數(shù)字電子技術(shù)第六章習(xí)題課.ppt

1、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題課教學(xué)課件,電子與信息工程學(xué)院 電子信息工程教研室,遼寧工業(yè)大學(xué),2,第6章、時(shí)序邏輯電路,一、本章內(nèi)容：時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)；時(shí)序邏輯電路的分析方法；寄存器的工作原理及應(yīng)用；同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器的工作原理；集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器；時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法。,二、本章要求： 1.掌握時(shí)序邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法。 2.熟悉寄存器的工作原理、邏輯功能。 3.了解二進(jìn)制、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的工作原理、邏輯功能。 4.熟悉常用中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及邏輯功能，能熟練應(yīng)用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。,3,第6章、時(shí)序邏輯電路,例1.同步時(shí)序電路分析：試分析如下電路的邏

2、輯功能。,解：1.寫出各邏輯方程： 驅(qū)動(dòng)方程：J0=K0=1，J1=K1=,將驅(qū)動(dòng)方程代入JK觸發(fā)器的特性方程,得次態(tài)方程：,輸出方程：,2.列出狀態(tài)表如表所示。,4,3.畫出狀態(tài)圖及波形圖如圖所示。,4.邏輯功能分析 由狀態(tài)圖可以很清楚地看出電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)律及相應(yīng)輸入、輸出關(guān)系：該電路一共有4個(gè)狀態(tài)00、01、10、11。當(dāng)X=0時(shí)，按照加1規(guī)律從0001101100循環(huán)變化，并每當(dāng)轉(zhuǎn)換為11狀態(tài)（最大數(shù)）時(shí)，輸出Z=1。當(dāng)X=1時(shí)，按照減1規(guī)律從1110010011循環(huán)變化。所以該電路是一個(gè)可控的四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其中Z是進(jìn)位信號輸出端。,5,例2異步時(shí)序邏輯電路分析：分析圖示電路。,解：1.

3、驅(qū)動(dòng)方程：,2.各觸發(fā)器的狀態(tài)方程：,第6章、時(shí)序邏輯電路,6,3.畫出狀態(tài)圖及波形圖如圖所示。,4.邏輯功能分析,此電路是一個(gè)模5異步計(jì)數(shù)器。從波形圖中表面上看與同步計(jì)數(shù)器相同，實(shí)際上各觸發(fā)器并不是同時(shí)翻轉(zhuǎn)的。例如來第二個(gè)時(shí)鐘脈沖CP的下降沿，觸發(fā)器0先由10，然后由于Q的下跳變使觸發(fā)器1由01；第四個(gè)時(shí)鐘脈沖CP的下降沿，使觸發(fā)器0先由10，亦是由于Q的下降沿使觸發(fā)器1由10。,7,第6章、時(shí)序邏輯電路,例3 試分析圖示電路，畫出它的狀態(tài)圖，說明它是幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器。,解：74161是異步清零、同步置數(shù)，模16計(jì)數(shù)器。其中RD是異步清零端，LD是同步預(yù)置數(shù)控制端，兩者均是低電平有效，D3、D2

4、、D1、D0是預(yù)置數(shù)據(jù)輸入端，EP和ET是計(jì)數(shù)使能端，計(jì)數(shù)時(shí)EP、ET均應(yīng)置于高電平，RCO是進(jìn)位輸出端，CP是計(jì)數(shù)脈沖輸入端。EP=ET=1，保證正常計(jì)數(shù)，RD=1說明清零無效，D3D2D1D0=Q3Q211，Q1控制LD。 此電路工作過程如下： 設(shè)0000為初始狀態(tài)，則D3D2D1D0=0011，LD0，這意味著在第一個(gè)脈沖作用下，要置數(shù)，使Q3Q2Q1Q0=0011；當(dāng)Q3Q2Q1Q0=0011時(shí)，則LD1，這意味著在第二個(gè)脈沖作用下，要計(jì)數(shù)，而置數(shù)無效，使Q3Q2Q1Q0=0100；就這樣逐次分析各個(gè)狀態(tài)，并畫出對應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，如圖所示?？梢娝前诉M(jìn)制計(jì)數(shù)器。,8,第6章、時(shí)序邏輯電

5、路,題6.3分析圖示時(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，說明電路能否自啟動(dòng)。,解1.驅(qū)動(dòng)方程：,2.狀態(tài)方程：,輸出方程：,3.可得狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖,4.電路的邏輯功能：是一個(gè)五進(jìn)制計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)順序是從0到4循環(huán)。,9,第6章、時(shí)序邏輯電路,題6.5試分析圖示時(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。A為輸入邏輯變量。,解驅(qū)動(dòng)方程：,狀態(tài)方程：,輸出方程：,狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，如下圖所示。,電路的邏輯功能是：判斷A是否連續(xù)輸入四個(gè)和四個(gè)以上“1”信號，是則Y=1，否則Y=0。,10,第6章、時(shí)序邏輯電路,題6.11 分析圖

6、示計(jì)數(shù)器電路，說明這是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。,解 電路為七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)順序是39循環(huán)。,11,第6章、時(shí)序邏輯電路,題6.12分析圖示計(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。,解 這是一個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)順序是09循環(huán)。,12,題6.13 試分析圖示的計(jì)數(shù)器在M=1和M=0時(shí)各為幾進(jìn)制。,第6章、時(shí)序邏輯電路,解 M=1時(shí)為六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，M=0時(shí)為八進(jìn)制計(jì)數(shù)器。,13,題6.14試用4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161接成十三進(jìn)制計(jì)數(shù)器，標(biāo)出輸入、輸出端?？梢愿郊颖匾拈T電路。,第6章、時(shí)序邏輯電路,解 可用多種方法實(shí)現(xiàn)十三進(jìn)制計(jì)數(shù)器，根據(jù)功能表，現(xiàn)給出兩種典型用法，它們均

7、為十三進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。如圖 (a)、(b)所示。,14,題6.15 圖示電路是可變進(jìn)制計(jì)數(shù)器。試分析當(dāng)控制變量A為1和0時(shí)電路各為幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器。,第6章、時(shí)序邏輯電路,解 A=1時(shí)為十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，A=0時(shí)為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。,15,題6.16 設(shè)計(jì)一個(gè)可控制進(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，M=1時(shí)工作在十五進(jìn)制。請標(biāo)出計(jì)數(shù)輸入端和進(jìn)位輸出端。,第6章、時(shí)序邏輯電路,解 見下圖。,16,題6.17 分析圖示給出的計(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 。,第6章、時(shí)序邏輯電路,解 圖示為七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖所示。,17,題6.18 試分析圖示計(jì)數(shù)器電路的分

8、頻比(即Y與CP的頻率之比)。,第6章、時(shí)序邏輯電路,解 利用與上題同樣的分析方法，可得74LS161(1)和74LS161(2)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖 (a)、(b)所示。可見， 74LS 161(1)為七進(jìn)制計(jì)數(shù)器，且每當(dāng)電路狀態(tài)由10011111時(shí)，給74LS 161(2)一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖。74LS 161(2)為九進(jìn)制計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)狀態(tài)由01111111循環(huán)。整個(gè)電路為63進(jìn)制計(jì)數(shù)器，分頻比為1:63。,18,題6.19圖示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)制的計(jì)數(shù)器，兩片之間是幾進(jìn)制。,第6章、時(shí)序邏輯電路,解 第（1）片74160接成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，第（2）片74160接成了三進(jìn)制計(jì)數(shù)器。第（1）片到第（2）片之間為十進(jìn)制，兩片中串聯(lián)組成7190的三十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。,19,題6.20分析圖示電路，說明這是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，兩片之間多少進(jìn)制。,第6章、時(shí)序邏輯電路,解,總的進(jìn)制為5162183。故為八十三進(jìn)制計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)范圍00000001010010（83進(jìn)制）。,20,題6.33 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，并檢查設(shè)計(jì)的電路能否啟動(dòng)。,第6章、時(shí)序邏輯電路,解,1確定觸發(fā)器個(gè)數(shù)。需用4個(gè)D觸發(fā)器。 2設(shè)