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