第6章-課后習(xí)題答案1006

第6章習(xí)題解答6-1指出下列各類型的觸發(fā)器中那些能組成移位寄存器，哪些不能組成移位寄存器，如果能夠，在（）內(nèi)打√，否則打×。（1）基本RS觸發(fā)器（）；（2）同步RS觸發(fā)器（）；（3）主從結(jié)構(gòu)觸發(fā)器（）；（4）維持阻塞觸發(fā)器（）；（5）用CMOS傳輸門的（6）利用傳輸延遲時間的邊沿觸發(fā)器（）。解答：（1）×；（2）×；（3）√；（4）√；（5）√；（6）√；邊沿觸發(fā)器（）；6-2試分析圖6-79所示時序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并且說明電路能夠自啟動。解答：驅(qū)動方程：JKQ；3JKQ；JQQ、KQ2213123311狀態(tài)方程：Qn1JQKQQQQQQQ31111131311Qn1JQKQQQQQQQ22222121212n1JQKQQQQQQQQQQ3333312333123輸出方程：COQQQ123狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈沖數(shù)初態(tài)QQQ次態(tài)Qn1Qn1Q1n1輸出CO321321234000001010011100000000101001151001011101110000110100011111狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：此電路為能自啟動的同步五進制加法計數(shù)器。6-3試分析圖6-80所示時序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。A為輸入邏輯變量。解答：驅(qū)動方程：DAQ；DAQQA(QQ)1221212狀態(tài)方程：Qn1DAQ112Qn12DA(QQ)212輸出方程：COAQQ12狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈沖數(shù)A初態(tài)QQ次態(tài)QQn11輸出COn21211234000010001101100000000000100000101111011101001111狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：此電路為串行數(shù)據(jù)檢測器，當(dāng)輸入4個或4個以上的1時輸出為1，其他輸入情況下輸出為0。6-4試分析圖6-81所示時序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動方程、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。解答：JQQ、123K1；JQ、KQQ；JQQ、KQ12132131232驅(qū)動方程：QJQKQQQQ1QQQQ=QQ+QQ狀態(tài)方程：n11111123111231213n1JQKQQQQQQ222212123Q2n1JQKQQQQQQ333312323Q3輸出方程：COQQ23狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈沖數(shù)初態(tài)QQQ次態(tài)QQQ1輸出COn31n21n13211234500000101001110010100000001010011100101110000000011110111電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：此電路為能自啟動的同步七進制加法計數(shù)器。6-5試分析圖6-82給出的時序電路，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，檢查電路能否自啟動，說明功能。A為輸入變量。電路實現(xiàn)的解答：JK1；JKAQ；驅(qū)動方程：11221狀態(tài)方程：Qn1JQKQQ111111n1JQKQAQQAQQAQQQ22222121212輸出方程：COAQQAQQAQQAQQ21212121狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈沖A初態(tài)QQ21次態(tài)QQ1n11輸出COn2數(shù)1234000011000110111110011011001001100010101000011001狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：此電路為可逆計數(shù)器。當(dāng)A為0時實現(xiàn)兩位二進制加法計數(shù)，輸出上升沿為進位信號；當(dāng)A為1時實現(xiàn)兩位二進制減法計數(shù)，輸出上升沿為借位信號。6-6如在圖6-8a所示的4位移位寄存器CC4015的CP和D輸入端加上如圖6-83所示的波S形，設(shè)各個觸發(fā)器的初態(tài)均為0，試畫出個觸發(fā)器相應(yīng)的輸出波形。解答：各觸發(fā)器相應(yīng)的輸出波形如下：6-7在圖6-84中，若兩個移位寄存器中原存放的數(shù)據(jù)分別為AAAA=1001，BBBB=0011，32103210試問經(jīng)過4個CP脈沖作用后，兩個寄存器4個CP脈沖作用后，兩個寄存器A：AAAA=1100，B：BBBB=0000。中的數(shù)據(jù)各為多少此電路完成什么功能解答：中的數(shù)據(jù)各為32103210此電路為4位串行加法器，實現(xiàn)4位全加的功能。6-8如在圖6-85所示循環(huán)寄存器的數(shù)據(jù)輸入端加高電平，設(shè)時鐘脈沖CP到來之前兩個雙向S0，移位寄存器CT74LS194的輸出Q～Q’為，若基本RS觸發(fā)器的輸入分別為：（1）30R1；（2）S1，R0。分別在5個CP脈沖作用之后，試確定寄存器相應(yīng)的輸出Q～Q’為何狀態(tài)30解答：（1）0（2）001101106-9回答下列問題：（1）欲將一個存放在移位寄存器中的二進制數(shù)乘以16，需要多少個移位脈沖（2）若高位在此移位寄存器的右邊，要完成上述功能應(yīng)左移還是右移（3）如果時鐘頻率是50kHz，要完成此動作需要多少時間解答：（1）需要4個移位脈沖；（2）右移；4（3）T=50103=80s6-10分析圖6-86所示電路，寫出電路的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序圖，確定其邏輯功能。解答：驅(qū)動方程：T=1，T=Q，T=QQ，T=QQQ0102103210狀態(tài)方程：Qn1Q00n1QQQQ1Q1100Qn1QQQQQQ2210210Qn1QQQQQQQQ332103210輸出方程：COQQQQ0321狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈沖數(shù)初態(tài)QQQQ次態(tài)QQn1Qn1Qn1輸出COn31321021012000000010010001101000101011001111000100110101011110011011110111100010010001101000101011001111000100110101011110011011110111100000000000000000010345678910111213141516狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖及時序圖如下：此電路為同步十六進制（或4位二進制）加法計數(shù)器。6-11回答下列問題：，若輸入脈沖頻率f=512kHz，則計數(shù)器（1）7個T’觸發(fā)器級聯(lián)構(gòu)成計數(shù)器最高位觸發(fā)器輸出的脈沖頻率。（2）若需要每輸入1024個脈沖，分頻器能輸出一個脈沖，則此分頻器需要多少個觸發(fā)器連接而成解答：（1）7個T’觸發(fā)器級聯(lián)構(gòu)成128進制計數(shù)器，所以最高位觸發(fā)器輸出脈沖頻率為f512kHz4kHz128（2）若要每輸入1024個脈沖，分頻器能輸出一個脈沖，即要實現(xiàn)1024進制計數(shù)器，需要用10個觸發(fā)器連接而成。6-12分析圖6-87所示電路的邏輯功能。解答：本電路為異步時序電路。時鐘方程：CPCP，CPQ，CPQ，CPQ00010213JK1，驅(qū)動方程：00JQQQQ、K1，032321JK1，22JQQ、K13213狀態(tài)方程：Qn1Q（CP）00QQn1(QQ)Q（Q）32101n1Q（）Q122Q3n1QQQ（）Q0321輸出方程：COQQQQ0321狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序圖如下：此電路為能自啟動的異步十進制減法計數(shù)器。6-13分析圖6-88所示電路的邏輯功能。解答：驅(qū)動方程：DQQ，1DQQ，DQQ22132113狀態(tài)方程：Q1QQ，n1Q1QQQQQQ，Q1QQn2n33121212121狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈沖數(shù)初態(tài)QQQ次態(tài)QQn1n1Qn132132112345000001010011100000010010100001010011100101110111狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：此電路為能自啟動的同步五進制加法計數(shù)器。6-14已知計數(shù)器的輸出波形如圖6-89所示，試確定該計數(shù)器有幾個獨立狀態(tài)。并畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。解答：由圖可知，計數(shù)器有6個獨立的狀態(tài)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：6-15分析圖6-90的計數(shù)器電路，說明這是多少進制的計數(shù)器。解答：分析電路，160為十進制計數(shù)器，采用預(yù)置數(shù)，1001的下一個狀態(tài)置為0011，所以該電路為七進制計數(shù)器。6-16CT74161為中規(guī)模集成同步4位二進制加法計數(shù)器，除計數(shù)進制外，其功能與CT74160相同，見表6-13所示。分析圖6-91的計數(shù)器電路，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明這是多少進制的計數(shù)器。解答：分析電路，采用異步清零工作模式，1010狀態(tài)時異步清零，所以1010為暫態(tài)，電路有0000->1001共10個狀態(tài)，為十進制計數(shù)器。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：6-17試用4位同步二進制計數(shù)器CT74161接成十二進制計數(shù)器，標(biāo)出輸入、輸出端?？梢愿郊颖匾拈T電路。解答：可采用預(yù)置數(shù)模式，1011時預(yù)置數(shù)為0000，將預(yù)置數(shù)端作為進位輸出端，即可實現(xiàn)十二進制計數(shù)功能。如圖所示。6-18試分析圖6-92的計數(shù)器在A=1和A=0時各為幾進制。解答：電路采用預(yù)置數(shù)方式，1001時預(yù)置數(shù)當(dāng)A=1時預(yù)置數(shù)為0100，電路為當(dāng)A=0時預(yù)置數(shù)為0010，電路為八進制計數(shù)器。。六進制計數(shù)器；6-19圖6-93電路是可變進制計數(shù)器。試分析當(dāng)控制變量A為1和0時電路各為幾進制計數(shù)器。解答：電路采用預(yù)置數(shù)方式，預(yù)置數(shù)為0000。.當(dāng)A=1時，1011時進行預(yù)置，電路為十二進制計數(shù)器；當(dāng)A=0時，1001時進行預(yù)置，電路為十進制計數(shù)器。6-20試用CT74161及必要的門電路設(shè)計一個可控進制的計數(shù)器。當(dāng)輸入控制變量M=0時工作在5進制，M=1時工作在15進制。請標(biāo)出計數(shù)輸入端和僅為輸出端。解答：可以采用預(yù)置數(shù)方式，預(yù)置數(shù)為0000。當(dāng)M=0時計數(shù)到0100時進行預(yù)置數(shù)，構(gòu)成五進制計數(shù)器；當(dāng)M=1時計數(shù)到1110時進行預(yù)置數(shù)，構(gòu)成十五進制計數(shù)器。6-21分析圖6-94給出的計數(shù)器電路。畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明這是幾進制計數(shù)器。解答：290接成8421碼形式，計數(shù)到0110時進行置數(shù)到1001，由于290置數(shù)端為異步置數(shù)，所以構(gòu)成七進制計數(shù)器。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖所示。6-22試分析圖6-95計數(shù)器電路的分頻K（即CO與CP的頻率之比）。解答：兩片161之間采用串行進位方式，兩片分時預(yù)置數(shù)為1001，實現(xiàn)七進制計數(shù)；高位片（II）計數(shù)到1111時預(yù)置數(shù)為0111，實實現(xiàn)六十三分頻，故K=63，別獨立進行預(yù)置數(shù)，低位片（I）計數(shù)到1111現(xiàn)九進制計數(shù)。所以，整體構(gòu)成六十三進制計數(shù)器，電路CO與CP的頻率之比為1：63。6-23圖6-96電路是由兩片同步十進制計數(shù)器CT74160組成的計數(shù)器，試分析這是多少進制的計數(shù)器，兩片之間是幾進制。解答：兩片160采取并行進位方式，低位片（I）實現(xiàn)十進制計數(shù)，高位片（II）采用預(yù)置數(shù)方式，計數(shù)到1001時預(yù)置數(shù)0111，實現(xiàn)三進制計數(shù)，兩片之間為十進制，整體構(gòu)成三十進制計數(shù)器。6-24分析圖6-97給出的電路，說明這是多少進制的計數(shù)器。解答1：在信號LD0以前，兩片74LS161均按十六進制計數(shù)。第一片到第二片為十六進制。當(dāng)?shù)谝黄嫗?，第二片計為5時，產(chǎn)生LD0信號，總的進制為5×16＋2＋1＝83，為八十三進制計數(shù)器。解答2：兩片161采用并行進位方式，進行整體置數(shù)，當(dāng)計數(shù)到01010010時進行預(yù)置數(shù)，置數(shù)為0，26+24+2=83，所以整體構(gòu)成十三進制計數(shù)器。6-25分析圖6-98所示電路，列出其狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，說明其邏輯功能。解答：a）290采用8421接法，計數(shù)到1000時異步清零，所以實現(xiàn)八進制計數(shù)，狀態(tài)依次為：0000->0001->0010->0011->0100->0101->0110->0111（->1000）->0000b）290采用5421接法，計數(shù)到1010時異步清零，所以實現(xiàn)七進制計數(shù)，狀態(tài)依次為：0000->0001->0010->0011->0100->1000->1001（->1010）->0000狀態(tài)轉(zhuǎn)換表分別如下：67890101011001111000脈沖數(shù)QQQQ21031234500000001001000110100脈沖數(shù)QQQQ210310000234500010010001101006781000100110106-26圖6-99是用兩片中規(guī)模集成電路CT74290組成的技術(shù)電路，試分析此電路是多少進制的計數(shù)器。解答：兩片290都采用8421接法，低位片（I）接成九進制計數(shù)器，高位片（II）接成了六進制計數(shù)器，兩片構(gòu)成9×6=54進制計數(shù)器。6-27分析圖6-100所示電路。列出其狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，說明其邏輯功能。解答：160采用預(yù)置數(shù)，當(dāng)計數(shù)到0100時預(yù)置數(shù)1001，為六進制計數(shù)器。狀態(tài)為：0000->0001->0010->0011->0100->1001->00006-28試采用CT74290及必要的門電路以級連方式構(gòu)成四十進制計數(shù)器。解答：40=10×4。兩片290分別接成十進制和四進制計數(shù)器，采用串行進位方式級連。如圖也可以采用計數(shù)到40時進行整體清零的所示。方式，圖略。6-29試采用CT74290及必要的門電路構(gòu)成8421BCD碼的二十四進制計數(shù)器。解答：24=3×8。兩片290分別接成8421碼三進制和八進制計數(shù)器，采用串行進位方式級連。如圖所示。也可以采用計數(shù)到24時進行整體清零的方式，圖略。6-30試用中規(guī)模集成同步十進制加法計數(shù)器CT74160，并附加必要的門電路，設(shè)計一個二百七十三進制的計數(shù)器。解答：使用三片160采用并行進位方式，計數(shù)到272時整體置數(shù)為0。電路如圖所示。6-31圖6-101是由二--十進制優(yōu)先權(quán)編碼器CT74147和同步十進制加法計數(shù)器CT74160組成的可控分頻器，試說明當(dāng)輸入控制信號I、I、I、I、I、I、I、I和I912345678分別為低電平，并假定CP脈沖的頻率為f時，由F端輸出的脈沖頻率各是多少0解答：如表所示。6-32在圖6-102中，CT74160為同步十進制加法計數(shù)器，CT7442為4線-10線譯碼器，設(shè)計數(shù)器的初始狀態(tài)為0000。試畫出與CP脈沖對應(yīng)的Q、Q、Q、Q及與非門G的輸出3210F的波形圖。解答：F6-33CT74161是可預(yù)置的4位二進制同步加法計數(shù)器，它與CT74160相比，除計數(shù)進制不CO與時鐘脈沖CP的頻率同外，其他功能均相同。試分析圖6-103所示計數(shù)器的輸出之比。解答：兩片161之間采用串行進位方式，低位片（I）計數(shù)到1111時預(yù)置數(shù)為0111，實現(xiàn)9高位片（II）計數(shù)到1111時預(yù)置數(shù)為1100，實現(xiàn)4進制計數(shù)。整體實現(xiàn)36進制計數(shù)，進制計數(shù)器，頻率之比為1：36。6-34試用4位二進制同步加法計數(shù)器CT74161構(gòu)成十進制加法計數(shù)器。解答：可采用異步清零方式，計數(shù)到1010時清零，即可實現(xiàn)十進制加法計數(shù)器。6-35已知時鐘脈沖的頻率為96kHz，試用中規(guī)模集成計數(shù)器及必要的門電路組成分頻器，96kHz60Hz=1600=16×10×10，即需要實現(xiàn)1600分頻，可采用1片CT74161和2片CT74160通過級聯(lián)方式實現(xiàn)分頻功能。6-36圖6-104是用CC4516構(gòu)成的兩級可編程分頻器。（1）試求該電路的分頻系數(shù)；（2）設(shè)N為預(yù)置數(shù)，試求輸出頻率f與輸入頻率f之間的關(guān)系。oi解答：（1）1×16+5=21，分頻系數(shù)為21。1（2）ffNoi6-37圖6-105a、b為雙向移位寄存器CT74LS194構(gòu)成的分頻器。（1）列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表；（2）總結(jié)出扭環(huán)形計數(shù)器改接成奇數(shù)分頻器的規(guī)律。解答：（1）a為五進制計數(shù)器，b