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数字逻辑第六版第三章答案.docx

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第三章 时序逻辑
1.写出触发器的次态方程,并根据已给波形画出输出 Q 的波形。
2. 说明由RS触发器组成的防抖动电路的工作原理,画出对应输入输出波形
3. 已知JK信号如图,请画出负边沿JK触发器的输出波形(设触发器的初态为0)
4. 写出下图所示个触发器次态方程,指出CP脉冲到来时,触发器置“1”的条件。
5.写出各触发器的次态方程,并按所给的CP信号,画出各触发器的输出波形(设初态为0)
7. 分析下图所示同步计数电路
8. 作出状态转移表和状态图,确定其输出序列。
9. 用D触发器构成按循环码(000→001→011→111→101→100→000)规律工作的六进
10. 用D触发器设计3位二进制加法计数器,并画出波形图。
11. 用下图所示的电路结构构成五路脉冲分配器,试分别用简与非门电路及74LS138集成译码器构成这
12 若将下图接成12进制加法器,预置值应为多少?画出状态图及输出波形图。
13. 分析下图所示同步时序逻辑电路,作出状态转移表和状态图,说明它是Mealy型电路还是Moore
14. 分析下图所示同步时序逻辑电路,作出状态转移表和状态图,说明这个电路能对何种序列进行检测?
15. 作“101”序列信号检测器的状态表,凡收到输入序列101时,输出为 1 ;并规定检测的101
18. 某时序机状态图如下图所示。请用“一对一法”设计其电路
19.某时序机状态图如下所示,用“计数器法”设计该电路
第三章 时序逻辑 1.写出触发器的次态方程,并根据已给波形画出输出 Q 的波形。 n 1 ( Q  cba  )  Qa n cb  1  解: 2. 说明由 RS 触发器组成的防抖动电路的工作原理,画出对应输入输 出波形 解: 3. 已知 JK 信号如图,请画出负边沿 JK 触发器的输出波形(设触发器的初态为 0)
4. 写出下图所示个触发器次态方程,指出 CP 脉冲到来时,触发器置“1”的条 件。 解:(1) (2) 数个 1。  ,若使触发器置“1”,则 A、B 取值相异。 BABAD  DCBAKJ   ,若使触发器置“1”,则 A、B、C、D 取值为奇 5.写出各触发器的次态方程,并按所给的 CP 信号,画出各触发器的输出波形(设 初态为 0) 解: 6. 设计实现 8 位数据的串行→并行转换器。 X SR G1 G2 S0 S1 SL 74LS299 & M 0 3 QA A/QA B/QB C/QC D/QD E/QE F/QF G/QG 74LS373 2 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 QA QB QC QD QE QF QG
7. 分析下图所示同步计数电路 解:先写出激励方程,然后求得状态方程 Q1 n Q2 Q1 n Q2 n Q3 n Q3 n n 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 状态图如下: n+1 n+1 Q1 Q1 n+1 Q2 n+1 Q3 n+1 Q2 n+1 Q3 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 000 000 100 100 110 110 111 111 101 101 010 010 001 001 011 011 该计数器是五进制计数器,可以自启动。 8. 作出状态转移表和状态图,确定其输出序列。 解:求得状态方程如下 101 101 000 000 100 100 110 110 010 010 001 001 011 011 111 111 故输出序列为:00011
9. 用 D 触发器构成按循环码(000→001→011→111→101→100→000)规律工作 的六进制同步计数器 解:先列出真值表,然后求得激励方程 PS nQ1 0 0 1 1 0 0 nQ2 0 0 0 1 1 1 化简得: nQ0 0 1 1 1 1 0 NS 1 nQ 1 0 1 1 0 0 0 1 nQ 2 0 0 1 1 1 0 1 nQ 0 1 1 1 1 0 0 输出 N 0 0 0 0 0 1 1  n 2  n 2  n QQZ  0 1 n n n  Q Q QQ  0 2 1 n n n Q QQ 1 0 2 1 n n n  Q Q Q  0 1 2 QD QQQ   n n QQ QD  QD QQ       逻辑电路图如下: n 2 n 2 n 0 n 0 n 1 n 1  2 1 0 n 1  2 1 0 1 2 n 1  Z C Q2 Q1 Q0 2 0 1 D D 0 2
10. 用 D 触发器设计 3 位二进制加法计数器,并画出波形图。 Q0n 0 1 0 1 0 1 0 1 解: 真值表如下 Q2n Q1n 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 建立激励方程: QQ   0 Q   D QD 1 1 D Q 2 2 0 0 0 Q2n+1 Q2n+1 Q0n+1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 ( Q 2  QQ ) 1 0 11. 用下图所示的电路结构构成五路脉冲分配器,试分别用简与非门电路及 74LS138 集成译码器构成这个译码器,并画出连线图。 解:先写出激励方程,然后求得状态方程 n n 得真值表 Q1 n Q2 n Q2 n Q3 Q1 n Q3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 得状态图 n+1 n+1 Q1 Q1 n+1 Q2 n+1 Q2 n+1 Q3 n+1 Q3 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1
译码器功能表 Q1 n Q2 n Q3 Q1 n Q2 n Q3 n n 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 Φ Φ 1 1 1 2 3 1 3 2      若用与非门实现,译码器输出端的逻辑函数为: Y QQ 0 QQY 3 1 1 Y QQ 2 QQY 3 3 1 Y QQ 4 若用译码器 74LS138 实现,译码器输出端的逻辑函数为: Y QQQ 0 3 QQQY 1 1 3 Y QQQ 2 3 QQQY 3 3 1 Y QQQ 4 3      2 2 2 2 1 2 G1 G1 G2A G2AG2A G2B G2BG2B Q3 Q3 Q2 Q2 Q1 Q1 74LS138 74LS138 Y0 Y0 A0 A0 A1 A1 A2 A2 Y7 Y7 Y0 Y0 Y3 Y3 Y1 Y1 Y4 Y4 Y2 Y2 12 若将下图接成 12 进制加法器,预置值应为多少?画出状态图及输出波形图。 解:预置值应 C=0,B=1,A=1。
QD QD QD QB QC QB QC QB QC 74LS169 74LS169 QA QA QA ENP ENP ENT ENT CP CP D C B A D C B A CO CO LD LD U U D D 0 1 1 0 1 1 13. 分析下图所示同步时序逻辑电路,作出状态转移表和状态图,说明它是 Mealy 型电路还是 Moore 型电路以及电路的功能。 n 1 n 1    解: 电路的状态方程和输出方程为: Q Q ( Q QQX QQZ    ( ) n 1  1 2 n 1 n 2 ) QQX n 1 2 n n 1 n 2 Q1 Q1 n Q2 n Q2 n n 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 n+1 Q2 n+1 Q2 Q1 Q1 X =0 X =0 10 / 1 10 / 1 11 / 1 11 / 1 01 / 1 01 / 1 00 / 0 00 / 0 n+1 / Z n+1 / Z X =1 X =1 11 / 1 11 / 1 10 / 1 10 / 1 00 / 1 00 / 1 01 / 0 01 / 0 00/1 00/1 X=0 X=0 X=1 X=1 10/1 10/1 X=0 X=0 X=1 X=1 X=1 X=1 X=0 X=0 11/ 0 11/ 0 X=1 X=1 X=0 X=0 01/1 01/1
该电路是 Moore 型电路。 当 X=0 时,电路为模 4 加法计数器; 当 X=1 时,电路为模 4 减法计数器 14. 分析下图所示同步时序逻辑电路,作出状态转移表和状态图,说明这个电路能对何种 序列进行检测? 解:电路的状态方程和输出方程为: 由此可见,凡输入序列 “110”,输出就为“1” 。 15. 作“101”序列信号检测器的状态表,凡收到输入序列 101 时,输出为 1 ; 并规定检测的 101 序列不重叠。 解: 根据题意分析,输入为二进制序列 x,输出为 Z;且电路应具有 3 个状态: S0、S1、S2。列状态图和状态表如下: 0/0 S0 0/0 1/1 1/0 16. 某计数器的波形如图示。 S0 解:(1)确定计数器的状态 0/0 S0 1/0 计数器循环中有 7 个状态。 PS S0 S1 S2 NS / Z X =0 S0 / 0 S2 / 0 S0 / 0 X =1 S1 / 0 S1 / 0 S0 / 1
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