时序逻辑电路练习题及答案

时序逻辑电路练习题及答案 [6.1] 分析图 P6.1 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，说明电路能否自启动。 图 P6.1 [解] 驱动方程 311 QKJ ， 状态方程 nnnnnnnQQQQQQQ 131313 1 1   ； 122 QKJ ， nnnnnnnQQQQQQQ 122121 1 2   ； 33213 QKQQJ， ， nnnnQQQQ 123 1 3   ； 输出方程 3 QY  由状态方程可得状态转换表，如表 6.1 所示；由状态转换表可得状态转换图，如图 A6.1 所示。电路可以自启动。 表 6.1 nnnQQQ 123 Y QQQ nnn1 1 1 2 1 3  nnnQQQ 123 Y QQQ nnn1 1 1 2 1 3  000 001 010 011 0010 0100 0110 1000 100 101 110 111 0001 0111 0101 0011 图 A6.1 电路的逻辑功能是一个五进制计数器，计数顺序是从 0 到 4 循环。 [6.2] 试分析图 P6.2 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。A 为输入逻辑变量。 图 P6.2 [解] 驱动方程 21 QAD  ， 212 QQAD  状态方程 nnQAQ 2 1 1   ， 1221 1 2 nnnnnQQAQQAQ 输出方程 21Q QAY  表 6.2 由状态方程可得状态转换表，如表 6.2 所示；由状态转换表 可得状态转换图，如图 A6.2 所示。 电路的逻辑功能是 判断 A 是否连续输入四个和四个以上“1” 信号，是则 Y1，否则 Y0。 图 A6.2 [6.3] 试分析图 P6.3 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，检查电路能否自启动。 图 P6.3 [解] 321 QQJ  ， 1 1 K ； 12 QJ  ， 312 QQK  ； 23213 QKQQJ，  1 1 nQ 32Q Q 1 Q ； 21 1 2 QQQn  231 QQQ ； 32321 1 3 QQQQQQn  Y 32Q Q 电路的状态转换图如图 A6.3 所示，电路能够自启动。 图 A6.3 [6.4] 分析图 P6.4 给出的时序电路，画出电路的状态转换图，检查电路能否自启动， 说明电路实现的功能。A 为输入变量。 nnQAQ 12 YQQ nn1 1 1 2  000 001 010 011 100 111 110 101 010 100 110 001 111 100 010 000 图 P6.4 [解] 1 11  KJ ，代入到特性方程 nnnQKQJQ 1111 1 1   ，得 nnQQ 1 1 1   ； 122 QAKJ ，代入到特性方程 nnnQKQJQ 2222 1 2   ，得 nnnQQAQ 21 1 2   ； 12122121 QAQQQ AQAQ QQ AY 由状态方程可得其状态转换表，如表 6.4 所示，状态转换图如图 A6.4 所示。 表 6.4 图 A6.4 其功能为当 A0 时，电路作 2 位二进制加计数；当 A1 时，电路作 2 位二进制减计 数。 [6.5] 分析图 P6.5 时序逻辑电路，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，说明电路能否自启动。 图 P6.5 [解] 驱动方程 1 00  KJ ， 013201 QKQQQJ， , 102302 QQKQQJ n n ， ， 032103 K QQQQJ， 代入特性方程得状态方程 nnnnQQKQJQ 00 0 00 1 0   nnnnnnnnnnnQQQQQQQQQKQJQ 010130121 1 11 1 1   nnnnnnnnnnQQQQQQQQKQJQ 02120232 2 22 1 2   nnnnnnnnnQQQQQQQKQJQ 0301233 3 33 1 3   输出方程 0123 QQQQY  状态转换表如表 6.5 所示。 nnQAQ 12 YQQ nn1 1 1 2  000 001 010 011 100 111 110 101 011 100 110 000 110 101 010 000 表 6.5 状态转换图如图 A6.5 所示。 图 A6.5 由以上分析知，图 P6.5 所示电路为同步十进制减法计数器，能够自启动。 [6.6] 试画出用 2 片 74LS194 组成 8 位双向移位寄存器的逻辑图。 [解] 如图 A6.6 所示。 图 A6.6 [6.7] 在图 P6.7 电路中,若两个移位寄存器中的原始数据分别为 A3A2A1A01001， B3B2B1B00011，试问经过 4 个 CP 信号作用以后两个寄存器中的数据如何这个电路完成 什么功能 nnnnQQQQ 0123 Y QQQQ n 0 nnn11 1 1 2 1 3  nnnnQQQQ 0123 Y QQQQ n 0 nnn11 1 1 2 1 3  0000 1001 1000 0111 0110 0101 0100 0011 10011 10000 01110 01100 01010 01000 00110 00100 0010 0001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 00010 00000 01010 10100 00110 11000 01010 11100 图 P6.7 [解] 两组移位寄存器，每来一个 CP，各位数据均向右移一位。全加器的和返送到 A 寄存器的左端输入。全加器的进位输出 CO 经一个 CP 的延迟反送到全加器的进位输入端 CI。在 CP 作用下，各点数据如表 P6.7 所示。 4 个 CP 信号作用后，A3A2A1A01100，B3B2B1B00000，电路为四位串行加法器。 4 个 CP 信号作用后，B 寄存器清零，A 寄存器数据为串行相加结果，而向高位的进位 由 CO 给出。 表 P6.7 [6.8] 分析图 P6.8 的计数器电路，说明这是多少进制的计数器。十进制计数器 74160 的功能表见表 6.8。 图 P6.8 表 P6.8 74LS161、74 LS160 功能表 输 入 输 出 说 明 D R EP ET LD CP D3D2D1D0 Q3Q2Q1Q0 高位在左 0 0 0 0 0 强迫清除 1 0 ↑ D C B A D C B A 置数在 CP↑完成 1 0 1 保持 不影响 OC