài)，第狀態(tài)，第(2)片接收了兩個(gè)進(jìn)位信號(hào)以后片接收了兩個(gè)進(jìn)位信號(hào)以后變?yōu)樽優(yōu)?001狀態(tài)，并使第狀態(tài)，并使第(2)片的片的ld=0。第。第20個(gè)個(gè)clk信號(hào)到達(dá)以后，第信號(hào)到達(dá)以后，第(1)片計(jì)片計(jì)成成0001，第，第(2)片被置為片被置為0111，于是返回到了起始狀態(tài)，所以這是二十進(jìn)制計(jì)，于是返回到了起始狀態(tài)，所以這是二十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。數(shù)器。題題6.20分析圖分析圖p 6.20給出的電路，說明這是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，兩片之間是多少進(jìn)制。給出的電路，說明這是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，兩片之間是多少進(jìn)制。74

25、lsl61的功能表見表的功能表見表6.3.4。解：這是采用整體置數(shù)法接成的計(jì)數(shù)器。解：這是采用整體置數(shù)法接成的計(jì)數(shù)器。在出現(xiàn)在出現(xiàn)ld=0信號(hào)以前，兩片信號(hào)以前，兩片74lsl61均按十六進(jìn)制計(jì)數(shù)。即第均按十六進(jìn)制計(jì)數(shù)。即第(1)片到第片到第(2)片為十六進(jìn)制。當(dāng)?shù)谄瑸槭M(jìn)制。當(dāng)?shù)?1)片計(jì)為片計(jì)為2，第，第(2)片計(jì)為片計(jì)為5時(shí)產(chǎn)生時(shí)產(chǎn)生ld=0信號(hào)，待下一個(gè)信號(hào)，待下一個(gè)clk信號(hào)到達(dá)后兩片信號(hào)到達(dá)后兩片74lsl61同時(shí)被置零，總的進(jìn)制為同時(shí)被置零，總的進(jìn)制為5 x 16+2+1=83故為八十三進(jìn)制計(jì)數(shù)器。故為八十三進(jìn)制計(jì)數(shù)器。題題6.21畫出用兩片同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器畫出用兩片同步十進(jìn)制

26、計(jì)數(shù)器74160接成同步三十一進(jìn)制計(jì)數(shù)器的接線圖?？梢越映赏饺贿M(jìn)制計(jì)數(shù)器的接線圖?？梢愿郊颖匾拈T電路。附加必要的門電路。74160的邏輯圖和功能表見圖的邏輯圖和功能表見圖6.3.21和表和表6.3.4。解：由于解：由于31是一個(gè)不能分解的素?cái)?shù)，所以必須采用整體置數(shù)或整體置零的連接是一個(gè)不能分解的素?cái)?shù)，所以必須采用整體置數(shù)或整體置零的連接方式。若采用整體置數(shù)法，則應(yīng)先將兩片按同步連接方式接成方式。若采用整體置數(shù)法，則應(yīng)先將兩片按同步連接方式接成10 x10=100進(jìn)制進(jìn)制計(jì)數(shù)器，然后用電路計(jì)為計(jì)數(shù)器，然后用電路計(jì)為30的狀態(tài)譯出的狀態(tài)譯出ld=0信號(hào)，如圖信號(hào)，如圖a 6.21所示。這樣

27、在所示。這樣在電路從全零狀態(tài)開始計(jì)數(shù)，計(jì)入電路從全零狀態(tài)開始計(jì)數(shù)，計(jì)入31個(gè)脈沖后將返回全零狀態(tài)，形成三十一進(jìn)制個(gè)脈沖后將返回全零狀態(tài)，形成三十一進(jìn)制計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器。圖圖a 6.21題題6.22用同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器芯片用同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器芯片74160設(shè)計(jì)一個(gè)三百六十五進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。要求各位間設(shè)計(jì)一個(gè)三百六十五進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。要求各位間為十進(jìn)制關(guān)系。允許附加必要的門電路。為十進(jìn)制關(guān)系。允許附加必要的門電路。74160的功能表與表的功能表與表6.3.4相同。相同。解：因?yàn)橐蟾魑恢g是十進(jìn)制關(guān)系，所以需令每一位的解：因?yàn)橐蟾魑恢g是十進(jìn)制關(guān)系，所以需令每一位的74160接成十進(jìn)制計(jì)數(shù)接成十進(jìn)制計(jì)數(shù)狀

28、態(tài)，并以低位的進(jìn)位輸出作高位的狀態(tài)，并以低位的進(jìn)位輸出作高位的ep和和et的控制信號(hào)的控制信號(hào)(或進(jìn)位脈沖或進(jìn)位脈沖)，接成三，接成三位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。然后用整體置數(shù)位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。然后用整體置數(shù)(或置零或置零)法再改接成三百六十五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。法再改接成三百六十五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。圖圖a6.x是采用同步置數(shù)法的接線圖。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)成是采用同步置數(shù)法的接線圖。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)成364狀態(tài)時(shí)譯出狀態(tài)時(shí)譯出ld=0信號(hào)，信號(hào)，下一個(gè)下一個(gè)clk脈沖到來時(shí)將計(jì)數(shù)器置為全零狀態(tài)，從而得到三百六十五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。脈沖到來時(shí)將計(jì)數(shù)器置為全零狀態(tài)，從而得到三百六十五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。圖圖a 6.22題題6.23設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字鐘電路，要

29、求能用七段數(shù)碼管顯示從設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字鐘電路，要求能用七段數(shù)碼管顯示從0時(shí)時(shí)0分分0秒到秒到23時(shí)時(shí)59分分59秒之秒之間的任一時(shí)刻。間的任一時(shí)刻。解：電路接法可如圖解：電路接法可如圖a 6.23所示。計(jì)數(shù)器由六片所示。計(jì)數(shù)器由六片74160組成。第組成。第(1)、(2)兩兩片接成六十進(jìn)制的片接成六十進(jìn)制的“秒計(jì)數(shù)器秒計(jì)數(shù)器”，第，第(1)片為十進(jìn)制，第片為十進(jìn)制，第(2)片為六進(jìn)制。第片為六進(jìn)制。第(3)、(4)片接成六十進(jìn)制的片接成六十進(jìn)制的“分計(jì)數(shù)器分計(jì)數(shù)器”，接法與，接法與“秒計(jì)數(shù)器秒計(jì)數(shù)器”相同。第相同。第(5)、(6)片用整體復(fù)位法接成二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，作為片用整體復(fù)位法接成二十四進(jìn)制

30、計(jì)數(shù)器，作為“時(shí)計(jì)數(shù)器時(shí)計(jì)數(shù)器”。顯示譯碼器由六片顯示譯碼器由六片7448組成，每片組成，每片7448用于驅(qū)動(dòng)一只共陰極的數(shù)碼管用于驅(qū)動(dòng)一只共陰極的數(shù)碼管bs201a。圖圖a 6.23題題6.24圖圖p 6.24所示電路是用二所示電路是用二十進(jìn)制優(yōu)先編碼器十進(jìn)制優(yōu)先編碼器74lsl47和同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160組成的可控分頻器，試說明當(dāng)輸入控制信號(hào)組成的可控分頻器，試說明當(dāng)輸入控制信號(hào)a、b、c、d、e、f、g、h、i分別為低分別為低電平時(shí)由電平時(shí)由y端輸出的脈沖頻率各為多少。已知端輸出的脈沖頻率各為多少。已知clk端輸入脈沖的頻率為端輸入脈沖的頻率為10 khz。74ls

31、l47的功能表如表的功能表如表4.3.3所示，所示，74160的功能表見表的功能表見表6.3.4。解：由圖可見，計(jì)數(shù)器解：由圖可見，計(jì)數(shù)器74160工作在同步預(yù)置數(shù)狀態(tài)，每當(dāng)計(jì)數(shù)器的進(jìn)位輸出工作在同步預(yù)置數(shù)狀態(tài)，每當(dāng)計(jì)數(shù)器的進(jìn)位輸出c=1時(shí)時(shí)(即即q3q2q1q0=1001時(shí)時(shí))，在下一個(gè)，在下一個(gè)clk上升沿到達(dá)時(shí)置入編碼器上升沿到達(dá)時(shí)置入編碼器74lsl47的輸出狀態(tài)的輸出狀態(tài)y3y2y1y0。再從圖再從圖a 6.24給出的給出的74160的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知，當(dāng)?shù)臓顟B(tài)轉(zhuǎn)換圖可知，當(dāng)a=0時(shí)時(shí)74lsl47的輸出為的輸出為y3y2y1y0=1110，74160的數(shù)據(jù)輸入端的數(shù)據(jù)輸入端d3d2d

32、1d0=0001，則狀態(tài)轉(zhuǎn)換順，則狀態(tài)轉(zhuǎn)換順序?qū)⑷鐖D中所示，即成為九進(jìn)制計(jì)數(shù)器。輸出脈沖序?qū)⑷鐖D中所示，即成為九進(jìn)制計(jì)數(shù)器。輸出脈沖y的頻率為的頻率為clk頻率的頻率的19。依此類推便可得到表依此類推便可得到表a 6.24。圖圖a 6.24表表a6.24題題6.25試用同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器試用同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74lsl90和二和二十進(jìn)制優(yōu)先編碼器十進(jìn)制優(yōu)先編碼器74lsl47設(shè)計(jì)一個(gè)工設(shè)計(jì)一個(gè)工作在減法計(jì)數(shù)狀態(tài)的可控分頻器。要求在控制信號(hào)作在減法計(jì)數(shù)狀態(tài)的可控分頻器。要求在控制信號(hào)a、b、c、d、e、f、g、h分別為分別為1時(shí)時(shí)分頻比對(duì)應(yīng)為分頻比對(duì)應(yīng)為12、13、14、15、16、17、1

33、8、19。74lsl90的邏輯圖的邏輯圖見圖見圖6.3.24，它的功能表與表，它的功能表與表6.3.5相同?？梢愿郊颖匾拈T電路。相同?？梢愿郊颖匾拈T電路。解：可用解：可用clk0作為作為ld信號(hào)。因?yàn)樵谛盘?hào)。因?yàn)樵赾lk上升沿使上升沿使q3q2q1q0=0000以后，在這以后，在這個(gè)個(gè)clk的低電平期間的低電平期間clk0將給出一個(gè)負(fù)脈沖。將給出一個(gè)負(fù)脈沖。但由于但由于74lsl90的的ld=0信號(hào)是異步置數(shù)信號(hào)，所以信號(hào)是異步置數(shù)信號(hào)，所以0000狀態(tài)在計(jì)數(shù)過程中是狀態(tài)在計(jì)數(shù)過程中是作為暫態(tài)出現(xiàn)的。如果為提高置數(shù)的可靠性，并產(chǎn)生足夠?qū)挾鹊倪M(jìn)位輸出脈沖，作為暫態(tài)出現(xiàn)的。如果為提高置數(shù)的可靠

34、性，并產(chǎn)生足夠?qū)挾鹊倪M(jìn)位輸出脈沖，可以增設(shè)由可以增設(shè)由g1、g2組成的鎖存器，由組成的鎖存器，由q端給出與端給出與clk脈沖的低電平等寬的脈沖的低電平等寬的ld=0信號(hào)，并可由信號(hào)，并可由q端給出進(jìn)位輸出脈沖。端給出進(jìn)位輸出脈沖。由圖由圖a 6.25(a)中中74lsl90減法計(jì)數(shù)時(shí)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知，若減法計(jì)數(shù)時(shí)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知，若ld=0時(shí)置入時(shí)置入q3q2q1q0=0100，則得到四進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，輸出進(jìn)位信號(hào)與，則得到四進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，輸出進(jìn)位信號(hào)與clk頻率之比為頻率之比為14。又由。又由74lsl47的功能表的功能表(表表4.3.3)可知，為使可知，為使74lsl47的輸出反相后為的

35、輸出反相后為0100，i4需接入低電平信號(hào)，故需接入低電平信號(hào)，故i4應(yīng)接輸入信號(hào)應(yīng)接輸入信號(hào)c。依此類推即可得到下表：。依此類推即可得到下表：于是得到如圖于是得到如圖a 6.25(b)的電路圖。的電路圖。圖圖a 6.25題題6.26圖圖p 6.26是一個(gè)移位寄存器型計(jì)數(shù)器，試畫出它的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明這是幾進(jìn)制是一個(gè)移位寄存器型計(jì)數(shù)器，試畫出它的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明這是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器，能否自啟動(dòng)。計(jì)數(shù)器，能否自啟動(dòng)。解：從圖解：從圖p 6.26的電路圖可寫出它的狀態(tài)方程和輸出方程分別為的電路圖可寫出它的狀態(tài)方程和輸出方程分別為q1*=d1=q2q3+q2q3+q2q3q2*=d2=q1q3*=d3=

36、q2y=q2q3狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖a 6.26，電路能自啟動(dòng)。這是一個(gè)五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。，電路能自啟動(dòng)。這是一個(gè)五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。圖圖a 6. 26題題6.27圖圖p 6.27是一個(gè)移位寄存器型計(jì)數(shù)器。試畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并說明這是幾是一個(gè)移位寄存器型計(jì)數(shù)器。試畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并說明這是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器，能否自啟動(dòng)。進(jìn)制計(jì)數(shù)器，能否自啟動(dòng)。解：從圖解：從圖p 6.27給出的電路可寫出該電路的狀態(tài)方程給出的電路可寫出該電路的狀態(tài)方程q0*=d0=q2 q3q1*=d1=q0q2*=d2=q1q3*=d3=q2根據(jù)狀態(tài)方程畫出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖根據(jù)狀態(tài)方程畫出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖a 6.27?？?/p>

37、見這是一個(gè)十五進(jìn)制計(jì)數(shù)器?？梢娺@是一個(gè)十五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。電路若進(jìn)入電路若進(jìn)入0000狀態(tài)，則不能在狀態(tài)，則不能在clk信號(hào)作用下進(jìn)入有效循環(huán)，所以電路不能信號(hào)作用下進(jìn)入有效循環(huán)，所以電路不能自啟動(dòng)。自啟動(dòng)。 圖圖a 6.27題題6.28試?yán)猛绞M(jìn)制計(jì)數(shù)器試?yán)猛绞M(jìn)制計(jì)數(shù)器74lsl61和和4線線16線譯碼器線譯碼器74lsl54設(shè)計(jì)節(jié)拍脈沖發(fā)生器，要求從設(shè)計(jì)節(jié)拍脈沖發(fā)生器，要求從12個(gè)輸出端順序、循環(huán)地輸出等寬的負(fù)脈沖。個(gè)輸出端順序、循環(huán)地輸出等寬的負(fù)脈沖。74lsl54的邏輯框圖及說明見的邏輯框圖及說明見題題4.11。74lsl61的功能表見表的功能表見表6.3.4。解：此題的設(shè)計(jì)

38、方案不是唯一的。例如可以采用同步置數(shù)法將解：此題的設(shè)計(jì)方案不是唯一的。例如可以采用同步置數(shù)法將74lsl61接成十接成十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，并把它的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，并把它的q3q2q1q0接至接至74lsl54的的a3a2a1a0輸入端，在連續(xù)輸入端，在連續(xù)輸入輸入clk脈沖后，在脈沖后，在74lsl54的的y0-y11輸出端就得到了輸出端就得到了12個(gè)等寬的順序脈沖個(gè)等寬的順序脈沖p0-p11。電路接法如圖電路接法如圖a 6.28所示。所示。圖圖a 6.28題題6.29設(shè)計(jì)一個(gè)序列信號(hào)發(fā)生器電路，使之在一系列設(shè)計(jì)一個(gè)序列信號(hào)發(fā)生器電路，使之在一系列clk信號(hào)作用下能周期性地輸出信號(hào)作用下能周期性地輸

39、出“0010110111”的序列信號(hào)。的序列信號(hào)。解：此題的一種設(shè)計(jì)方案是用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和解：此題的一種設(shè)計(jì)方案是用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和8選選1數(shù)據(jù)選擇器組成這個(gè)序列信數(shù)據(jù)選擇器組成這個(gè)序列信號(hào)發(fā)生器電路。號(hào)發(fā)生器電路。若十進(jìn)制計(jì)數(shù)器選用若十進(jìn)制計(jì)數(shù)器選用74160，則可列出在，則可列出在clk連續(xù)作用下計(jì)數(shù)器狀態(tài)連續(xù)作用下計(jì)數(shù)器狀態(tài)q3q2q1q0與要求產(chǎn)生的輸出與要求產(chǎn)生的輸出z之間關(guān)系的真值表，如表之間關(guān)系的真值表，如表a 6.29所示。所示。若取用若取用8選選1數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器74hcl51(見圖見圖4.3.24)，則它的輸出邏輯式可寫為，則它的輸出邏輯式可寫為y=d0(a2a1a0)+

40、d1(a2a1a0)+d2(a2a1a0)+d3(a2a1a0)+d4(a2a1a0)+d5(a2a1a0)+d6(a2a1a0)+d7(a2a1a0)由真值表寫出由真值表寫出z的邏輯式，并化成與上式對(duì)應(yīng)的形式則得到的邏輯式，并化成與上式對(duì)應(yīng)的形式則得到z=q3(q2q1q0)+q3(q2q1q0)+q3(q2q1q0)+0(q2q1q0)+q3(q2q1q0)+q3(q2q1q0)+0(q2q1q0)+q3(q2q1q0)令令a2=q2，a1=q1，a0=q0，d0=d1=q3，d2=d4=d5=d7=q3，d3=d6=0，則，則數(shù)據(jù)選擇器的輸出數(shù)據(jù)選擇器的輸出y即所求之即所求之z。所得到的

41、電路如圖。所得到的電路如圖a 6.29所示。所示。表表a6.29 題題6.29的真值表的真值表圖圖a 6.29題題6.30設(shè)計(jì)一個(gè)燈光控制邏輯電路。要求紅、綠、黃三種顏色的燈在時(shí)鐘信號(hào)作用下按設(shè)計(jì)一個(gè)燈光控制邏輯電路。要求紅、綠、黃三種顏色的燈在時(shí)鐘信號(hào)作用下按表表p 6.30規(guī)定的順序轉(zhuǎn)換狀態(tài)。表中的規(guī)定的順序轉(zhuǎn)換狀態(tài)。表中的1表示表示“亮亮”，0表示表示“滅滅”。要求電路能自啟動(dòng)，。要求電路能自啟動(dòng)，并盡可能采用中規(guī)模集成電路芯片。并盡可能采用中規(guī)模集成電路芯片。解：因?yàn)檩敵鰹榘藗€(gè)狀態(tài)循環(huán)，所以用解：因?yàn)檩敵鰹榘藗€(gè)狀態(tài)循環(huán)，所以用74lsl61的低三位作為八進(jìn)制計(jì)數(shù)器。的低三位作為八進(jìn)制計(jì)

42、數(shù)器。若以若以r、y、g分別表示紅、黃、綠三個(gè)輸出，則可得計(jì)數(shù)器輸出狀態(tài)分別表示紅、黃、綠三個(gè)輸出，則可得計(jì)數(shù)器輸出狀態(tài)qq2q1q0與與r、y、g關(guān)系的真值表，如表關(guān)系的真值表，如表a 6.30。選兩片雙選兩片雙4選選1數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器74hcl53作通用函數(shù)發(fā)生器使用，產(chǎn)生作通用函數(shù)發(fā)生器使用，產(chǎn)生r、y、g。表。表p6.30表表a6.30 題題6.30的真值表的真值表已知已知74hcl53在在s=0的條件下輸出的邏輯式為的條件下輸出的邏輯式為y=d0(a1a0)+d1(a1a0)+d2(a1a0)+d3(a1a0)由真值表寫出由真值表寫出r、y、g的邏輯式，并化成與數(shù)據(jù)選擇器的輸出邏

43、輯式相對(duì)應(yīng)的形的邏輯式，并化成與數(shù)據(jù)選擇器的輸出邏輯式相對(duì)應(yīng)的形式式r=q2(q1q0)+q2(q1q0)+0(q1q0)+q2(q1q0)y=q2(q1q0)+0(q1q0)+1(q1q0)+0(q1q0)g=q2(q1q0)+q2(q1q0)+0(q1q0)+q2(q1q0)電路圖如圖電路圖如圖a 6.30所示。所示。圖圖a 6.30題題6.31試用試用jk觸發(fā)器和門電路設(shè)計(jì)一個(gè)同步七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。觸發(fā)器和門電路設(shè)計(jì)一個(gè)同步七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。解：因?yàn)槠哌M(jìn)制計(jì)數(shù)器必須有七個(gè)不同的電路狀態(tài)，所以需要用三個(gè)觸發(fā)器組成。解：因?yàn)槠哌M(jìn)制計(jì)數(shù)器必須有七個(gè)不同的電路狀態(tài)，所以需要用三個(gè)觸發(fā)器組成。如果對(duì)電路的

44、狀態(tài)編碼沒有提出要求，則取哪七個(gè)狀態(tài)以及如何安排順序可自行如果對(duì)電路的狀態(tài)編碼沒有提出要求，則取哪七個(gè)狀態(tài)以及如何安排順序可自行確定。如果選用圖確定。如果選用圖a 6.31(a)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖所示的狀態(tài)編碼和循環(huán)順序，即可畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖所示的狀態(tài)編碼和循環(huán)順序，即可畫出電路次狀出電路次狀(qqq1，)的卡諾圖，如圖的卡諾圖，如圖a 6.31(b)所示。所示。從卡諾圖寫出電路的狀態(tài)方程得到從卡諾圖寫出電路的狀態(tài)方程得到q3*=q3q2+q2q1=(q2q1)q3+(q2)q3q2*=q2q1+q3q2q1=(q1)q2+(q3q1)q2q1*=q2q1+q3q1=(q2q3)q1+(1)q1將上式與將

45、上式與jk觸發(fā)器特性方程的標(biāo)準(zhǔn)形觸發(fā)器特性方程的標(biāo)準(zhǔn)形q*=jq+kq對(duì)照，即可得出驅(qū)動(dòng)方程為對(duì)照，即可得出驅(qū)動(dòng)方程為j3=q2q1; k3=q2j2=q1; k2=(q3q1)j1=(q3q2); k1=1根據(jù)驅(qū)動(dòng)方程畫出的電路圖如圖根據(jù)驅(qū)動(dòng)方程畫出的電路圖如圖a 6.31(c)所示。所示。將無效狀態(tài)將無效狀態(tài)111代入狀態(tài)方程計(jì)算，得次態(tài)為代入狀態(tài)方程計(jì)算，得次態(tài)為000，說明該電路能自啟動(dòng)。，說明該電路能自啟動(dòng)。圖圖a 6.31題題6.32用用jk觸發(fā)器和門電路設(shè)計(jì)一個(gè)觸發(fā)器和門電路設(shè)計(jì)一個(gè)4位格雷碼計(jì)數(shù)器，它的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如表位格雷碼計(jì)數(shù)器，它的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如表p 6.32所示。所示。解：

46、按照表解：按照表p 6.32中給出的計(jì)數(shù)順序，得到圖中給出的計(jì)數(shù)順序，得到圖a 6.32(a)所示的所示的q3*q2*q1*q0*的卡諾圖。從卡諾圖寫出狀態(tài)方程，經(jīng)化簡(jiǎn)后得到的卡諾圖。從卡諾圖寫出狀態(tài)方程，經(jīng)化簡(jiǎn)后得到q3*=q3q1+q3q0+q2q1q0=q3 q1+q3q0+q2q1q0(q3+q3)=q2q1q0)q3+(q2q1q0)q3q2*=q2q1+q2q0+q3q1q0q2q1+q2q0+q3q1q0(q2+q2)=(q3q1q0)q2+(q3q1q0)q2q1*=q1q0+q3q2q0+q3q2q0=q1q0+(q3q2q0+q3q2q0)(q1+q1)=(q2 q3)q0

47、)q1+(q0(q3 q2)q1q0*=q3q2q1+q3q2q1+q3q2q1+q3q2q1=(q3 q2 q1)=(q3 q2 q1)(q0+q0)=(q3 q2 q1)q0+(q3 q2 q1)q0從以上各式得到從以上各式得到j(luò)3=q2q1q0; k3=q2q1q0j2=q3q1q0; k3=q3q1q0j1=(q3 q2)q0; k1=(q3 q2)q0j0=(q3 q2 q1); k0=q3 q2 q1進(jìn)位輸出信號(hào)為進(jìn)位輸出信號(hào)為 c=q3q2q1q0得到的邏輯圖如圖得到的邏輯圖如圖a 6.32(b)所示。所示。圖圖a 6.32題題6.33用用d觸發(fā)器和門電路設(shè)計(jì)一個(gè)十一進(jìn)制計(jì)數(shù)器，

48、并檢查設(shè)計(jì)的電路能否自啟動(dòng)。觸發(fā)器和門電路設(shè)計(jì)一個(gè)十一進(jìn)制計(jì)數(shù)器，并檢查設(shè)計(jì)的電路能否自啟動(dòng)。解：因?yàn)殡娐繁仨氂薪猓阂驗(yàn)殡娐繁仨氂?1個(gè)不同的狀態(tài)，所以需要用四個(gè)觸發(fā)器組成這個(gè)電路。個(gè)不同的狀態(tài)，所以需要用四個(gè)觸發(fā)器組成這個(gè)電路。如果按表如果按表a6.33取電路的取電路的11個(gè)狀態(tài)和循環(huán)順序，則可畫出表示電路次態(tài)的卡諾個(gè)狀態(tài)和循環(huán)順序，則可畫出表示電路次態(tài)的卡諾圖，如圖圖，如圖a 6.33(a)所示。所示。表表a6.33 題題6.33中計(jì)數(shù)器的狀態(tài)循環(huán)表中計(jì)數(shù)器的狀態(tài)循環(huán)表由卡諾圖得到四個(gè)觸發(fā)器的狀態(tài)方程為由卡諾圖得到四個(gè)觸發(fā)器的狀態(tài)方程為q3*=q3q1+q2q1q0q2*=q2q1+q2q0+q2q1q0q1*=q1q0+q3q1q0q0*=q3q0+q1q0輸出方程為輸出方程為c=q3q1由于由于d觸發(fā)器的觸發(fā)器的q*=d，于是得到圖，于是得到圖a 6.33(b)的電路圖。從狀態(tài)方程和輸出方的電路圖。從狀態(tài)方程和輸出方程畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖程畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖a 6.33(c)，可見電路能夠自啟動(dòng)。，可見電路能夠自