数字电子技术基础-康华光第五版答案(共37页).docx
精选优质文档-倾情为你奉上 第一章 数字逻辑习题 11 数字电路与数字信号 1.1.2 图形代表的二进制数 114 一周期性数字波形如图题所示,试计算:(1)周期;(2)频率;(3)占空比例 MSBLSB 0 1 2 11 12 (ms) 解:因为图题所示为周期性数字波,所以两个相邻的上升沿之间持续的时间为周期,T=10ms 频率为周期的倒数,f=1/T=1/0.01s=100HZ 占空比为高电平脉冲宽度与周期的百分比,q=1ms/10ms*100%=10% 1.2 数制 1.2.2 将下列十进制数转换为二进制数,八进制数和十六进制数(要求转换误差不大于24 (2)127 (4)2.718 解:(2)(127)D= 27 -1=()B-1=()B=(177)O=(7F)H (4)(2.718)D=(10.1011)B=(2.54)O=(2.B)H 1.4 二进制代码 1.4.1 将下列十进制数转换为 8421BCD 码: (1)43 (3)254.25 解:(43)D=()BCD 1.4.3 试用十六进制写书下列字符繁荣 ASC码的表示:P28 (1)+ (2) (3)you (4)43 解:首先查出每个字符所对应的二进制表示的 ASC码,然后将二进制码转换为十六进制数表示。 (1) “+”的 ASC码为 ,则()B=(2B)H (2) 的 ASC码为 ,()B=(40)H (3)you 的 ASC码为本 ,对应的十六进制数分别为 79,6F,75 (4)43 的 ASC码为 ,对应的十六紧张数分别为 34,33 1.6 逻辑函数及其表示方法 1.6.1 在图题 1. 6.1 中,已知输入信号 A,B的波形,画出各门电路输出 L 的波形。 解: (a)为与非, (b)为同或非,即异或 专心-专注-专业第二章 逻辑代数 习题解答 2.1.1 用真值表证明下列恒等式 (3)A =B AB AB+(AB)=AB+AB 解:真值表如下 A B AB AB AB AB AB+AB 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 由最右边2栏可知,AB与AB+AB的真值表完全相同。 2.1.3 用逻辑代数定律证明下列等式 (3)A+ABC ACD C D E A CD E+ +() = + 解:A+ABC ACD C D E+ +() =A(1+BC ACD CDE)+ = +A ACD CDE+ = +A CD CDE+ = +A CD+ E 2.1.4 用代数法化简下列各式 (3) ABC B( +C) 解: ABC B( +C) = + +(A B C B C)( + ) =AB AC BB BC CB C+ + + =AB C A B B+ ( + + +1) =AB C+ (6)(A+ + + +B A B AB AB) () ()() 解:(A+ + + +B A B AB AB) () ()() = A B+ A B+(A+ B A)(+ B) BABAB=+ ABB=+ AB=+ =AB (9)ABCD ABD BCD ABCBD BC+ 解:ABCD ABD BCD ABCBD BC+ =ABC D D ABD BC D C( + +)+ ( + ) =B AC AD C D( + + ) =B A C A D( + + + ) =B A C D( + + ) =AB BC BD+2.1.7 画出实现下列逻辑表达式的逻辑电路图,限使用非门和二输入与非门 (1) LABAC=+ (2)()LDAC=+ (3)()()LABCD=+ 2.2.2 已知函数L(A,B,C,D)的卡诺图如图所示,试写出函数L的最简与或表达式 解:(,)LABCDBCDBCDBCDABD=+ 2.2.3 用卡诺图化简下列个式 (1)ABCD ABCD AB AD ABC+ 解:ABCD ABCD AB AD ABC+ =ABCD ABCD ABC C D D AD B B C C ABC D D+ ( + )( + +)( + )( + +)( + ) =ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD+ (6)L A B C D( ,) =m(0,2,4,6,9,13)+d(1,3,5,7,11,15) 解: L= +A D (7)L A B C D( ,) =m(0,13,14,15)+d(1,2,3,9,10,11) 解: L AD AC AB=+ 2.2.4 已知逻辑函数L AB BC CA=+,试用真值表,卡诺图和逻辑图(限用非门和与非门)表示 解:1>由逻辑函数写出真值表 A B C L 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 2>由真值表画出卡诺图 3>由卡诺图,得逻辑表达式LABBCAC=+ 用摩根定理将与或化为与非表达式 L = AB + BC + AC = AB BC AC 4>由已知函数的与非-与非表达式画出逻辑图 第三章习题 3.1 MOS 逻辑门电路 3.1.1 根据表题 3.1.1 所列的三种逻辑门电路的技术参数,试选择一 种最合适工作在高噪声环境下的门电路。 表题 3.1.1 逻辑门电路的技术参数表 VOH (min) /V VOL(max)/V VIH (min) /V VIL(max) /V 逻辑门 A 2.4 0.4 2 0.8 逻辑门 B 3.5 0.2 2.5 0.6 逻辑门 C 4.2 0.2 3.2 0.8 解:根据表题 3.1.1 所示逻辑门的参数,以及式(3.1.1)和式(3.1.2),计算出逻辑门 A 的高电平和低电平噪声容限分别为: VNHA =VOH (min) VIH (min) =2.4V2V=0.4V VNLA(max) =VIL(max) VOL(max) =0.8V0.4V=0.4V 同理分别求出逻辑门 B 和 C 的噪声容限分别为: VNHB =1V VNLB =0.4V VNHC =1V VNLC =0.6V 电路的噪声容限愈大,其抗干扰能力愈强,综合考虑选择逻辑门 C 3.1.3 根据表题 3.1.3 所列的三种门电路的技术参数,计算出它们的延时-功耗积,并确定哪一种逻辑门性能最好 表题 3.1.3 逻辑门电路的技术参数表 tpLH / ns tpHL /ns PD /mW 逻辑门 A 1 1.2 16 逻辑门 B 5 6 8 逻辑门 C 10 10 1 解:延时-功耗积为传输延长时间与功耗的乘积,即 DP= tpdPD 根据上式可以计算出各逻辑门的延时-功耗分别为 DPA = tPLH +tPHL PD = (1 1.2)+ns *16mw=17.6* 1012 J=17.6PJ 22同理得出: DPB =44PJ DPC =10PJ,逻辑门的 DP 值愈小,表明它的特性愈好,所以逻辑门 C 的性能最好. 3.1.5 为什么说 74HC 系列 CMOS 与非门在+5V 电源工作时,输入端在以下四种接法下都属于逻辑 0: (1)输入端接地; (2)输入端接低于 1.5V 的电源; (3)输入端接同类与非门的输出低电压 0.1V; (4)输入端接 10k的电阻到地. 解:对于 74HC 系列 CMOS 门电路来说,输出和输入低电平的标准电压值为: VOL =0.1V, VIL =1.5V,因此有: (1) Vi =0< VIL =1.5V,属于逻辑门 0 (2) Vi <1.5V=VIL ,属于逻辑门 0 (3) Vi <0.1<VIL =1.5V,属于逻辑门 0 (4)由于 CMOS 管的栅极电流非常小,通常小于 1uA,在 10k电阻上产生的压降小于 10mV 即 Vi <0.01V<VIL =1.5V,故亦属于逻辑 0. 3.1.7 求图题 3.1.7 所示电路的输出逻辑表达式. 解:图解 3.1.7 所示电路中 L1= AB ,L2= BC ,L3= D ,L4 实现与功能,即 L4=L1 L2 L3,而L= L4 E ,所以输出逻辑表达式为 L= AB BC D E 3.1.9 图题 3.1.9 表示三态门作总线传输的示意图,图中 n 个三态门的输出接到数据传输总线,D1,D2,Dn 为数据输入端,CS1,CS2CSn 为片选信号输入端.试问: (1) CS信号如何进行控制,以便数据D1,D2, Dn通过该总线进行正常传输; (2)CS信号能否有两个或两个以上同时有效?如果出现两个或两个以上有效,可能发生什么情况? (3)如果所有 CS 信号均无效,总线处在什么状态? 解: (1)根据图解 3.1.9 可知,片选信号 CS1,CS2CSn 为高电平有效,当 CSi=1 时第 i 个三态门被选中,其输入数据被送到数据传输总线上,根据数据传输的速度,分时地给 CS1,CS2CSn 端以正脉冲信号,使其相应的三态门的输出数据能分时地到达总线上. (2)CS 信号不能有两个或两个以上同时有效,否则两个不同的信号将在总线上发生冲突,即总线不能同时既为 0 又为 1. (3)如果所有 CS 信号均无效,总线处于高阻状态. 3.1.12 试分析 3.1.12 所示的 CMOS 电路,说明它们的逻辑功能 (A) (B) (C) (D) 解:对于图题 3.1.12(a)所示的 CMOS 电路,当EN =0 时, TP2和 均导通, 和TN2TP1TN1构成的反相器正常工作,L= A,当EN =1 时, 和 均截止,无论TP2TN2A 为高电平还是低电平,输出端均为高阻状态,其真值表如表题解 3.1.12 所示,该电路是低电平使能三态非门,其表示符号如图题解 3.1.12(a)所示。 图题 3.1.12(b)所示 CMOS 电路,EN =0 时, 导通,或非门打开, 和 构成反TP2TP1TN1相器正常工作,L=A;当EN =1 时, 截止,或非门输出低电平,使 截止,输出端TP2 TN1 处于高阻状态,该电路是低电平使能三态缓冲器,其表示符号如图题解 3.1.12(b)所示。 同理可以分析图题 3.1.12(c)和图题 3.1.12(d)所示的 CMOS 电路,它们分别为高电平使能三态缓冲器和低电平使能三态非门 ,其表示符号分别如图题 3.1.12(c)和图题3.1.12(d)所示。 A L 0 0 1 0 1 0 1 0 高阻 1 1 3.1.12(a) A L 0 0 0 0 1 1 1 0 高阻 1 1 高阻 3.1.12(b) EN A L 0 0 高阻 0 1 高阻 1 0 0 1 1 1 3.1.12(c A L 0 0 1 0 1 0 1 0 高阻 1 1 高阻 3.1.12(d) 3.2.2 为什么说 TTL 与非门的输入端在以下四种接法下,都属于逻辑 1:(1)输入端悬空;(2)输入端接高于 2V 的电源;(3)输入端接同类与非门的输出高电压 3.6V;(4)输入端接 10k的电阻到地。 解:(1)参见教材图 3.2.4 电路,当输入端悬空时,T1 管的集电结处于正偏,Vcc 作用于 T1 的集电结和 T2 , T3 管的发射结,使 T2 , T3 饱和,使 T2 管的集电极电位 Vc2=VcEs2+VBE3=0.2+0.7=0.9V,而 T4 管若要导通 VB2=Vc2VBE4+VD=0.7+0.7=1.4V,故 T4 截止。又因 T3 饱和导通,故与非门输出为低电平,由上分析,与非门输入悬空时相当于输入逻辑 1。 (2) 当与非门输入端接高于 2V 的电源时,若 T1 管的发射结导通,则 VBE10.5V,T1 管的基极电位 VB2+ C1=2.5V。而 VB12.1V 时,将会使 T1 的集电结处于正偏,T2,T3 处于饱和状态,使 T4 截止,与非门输出为低电平。故与非门输出端接高于 2V 的电源时,相当于输入逻辑 1。 (3) 与非门的输入端接同类与非门的输出高电平 3.6V 输出时,若 T1 管导通,则 VB1=3.6+0.5=4.1。而若 VB1>2.1V 时,将使 T1 的集电结正偏,T2,T3 处于饱和状态,这时VB1 被钳位在 2.4V,即 T1 的发射结不可能处于导通状态,而是处于反偏截止。由(1)(2),当 VB12.1V,与非门输出为低电平。 (4) 与非门输入端接 10k的电阻到地时,教材图 3.2.8 的与非门输入端相当于解 3.2.2 图所示。这时输入电压为 VI=(Vcc-VBE)=10(5-0.7)(10+4)=3.07V。若 T1 导通,则 VBI=3.07+ VBE=3.07+0.5=3.57 V。但 VBI 是个不可能大于 2.1V 的。当 VBI=2.1V 时,将使 T1 管的集电结正偏,T2,T3 处于饱和,使 VBI 被钳位在 2.1V,因此,当 RI=10k时,T1 将处于截止状态,由( 1 )这时相当于输入端输入高电平。 3.2.3 设有一个 74LS04 反相器驱动两个 74ALS04 反相器和四个 74LS04 反相器。(1)问驱动门是否超载?(2)若超载,试提出一改进方案;若未超载,问还可增加几个 74LS04 门? 解:(1)根据题意,74LS04 为驱动门,同时它有时负载门,负载门中还有 74LS04。 从主教材附录 A 查出 74LS04 和 74ALS04 的参数如下(不考虑符号) 74LS04:IOL(max) =8mA, IOH (max) =0.4mA; IIH(max) =0.02mA. 4 个 74LS04 的输入电流为:4 IIL(max) =4 × 0.4mA=1.6mA, 4 IIH(max) =4 × 0.02mA=0.08mA 2 个 74ALS04 的输入电流为:2 IIL(max) =2 × 0.1mA=0.2mA, 2 IIH(max) =2 × 0.02mA=0.04mA。 拉电流负载情况下如图题解 3.2.3(a)所示,74LS04 总的拉电流为两部分,即 4 个74ALS04 的高电平输入电流的最大值 4 IIH(max) =0.08mA 电流之和为0.08mA+0.04mA=0.12mA.而 74LS04 能提供 0.4mA 的拉电流,并不超载。 灌电流负载情况如图题解 3.2.3(b)所示,驱动门的总灌电流为 1.6mA+0.2mA=1.8mA. 而 74LS04 能提供 8mA 的灌电流,也未超载。 (2)从上面分析计算可知,74LS04 所驱动的两类负载无论书灌电流还是拉电流均未超 3.2.4 图题 3.2.4 所示为集电极门 74LS03 驱动 5 个 CMOS 逻辑门,已知 OC 门输管截止时的漏电流=0.2mA;负载门的参数为:=4V,=1V,=1A 试计算上拉电阻的值。 从主教材附录 A 查得 74LS03 的参数为:VOH(min) =2.7V,VOL(max) =0.5V,IOL(max) =8mA.根据式(3.1.6)形式(3.1.7)可以计算出上拉电阻的值。灌电流情况如图题解 3.2.4(a)所示,74LS03 输 出 为 低 电 平 , IIL total()=5 IIL=5 × 0.001mA=0.005mA, 有 Rp(min) = VDD VOL(max)=(54)V0.56K IOL(max) IIL total()(80.005)mA拉电流情况如图题解 3.2.4(b)所示,74LS03 输出为高电平, IIH total() =5 IIH =5 × 0.001mA=0.005mA 由于VOH(min) <VIH(min) 为了保证负载门的输入高电平,取VOH(min) =4V 有 RP(max) = VDD VoH(min)=(54)V=4.9K IOL total() +IIH total()(0.20.005)mA综上所述,RP 的取值范围为 0.564.9 3.6.7 设计一发光二极管(LED)驱动电路,设 LED 的参数为VF =2.5V, ID =4.5Ma;若VCC =5V,当 LED 发亮时,电路的输出为低电平,选出集成门电路的型号,并画出电路图. 解:设驱动电路如图题解 3.6.7 所示,选用 74LSO4 作为驱动器件,它的输出低电平电流mA, =8V,=0.5电路中的限流电阻 )max(OLImax)(OLVR=(max)OLFCCDVVVI=2.50.5)(54.5vmA444 第四章 组合逻辑 习题解答 412 组合逻辑电路及输入波形(A.B)如图题4.1.2所示,试写出输出端的逻辑表达式并画出输出波形。 解:由逻辑电路写出逻辑表达式 L = AB+ AB = AB 首先将输入波形分段,然后逐段画出输出波形。 当A.B信号相同时,输出为1,不同时,输出为0,得到输出波形。 如图所示 421 试用2输入与非门设计一个3输入的组合逻辑电路。当输入的二进制码小于3时,输出为0;输入大于等于3时,输出为1。 解: 根据组合逻辑的设计过程,首先要确定输入输出变量,列出真值表。由卡诺图化简得到最简与或式,然后根据要求对表达式进行变换,画出逻辑图 1) 设入变量为A.B.C输出变量为L,根据题意列真值表 A B C L 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 2) 由卡诺图化简,经过变换得到逻辑表达式 *LABCABC=+= 3) 用2输入与非门实现上述逻辑表达式 427 某足球评委会由一位教练和三位球迷组成,对裁判员的判罚进行表决。当满足以下条件时表示同意;有三人或三人以上同意,或者有两人同意,但其中一人是叫教练。试用2输入与非门设计该表决电路。 解: 1)设一位教练和三位球迷分别用A和B.C.D表示,并且这些输入变量为1时表示同意,为0时表示不同意,输出L表示表决结果。L为1时表示同意判罚,为0时表示不同意。由此列出真值表 输入 输出 A B C D L 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 2)由真值表画卡诺图 由卡诺图化简得L=AB+AC+AD+BCD 由于规定只能用2输入与非门,将上式变换为两变量的与非与非运算式 L=AB AC AD BCD AB AC AD B CD*=* * 3)根据L的逻辑表达式画出由2输入与非门组成的逻辑电路 433 判断图所示电路在什么条件下产生竞争冒险,怎样修改电路能消除竞争冒险? 解: 根据电路图写出逻辑表达式并化简得L=A B BC* + 当 A=0,C=1 时,L= +B B 有可能产生竞争冒险,为消除可能产生的竞争冒险,增加乘积项使AC ,使 L=A B BC AC* + ,修改后的电路如图 4.4.4 试用74HC147 设计键盘编码电路,十个按键分别对应十进制数09,编码器的输出为8421BCD码。要求按键9的优先级别最高,并且有工作状态标志,以说明没有按键按下和按键0按下两种情况。 解:真值表 电路图 4.4.6 用译码器 74HC138 和适当的逻辑门实现函数 F=. 解:将函数式变换为最小项之和的形式 F= 将输入变量 A、B、C 分别接入 、 、端,并将使能端接有效电平。由于 74HC138 是低电平有效输出,所以将最小项变换为反函数的形式 L = 在译码器的输出端加一个与非门,实现给定的组合函数。 4.4.14 七段显示译码电路如图题 4414(a)所示,对应图题 44,14(b)所示输人波形,试确定显示器显示的字符序列 解:当 LE=0 时,图题 4,4。14(a)所示译码器能正常工作。所显示的字符即为 A2A2A1A 所表示的十进制数,显示的字符序列为 0、1、6 、9、4。当 LE 由 0 跳变 1 时,数字 4 被锁存,所以持续显示 4。 4.4.19试用4选1数据选择器74HC153产生逻辑函数L ABC( ,) =m(1,2,6,7) . 解:74HC153的功能表如教材中表解4.4.19所示。根据表达式列出真值表如下。将变量A、B分别接入地址选择输入端 、 ,变量C接入输入端。从表中可以S1 S0 看出输出L与变量C之间的关系,当AB=00时,LC,因此数据端I0 接C;当AB=01_时,L= ,C I1 接C;当AB为10和11时,L分别为0和1,数据输入端I2 和I3 分别接0和1。由此可得逻辑函数产生器,如图解4.4.19所示。 输入 输出 A B C L 0 0 0 0 L=C 0 0 1 1 0 1 0 1 _L=C 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 4.4.21 应用74HC151实现如下逻辑函数。 解:1.F ABC ABC ABC m m m=+= 4+ +51 D1=D4=D5=1,其他=0 2. 4,426 试用数值比较器74HC85设计一个8421BCD码有效性测试电路,当输人为8421BCD码时,输出为1,否则为0。 解:测试电路如图题解4426所示,当输人的08421BCD码小于1010时,FAB输出为1,否则 0为0。 1 4431 由4位数加法器74HC283构成的逻辑电路如图题4。431所示,M和N为控制端,试分析该电路的功能。 解:分析图题 44,31 所示电路,根据 MN 的不同取值,确定加法器 74HC283 的输入端B3B2B1B0的值。当MN00时,加法器74HC283的输人端B3B2B1B0 0000,则加法器的输出为SI。当MN01时,输入端B3B2B1B00010,加法器的输出 SI2。同理,可分析其他情况,如表题解 4431 所示。 该电路为可控制的加法电路。 第六章 习题答案 6.1.6 已知某时序电路的状态表如表题 61,6 所示,输人为 A,试画出它的状态图。如果电路的初始状态在 b,输人信号 A 依次是 0、1、0、1、1、1、1,试求其相应的输出。 解:根据表题 6。16 所示的状态表,可直接画出与其对应的状态图,如图题解 61。6(a)所示。当从初态 b 开始,依次输人 0、1、0、1、1、1、1 信号时,该时序电路将按图题解 6,16(b)所示的顺序改变状态,因而其相应的输出为 1、0、1、0、1、0、1。 6.2.1 试分析图题 6。21(a)所示时序电路,画出其状态表和状态图。设电路的初始状态为 0,试画出在图题 621(b)所示波形作用下,Q 和 z 的波形图。 解:状态方程和输出方程: 6.2.4 分析图题 62。4 所示电路,写出它的激励方程组、状态方程组和输出方程,画出状态表和状态图。 解:激励方程 状态方程 输出方程 Z=AQ1Q0 根据状态方程组和输出方程可列出状态表,如表题解 624 所示,状态图如图题解 6。24 所示。 6.2.5 分析图题 625 所示同步时序电路,写出各触发器的激励方程、电路的状态方程组和输出方程,画出状态表和状态图。 解:激励方程 状态方程 输出方程 根据状态方程组和输出方程列出该电路的状态表,如表题解 6,2,5 所示,状态图如图题解6。25 所示。 6.3.1 用 JK 触发器设计一个同步时序电路,状态表如下 解:所要设计的电路有 4 个状态,需要用两个 JK 触发器实现。 (1) 列状态转换真值表和激励表由表题 6。31 所示的状态表和 JK 触发器的激励表,可列出状态转换真值表和对各触发器的激励信号,如表题解 63。1 所示。 (2) 求激励方程组和输出方程 由表题解 631 画出各触发器 J、K 端和电路输出端 y 的卡诺图,如图题解 631(a)所示。从而,得到化简的激励方程组 输出方程 Y=Q1Q0 Q1Q0A 由输出方程和激励方程话电路 6.3.4 试用下降沿出发的 D 触发器设计一同步时序电路,状态图如 6.3.4(a), S0S1S2 的编码如 6.3.4(a) 解:图题 63。4(b)以卡诺图方式表达出所要求的状态编码方案,即 S000,Si01, S210,S3 为无效状态。电路需要两个下降沿触发的 D 触发器实现,设两个触发器的输出为 Q1、Q0,输人信号为 A,输出信号为 Y (1) 由状态图可直接列出状态转换真值表,如表题解 6。34 所示。无效状态的次态可用无关项×表示。 (2) 画出激励信号和输出信号的卡诺图。根据 D 触发器的特性方程,可由状态转换真值表直接画出 2 个卡诺图,如图题解 63。4(a)所示。 (3) 由卡诺图得激励方程 输出方程 Y=AQ1 (4) 根据激励方程组和输出方程画出逻辑电路图,如图题解 634(b)所示。 (5) 检查电路是否能自启动。由 D 触发器的特性方程 QlD,可得图题解 63,4(b)所示电路的状态方程组为 代入无效状态 11,可得次态为 00,输出 Y=1。如图(c) 6.5.1 试画出图题1 所示电路的输出(Q3Q0)波形,分析电路的逻辑功能。 解:74HC194 功能由 S1S0 控制 00 保持, 01 右移 10 左移 11 并行输入 当启动信号端输人一低电平时,使 S1=1,这时有 S。Sl1,移位寄存器 74HC194 执行并行输人功能,Q3Q2Q1Q0D3D2D1D01110。启动信号撤消后,由于 Q。0,经两级与非门后,使 S1=0,这时有 S1S001,寄存器开始执行右移操作。在移位过程中,因为 Q3Q2、Q1、Q0 中总有一个为 0,因而能够维持 S1S0=01 状态,使右移操作持续进行下去。其移位情况如图题解 6,5,1 所示。 由图题解 65。1 可知,该电路能按固定的时序输出低电平脉冲,是一个四相时序脉冲产生电路。 6.5.6 试用上升沿触发的 D 触发器及门电路组成 3 位同步二进制加 1 计数器;画出逻辑图解:3 位二进制计数器需要用 3 个触发器。因是同步计数器,故各触发器的 CP 端接同一时钟脉冲源。 (1)列出该计数器的状态表和激励表,如表题解 6.5.6 所示 (2) 用卡诺图化简,得激励方程 (3)画出电路 6.5.10 用 JK 触发器设计一个同步六进制加 1 计数器解:需要 3 个触发器 (1) 状态表,激励表 (2) 用卡诺图化简得激励方程 (3) 画出电路图 (4) 检查自启动能力。 当计数器进入无效状态 110 时,在 CP 脉冲作用下,电路的状态将按 110111000 变化,计数器能够自启动。 6.5.15 试用 74HCT161 设计一个计数器,其计数状态为自然二进制数 10011111。 解:由设计要求可知,74HCT161 在计数过程中要跳过 00001000 九个状态而保留 10011111 七个状态。因此,可用“反馈量数法”实现:令 74HCT161 的数据输人端 D3D2D1D0 1001,并将进位信号 TC 经反相器反相后加至并行置数使能端上。所设计的电路如图题解6。515 所示。161 为异步清零,同步置数。 6.5.18 试分析电路,说明电路是几进制计数器解:两片 74HCT161 级联后,最多可能有 162256 个不同的状态。而用“反馈置数法”构成的图题 65。18 所示电路中,数据输人端所加的数据 ,它所对应的十进制数是 82,说明该电路在置数以后从 态开始计数,跳过了 82 个状态。因此,该计数器的模 M=25582174,即一百七十四进制计数器。 6.5.19 试用 74HCT161 构成同步二十四一制计数器,要求采用两种不同得方法。 解:因为 M=24,有 16M256,所以要用两片 74HCT161。将两芯片的 CP 端直接与计数脉冲相连,构成同步电路,并将低位芯片的进位信号连到高位芯片的计数使能端。用“反馈清零法”或“反馈置数法”跳过 25624232 个多余状态。 反馈清零法:利用 74HCT161 的“异步清零”功能,在第 24 个计数脉冲作用后,电路的输出状态为 时,将低位芯片的 Q3 及高位芯片的 Q0 信号经与非门产生清零信号,输出到两芯片的异步清零端,使计数器从 状态开始重新计数。其电路如图题解 6519(a)所示。 反馈置数法:利用 74HCT161 的“同步预置”功能,在两片 74HCT161 的数据输入端上从高位到低位分别加上 (对应的十进制数是 232),并将高位芯片的进位信号经反相器接至并行置数使能端。这样,在第 23 个计数脉冲作用后,电路输出状态为 ,使进位信号 TC1,将并行置数使能端置零。在第 24 个计数脉冲作用后,将 状态置人计数器,并从此状态开始重新计数。其电路如图题解 6。519(b)所示。 第七章 习题答案 7.1.1 指出下列存储系统各具有多少个存储单元,至少需要几根地址线和数据线。 (1)64K×1 (2)256K×4 (3)lM×1 (4)128K×8 解:求解本题时,只要弄清