数电习题及答案

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一、

时序逻辑电路与组合逻辑电路不同,

其电路由 组合逻辑电路 和 存储电路(触发器)

两部分组成。

二、描述同步时序电路有三组方程,分别是 驱动方程 、状态方程 和 输

出方程 。

三、时序逻辑电路根据触发器的动作特点不同可分为 同步时序逻辑电路

和 异步时序逻辑电路 两大类。

四、试分析图

T7.5时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程

和输出方程,画出电路的状态转换图和时序图。

解:驱动方程:

00110

1J K J K Q ==== 状态方程:

1001

1

10

10n n Q Q Q

Q Q Q Q ++==+ 输出方程:

10Y Q Q =

状态图:功能:同步三进制计数器

五、试用触发器和门电路设计一个同步五进制计数器。

解:采用3个D触发器,用状态000到100构成五进制计数器。

(1)状态转换图

(2)状态真值表

(3)求状态方程

(4)驱动方程

(5)逻辑图(略)

[题7.1] 分析图P7.1所示的时序电路的逻辑功能,写出电路驱动方程、状态转移方程和输出方程,画出状态转换图,并说明时序电路是否具有自启动性。

解:触发器的驱动方程

2

0010210

10

21

1

J Q K J Q J Q Q K Q K ====⎧⎧⎧⎨

==⎩⎩⎩ 触发器的状态方程

1

20 0

1

10

101

1

2

210

n

n

n

Q Q Q

Q Q Q Q Q

Q Q Q Q

+

+

+

=

=+

=

⎪⎪

⎪⎩

输出方程

2

Y Q

=

状态转换图如图A7.1所示

所以该电路的功能是:能自启动的五进制加法计数器。

[题7.3] 试分析图P7.3时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图,并检查电路能否自启动。

解:驱动方程

输出方程

状态方程

状态转换图如图 A7.3所示

01

J X Q

=⊕01

K=

10

J X Q

=⊕

1

1

K=

10

()

Z X Q Q

=⊕⋅

1

0000010

()

n

Q J Q K Q X Q Q

+=+=⊕

1

1111101

()

n

Q J Q K Q X Q Q

+=+=⊕⋅

功能:所以该电路是一个可控的3进制计数器。

[题7.5] 分析图P7.5时序电路的功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图,并检查电路能否自启动。

解:输出方程1202210,Y SQ Q Y Q Q Q ==

驱动方程0011220

0210

11J K J K J Q Q K SQ Q Q SQ Q ==⎧==⎪

⎪=⎨⎪=⎪⎩

求状态方程

10

01

11200112102102120

n n n Q Q Q S Q Q Q Q SQ Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q +++==+=+⎧⎪⎪+⎨⎪+⎪⎩ 得电路的状态转换表如表A7.5所示

表A7.5

输 入 现 态

次 态

输 出 S

n 2Q n

1Q

n

0Q 1

|n 2Q + 1n 1Q +

1

n 0Q + Y 1 Y 2

0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1

画出电路的状态转换图如图A7.5所示

图A7.5

逻辑功能:这是一个有两个循环的电路,0S 时实现八进制计数、2Y 为

进位输出,1S =时实现六进制计数、1Y 为进位输出。当1S =时存在2个无效态110、111,但未形成循环,电路能自启动。

[题7.6] 试用JK 触发器和门电路设计一个同步六进制加法计数器。 解:采用3个JK 触发器,用状态000到101构成六进制计数器,设电路的输出为Y 。根据题意可列电路状态转换表如表A7.6所示

状态转 换顺序

现 态

次态

进位输出

2Q 1

Q 0Q

12+n Q 11+n Q 1

+n Q Y

S 0 S 1 S 2 S 3 S 4 S 5

0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1

0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0

0 0 0 0 0 1

由状态表求得电路的次态和输出的卡诺图如图A7.6(a )所示,其中斜线下方是输出端Y 的值,状态101、110、111作无效态处理,用×表示。

由卡诺图得电路的状态方程和输出方程