1、第6章習題解答6-1指岀下列各類型的觸發(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X。（1）基本RS觸發(fā)器（）；（2）同步RS觸發(fā)器（）；（3）主從結構觸發(fā)器（）；（4）維持阻塞觸發(fā)器（）：（5）用CMOS傳輸門的邊沿觸發(fā)器（）：（6）利用傳輸延遲時間的邊沿觸發(fā)器（）0解答：（1） X； （2） X； （3） J ； （4） J ； （5） J ； （6） J；6-2試分析圖6-79所示時序電路的邏輯功能，寫岀電路的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程和 輸出方程，畫岀電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并且說明電路能夠自啟動。解答：驅(qū)動方程：J = K、=Q； J2 = K2=Qi J3 =

2、QQ2 K? = Qs狀態(tài)方程：=7,0+ =aa=q oa釘=也+屜=Qa+Q22=QQer1 =丿產(chǎn) QiQ=a&a輸出方程：=狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈 沖數(shù)初態(tài)Q3Q2Q次態(tài)ererer輸出co10000010200101003010011040111000L01000001101Oil111001011110011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汁數(shù)器。6-3試分析圖6-80所示時序電路的邏借功能，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：D嚴 A； D2=AQQ = A(Qi+Q2)狀態(tài)方程：聲=耳=aQl=D2=A(

3、Ql+Q2)輸出方程：CO = AQ狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈 沖數(shù)1初態(tài)aa次態(tài)erer1輸出 co10000020100031000011100000010011101110110101狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下:此電路為串行數(shù)據(jù)檢測器，當輸入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 輸岀方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。檢查電路能否自啟動匚解答：驅(qū)動方程：人=殛、K嚴1：厶=2、K廠J嚴Qd、K. = Q2狀態(tài)方程：a,+, =0+0+iq =qCT =也+屜=Qft+Qft&曠=厶+屜=e1e2a+aa輸出方程：co =

4、 q2q.狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈 沖數(shù)初態(tài)QQQ次態(tài)+0+1輸出co10000010200101003010Oil0401110001001010101110011000011110001電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下:6-5試分析圖6-82給岀的時序電路，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，檢査電路能否自啟 動，說明電路實現(xiàn)的功能。A為輸入變量。解答：驅(qū)動方程：片=負=1； J2 = K2=AQ：狀態(tài)方程：=j2q+kq2=aq1q+aq1q2 = a qoq輸出方程：CO = AQ AQ Qi = AQ + AQQ2狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈 沖數(shù)A初態(tài)Q2次態(tài) 0；,+,2；,+,輸出 co1000011200110030

5、1011040110001111011100101010001001101/0A/CO狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下:此電路為可逆計數(shù)骼。當A為0時實現(xiàn)兩位二進制加法計數(shù)，輸岀上升沿為進位信 號：當A為1時實現(xiàn)兩位二進制減法汁數(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 所示的波形，設各個觸發(fā)器的初態(tài)均為0,試畫岀個觸發(fā)器相應的輸岀波形。解答：各觸發(fā)器相應的輸岀波形如下：彈 jinmnnnnnrLea J LTUL QLTUL_qILTU1_qr i_rLTT_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 MAAo=1001, B

6、,B：BB二0011,試問經(jīng)過4個CP脈沖作用后，兩個寄存器中的數(shù)據(jù)各為多少此電路完成 什么功能解答：4個CP脈沖作用后，兩個寄存器中的數(shù)據(jù)各為A： AsAAiAo 11001 B： BsBzBiBoOOOOo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)輸入端加髙電平，設時鐘脈沖CP到來之前 兩個雙向移位寄存器CT74LS194的輸出Q。QJ為,若基本RS觸發(fā)器的輸入分別為:(1)5 = 0.斤=1： (2) 5 = 1,錄=0。分別在5個CP脈沖作用之后，試確左寄存器相應的輸出Q。Q,為何狀態(tài)解答：(1) 0(2) 001101106-9回答下列問題：

7、(1) 欲將一個存放在務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二=8O/s50x106-10分析圖6-86所示電路，寫岀電路的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程和輸岀方程，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:幾=1,Qo,為二QQo，=Q2QiQ0狀態(tài)方程：eT 邁 QQQ+QQQQ輸出方程：co = qQ2狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈 沖數(shù)初態(tài)次態(tài)erererer1輸出 co1000000010200010

8、0100300100011040011010005010001010601010110070110011108011110000910001001010100110100111010101101210111100013110011010141101111001511101111116111100000狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖及時序圖如下:cp JTrLnjLRrLrLnjTrLrLrLrumrL a. -TLrLrLTLrLrLrLrL q.Ii_i ri i lQ，IL_I LQ, |Lcrr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：（1）7個T觸發(fā)器級聯(lián)構成計數(shù)器，若輸入脈沖

9、頻率f二512kHz,則計數(shù) 器最高位觸發(fā)器輸岀的脈沖頻率。（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)構成128進制計數(shù)器，所以最高位觸發(fā)器輸出脈沖頻 率為52 kHz128=4kHz.（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所示電路的邏借功能。 解答：本電路為異步時序電路。時鐘方程：CR）= C出,糾=$, cp2=q, CP嚴驅(qū)動方程：人= K（）=1,丿 0=。3。2 =+。2、K=l,j2 = k2=,丿3 = Q

10、Q、& = i狀態(tài)方程：q；+i = a cp ）餌=+q）可）Q畀=E（0）Qrl=a Qi 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，標出輸入、輸出 端。可以附加必要的門電路。解答：EP D D c ET 74LS161 LD可采用預宜數(shù)模式，1011時預置數(shù)為0000,將預宜數(shù)端作為進位輸岀端，即可實 現(xiàn)十二進制計數(shù)功能。如圖所示。迂一cpq qq ajMfT 計數(shù)一11 f 一輸入TBL6-18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：電路采用預置數(shù)方式，1001時預置數(shù)。當A二1時預置數(shù)

11、為0100,電路為六進制計數(shù)器：當A=0時預置數(shù)為0010,電路為八進制計數(shù)器。6-19圖6-93電路是可變進制計數(shù)器。試分析當控制變雖A為1和0時電路各為 幾進制計數(shù)器。解答：電路采用預置數(shù)方式，預置數(shù)為0000.當A二1時，1011時進行預巻，電路為十二進制計數(shù)器：當A二0時，1001時進行預巻，電路為十進制計數(shù)器。6-20試用CT74161及必要的門電路設計一個可控進制的計數(shù)器。當輸入控制變量 H二0時工作在5進制，M二1時工作在15進制。請標出計數(shù)輸入端和僅為輸岀端。解答：可以采用預置數(shù)方式，預置數(shù)為0000.當M=0時計數(shù)到0100時進行預置數(shù)，構成五進制計數(shù)器：當隹1時訃數(shù)到111

12、0時進行預置數(shù)，構成十五進制計數(shù)器。6-21分析圖6-94給岀的汁數(shù)器電路匚畫出電路的狀態(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 步苣數(shù)，所以構成七進制計數(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C0與CP的頻率之比）。 解答：兩片161之間采用串行進位方式，兩片分別獨立進行預巻數(shù)，低位片（I）計 數(shù)到1111時預置數(shù)為1001,實現(xiàn)七進制計數(shù)：高位片（II）計數(shù)到1111時預置數(shù)為 011b實現(xiàn)九進制計數(shù)。所以，整體構成六十三進制計數(shù)器，電路實現(xiàn)六十三分頻，故K二63, CO與C

13、P的頻率之比為1： 63o6-23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)，髙位片(II)采 用預置數(shù)方式，計數(shù)到1001時預置數(shù)0111,實現(xiàn)三進制計數(shù)，兩片之間為十進制， 整體構成三十進制計數(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：在信號而=0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?shù)谝黄嫗?,第二片計為5時，產(chǎn)生Z萬=0信號，總的進制為5X16+2 + 1=83,為八十三進制計數(shù)器。解答2：兩

14、片161采用并行進位方式，進行整體置數(shù)，當計數(shù)到01010010時進行預置數(shù)，程數(shù) 為0, 2許2+2二83,所以整體構成十三進制計數(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時異步淸零，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) -0000 b) 290采用5421接法，計數(shù)到1010時異步淸零，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)

15、轉(zhuǎn)換表分別如下：脈沖數(shù)脈 沖數(shù)1000-1000*-T20001 i20001 i30010 ；30010 ；40011 ;40011 -50100 ;0100 ；60101 ；61000 ；70110 ；71001 -80111 -8loie-191026-26圖6-99是用兩片中規(guī)模集成電路CT74290組成的技術電路，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，髙位片(II)接 成了六進制計數(shù)器，兩片構成9X6二54進制計數(shù)器。6-27分析圖6-100所示電路。列出英狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，說明英邏輯功能。 解答：160采用預置數(shù)，當計數(shù)到01

16、00時預巻數(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成四十進制計數(shù)器。 解答：40二10X4。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。 如圖所示。也可以采用計數(shù)到40時進行整體淸零的方式，圖略。6-29試采用CT74290及必要的門電路構成8421BCD碼的二十四進制汁數(shù)器。 解答：24二3X8。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時進行整體淸零的方式，圖略。6-30試用中規(guī)模集成同步十進制

17、加法計數(shù)器CT74160,并附加必要的門電路，設 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時整體宜數(shù)為0。電路如圖所示。6-31圖6-101是由二一十進制優(yōu)先權編碼器CT74147和同步十進制加法計數(shù)器CT74160組成的可控分頻器，試說明當輸入控制信號/厶./厶、人/八匚和石分別為低電平，并假左/脈沖的頻率為/U比 由尸端輸岀的脈沖頻率各是多少解答：如表所示。接低電平 的轍入竭.J2hI4I5hlahD3D2D1 Do00010010001101000101 01100111IOOO1001Z ;Ap1/91/81/71/61/51/41/31/20

18、XOJllIo0.12500.1431)0.167(o0.2f0.2S(o0.333G0.5(o06-32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，設計數(shù)器的初始狀態(tài)為0000。試畫岀與CP脈沖對應的a、Q：、Q、Q。及與非門 G的輸出F的波形圖。解答：cpJTrLnrLTLnRnjTrLq。jLn_n_n_ri_q。f丫 LTL 6-33 CT74161是可預置的4位二進制同步加法計數(shù)器，它與CT74160相比，除計數(shù)進制不同外，其他功能均相同。試分析圖6-103所示計數(shù)器的輸出C0與時鐘脈沖 CP的頻率之比。解答：兩片161之間采用串行進位

19、方式，低位片（I）計數(shù)到1111時預置數(shù)為0111,實 現(xiàn)9進制計數(shù)器，高位片（II）計數(shù)到1111時預宜數(shù)為1100,實現(xiàn)4進制計數(shù)。整體 實現(xiàn)36進制計數(shù)，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構成十進制加法計數(shù)器。 解答：可釆用異步淸零方式，汁數(shù)到1010時淸零，即可實現(xiàn)十進制加法計數(shù)器。Qo Q1Q2Q3CQCTPLDCTtCT74I60 岳 CPd Dj D2D36-35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，將時鐘脈沖的頻率降低為60Hzo試畫岀該分頻器電路的接線圖。解答：96kHz 60Hz=1600=16

20、X 10X10,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構成的兩級可編程分頻器。（1）試求該電路的分頻系數(shù)：（2）設N為預置數(shù)，試求輸岀頻率f。與輸入頻率f：之間的關系。 解答：（1） 1X16+5二21,分頻系數(shù)為 21。6-37圖6-105a. b為雙向移位寄存器CT74LS194構成的分頻器。（1）列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表：（2）總結出扭環(huán)形il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為七進制計數(shù)器。狀態(tài)轉(zhuǎn)換表分別如圖所示。Qi001100011（2） CT74LS194構

21、成扭環(huán)形計數(shù)器時,從3 Q“ Q,取反饋分別構成2、4、6、 8分頻，即H二2n。如果將兩個相鄰觸發(fā)器輸出端加到與非門輸入端共同作為反慣信號, 就可使計數(shù)器的模M由2n變?yōu)?n-lo6-38試用JK觸發(fā)器設計一個時序電路，要求該電路的輸出F與CP之間的關系應 滿足圖6-106所示的波形圖。解答：Jo = Q?K = lK0-l11 00能自啟動。F=Q?用兩個JK觸發(fā)器構成三進制計數(shù)器。6-39試用小規(guī)模集成電路設計一個有進位輸岀的同步十一進制加法計數(shù)器。 解答：SO0000/1iIOSooo sS OooI0000丄三osofs二二of 一0二o2too 二200f 二27 9Xic?ig2

22、2OGO So aM& H SOS n 人2D& n IC5&IOHICJIO+lc?IG=;段一 &c?lo+laSDU:a- ada) + &CF& H ;cy &Io+lasbo& H ;SCKaMO6-40用JK觸發(fā)器及最少的門電路設訃一個同步五進制計數(shù)器，英狀態(tài)（QQQJ） 轉(zhuǎn)換圖如圖6-107所示。000-/I解答：Q?QrQ5QO001K2 = Q?Ki = QS10b 010 000, 100Oil,能自啟動。圖略。6-41設訃一個控制步進電動機用的三相六狀態(tài)工作的邏輯電路。如果用1表示線 圈通電，0表示線圈斷電，設正轉(zhuǎn)時控制輸入端A=l,反轉(zhuǎn)時A=0,則三個線圈ABC的 狀態(tài)

23、轉(zhuǎn)換圖應如圖6-108所示。OABCM=0反轉(zhuǎn)解答:OP順序紅黃綠0000 .1J002010300141115001 :6010 i7100 :8000 解答：因為輸岀為八個狀態(tài)循環(huán)，所以用74LS161的低三位作為八進制計數(shù)器。若以R、Y、G分別表示紅、黃、綠三個輸岀，則可得計數(shù)器輸出狀態(tài)Q.Q.Q.與R、Y、G關系的真值表：QQftrg00090001100010010011001100111101001110G1ft111I00選兩片雙4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153作通用函數(shù)發(fā)生器使用，產(chǎn)生R、Y、G。由真值表 寫出的邏輯式R、Y、G,并化成與數(shù)據(jù)選擇器的輸出邏輯式相對應的形式水譏做。）+ （0A）譏（GQ。） 丫弋2（3十 ）+1 （農(nóng)）”（0仇） （Q。）電路圖如下：RYG6-43用JK觸發(fā)器和門電路設計一個4位循環(huán)碼計數(shù)器，其狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如圖6-22 所示。計歎順序電路狀態(tài)Q)Qu蠱位輸出c00000ftt000102001103001004011005