数电各章习题全解 习题作业.pptx

练习题练习题1图5-62 题5.2图驱动方程 状态方程 输出方程 【题5.2】分析图5-62给出的时序电路的逻辑功能。要求列出状 态方程、输出方程，画出状态转换图，并检查电路自 启动情况。FF1:D1=Q3 FF2:D2=Q1FF0:D3=Q1Q2FF1:Q1*=Q3 FF2:Q2*=Q1FF0:Q3*=Q1Q2Y=(Q1 Q3)=Q1+Q3第1页/共43页2能自启动 000001011111110100101101010/1/1/1/1/0/1/0/1Q3Q2Q1/Y Y状态转换图：FF1:Q1*=Q3 FF2:Q2*=Q1FF0:Q3*=Q1Q2Y=(Q1 Q3)=Q1+Q3第2页/共43页3图5-63 题5.3图驱动方程 状态方程 输出方程 【题5.3】分析图5-63给出的时序电路的逻辑功能。要求列出 状态方程、输出方程，画出状态转换图，并检查电 路自启动情况。FF1:J1=Q2，K1=1FF2:J2=Q1，K2=1FF1:Q1*=Q2Q1FF2:Q2*=Q1 Q2Y=Q2第3页/共43页4状态转换图：000110/0/0/111/1Q2Q1/Y能自启动 FF1:Q1*=Q2Q1FF2:Q2*=Q1 Q2Y=Q2三进制加法计数器 第4页/共43页图5-65 题5.5图5X=0时，为六进制。【题5.5】分析图5-65给出的计数器电路，说明当X=0和X=1 时各为几进制，并画出相应状态转换图。74160的 功能表见表5-13。100101000111100001100101Q3Q2Q1Q0同步置数法：X=0，译9，置4。100100100第5页/共43页6X=1时，为八进制。1001001001010111100000110110Q3Q2Q1Q0同步置数法：X=1，译9，置2。0100100101001第6页/共43页7【题5.8】同上题，要求使用同步置数端LD 将集成十进制计数器74160接成八进制加法计数器，置入状态值可随意选择。同步置零法，译出状态为 M-1。111000000第7页/共43页8【题5.9】要求使用异步复位端RD 将集成4位二进制计数器74161接成十三进制加法计数器，并标出进位输出端。可以附加必要的门电路。异步清零法，译出状态为 M。10110第8页/共43页9【题5.10】同上题，要求使用同步置数端LD 将集成4位二进 制计数器74161接成十三进制加法计数器，置入的 数值可随意选择。同步置数法：译15，置3。/1第9页/共43页10图5-67 题5.11图 整体同步置零法，九十三进制。【题5.11】分析图5-67给出的计数器电路，要求画出状态转换图，说明这是多少进制的计数器。74160的功能表见表5-13。状态转换顺序为（十进制表示）：0092转换图略。10010100第10页/共43页11整体同步置数法，916+2+1=147进制。【题5.12】若将图5-67中的74160改为74161，说明这是多少进制的计数器，并画出状态转换图。74161的功能表与表5-13相同。状态转换顺序为（十六进制表示）:00H 92H转换图略。10010100第11页/共43页12 使用整体同步置0法，译出状态M-1【题5.13】利用两片集成十进制计数器74160接成二十四进制加法计数器。01001100第12页/共43页13两个3进制、一个4进制，串行进位法级联，即334=36进制。【题5.14】利用3片集成十进制计数器74160接成三十六进制加法计数器。第13页/共43页14整体清零法:译出状态M。【题5.15】利用两片集成4位二进制计数器74161接成三十进制加法计数器。10000111M=116+14 第14页/共43页15(1)状态转换图如下：(2)画次态和输出卡诺图Q2*Q1*Q0*/C【题5.17】利用D触发器设计一个同步七进制加法计数器。第15页/共43页16总图拆分如下：输出方程：返回Q2*=Q1Q0+Q2Q1 Q1*=Q1Q0+Q2Q1Q0Q0*=Q1 Q0+Q2Q0=(Q2Q1)Q0C=Q2Q1Q2*Q1*Q0*/C第16页/共43页17状态方程：驱动方程：DFF特性方程：FF2:Q2*=Q1Q0+Q2Q1 FF1:Q1*=Q1Q0+Q2Q1Q0FF0:Q0*=Q1 Q0+Q2Q0=(Q2Q1)Q0Qi*=DiFF2:D2=Q1Q0+Q2Q1 FF1:D1=Q1Q0+Q2Q1Q0FF0:D0=Q1 Q0+Q2Q0=(Q2Q1)Q0第17页/共43页18检验自启动：由卡诺图可知111100，所以电路能自启动。（3）绘出电路图 （略）（略）第18页/共43页19设计提示：1、分别实现24、60、60进制三个计数器，用以实现时、分、秒三个模块；2、利用串行进位法将三个模块级联，秒模块输入1Hz频率的时钟信号；3、每个模块通过显示译码器（如7448、7449）连接到数码管上，进行时间的显示。电路图略。【题5.18】设计一个数字钟电路，要求能用24小时制显示时、分、秒。第19页/共43页20 设计一个灯光控制电路设计一个灯光控制电路:要求红、绿、黄三种颜色的灯在时钟信号作用下按下表规定要求红、绿、黄三种颜色的灯在时钟信号作用下按下表规定的顺序转换状态。表中的顺序转换状态。表中1表示表示“亮亮”，0表示表示“灭灭”。要求能自启要求能自启动，尽可能采用动，尽可能采用MSI器件。器件。CLK 顺序顺序红红 黄黄 绿绿 0 1 2 3 4 56780 0 01 0 00 1 00 0 11 1 10 0 10 1 01 0 00 0 0第20页/共43页21用用74161的低三位产的低三位产生生8个循环的状态。个循环的状态。用用R,G,Y分别表示红分别表示红，绿，黄灯。，绿，黄灯。由真值表求出：由真值表求出：R=(1,4,7)G=(3,4,5)Y=(2,4,6)可用可用38线译码器线译码器74138和与非门实现。和与非门实现。真值表8进制计数器第21页/共43页22也可用数据选择器也可用数据选择器74153实现：实现：R:I0=Q0,I1=0,I2=Q0,I3=Q0Y:I0=0,I1=Q0,I2=Q0,I3=Q0G:I0=0,I1=Q0,I2=1,I3=0真值表 第22页/共43页23驱动方程:状态方程:输出方程:FF1:D1=AQ2FF2:D2=A(Q1Q2)=A(Q1+Q2)FF1:Q1*=AQ2FF2:Q2*=A(Q1+Q2)Y=AQ1Q2作业作业作业题作业题【题5.1】分析图5-61给出的时序电路的逻辑功能。要求列出状 态方程、输出方程，画出状态转换图，并检查电路自 启动情况。注意，A为输入变量。图5-61 题5.1图第23页/共43页24状态转换图：00011/0111/0Q2Q1A/Y101/01/10/00/00/00/01111序列检测器FF1:Q1*=AQ2FF2:Q2*=A(Q1+Q2)Y=AQ1Q2第24页/共43页25图5-64 题5.4图【题5.4】分析图5-64给出的计数器电路，要求画出状态转 换图，说明这是多少进制的计数器。74160的功能 表见表5-13。10011100同步置数法：译9，置3。1001001101010111100001000110Q3Q2Q1Q0同步置数法，七进制。第25页/共43页26图5-66 题5.6图异步清零法，十进制。【题5.6】分析图5-66给出的计数器电路，要求画出状态转换图，说明这是多少进制的计数器。74161的功能表与表5-13相同。0101第26页/共43页27【题5.7】要求使用异步复位端RD将集成十进制计数器74160接成八进制加法计数器，并标出输入端、进位输出端。可以附加必要的门电路。74160的功能表见表5-13。00010异步清零法，译出状态为 M。第27页/共43页28(1)状态转换图如下：(2)画次态和输出卡诺图(Q2*Q1*Q0*/C)【题5.16】利用JK触发器设计一个同步六进制加法计数器。000Q2Q1Q0/C001/0010/0011/0100/0101/0/1第28页/共43页29总图拆分如下：输出方程：返回Q2*=Q1Q0Q2+Q0Q2Q1*=Q2Q0Q1+Q0Q1Q0*=Q0=(1)Q0+(1)Q0C=Q2Q0第29页/共43页30状态方程：驱动方程：JKFF特性方程：FF2:Q2*=Q1Q0Q2+Q0Q2FF1:Q1*=Q2Q0Q1+(Q0)Q1FF0:Q0*=Q0=(1)Q0+(1)Q0Qi*=JiQi+KiQiFF2:J2=Q1Q0，K2=Q0FF1:J1=Q2Q0，K1=Q0FF0:J0=K0=1第30页/共43页31检验自启动：由卡诺图可知110111000，所以电路能自启动。（3）绘出电路图 FF2:J2=Q1Q0，K2=Q0FF1:J1=Q2Q0，K1=Q0FF0:J0=K0=1C=Q2Q0第31页/共43页32状态图状态图Q3Q2100001111011010101100100001101000100100000100100100100Q1Q011实验实验四实验四 1.用用74LS112设计同步十进制减法计数器。设计同步十进制减法计数器。0000000100100011010001010110011110001001/0/0/0/0/0/0/0/0/0/1Q3Q2Q1Q0第32页/共43页Q3Q2101011000001000100100100Q1Q011Q3Q2011011010101010000100100Q1Q011Q3Q2011011111001000000100100Q1Q011Q3*Q2*Q0*Q1*Q3Q2011011100101100100100100Q1Q011Q3*=Q2Q1Q0Q3+Q0Q3Q2*=Q3Q0Q2+(Q1+Q0)Q2Q1*=(Q3+Q2)Q0Q1+Q0Q1Q0*=Q0第33页/共43页34J2=Q3Q0 K2=Q1Q0Q3*=Q2Q1Q0Q3+Q0Q3Q2*=Q3Q0Q2+(Q1+Q0)Q2Q1*=(Q3+Q2)Q0Q1+Q0Q1Q0*=Q0J3=Q2Q1Q0 K3=Q0J0=K0=1易求出输出方程：易求出输出方程：C=Q3Q2Q1Q0从卡诺图可求出无效状态转换情况如下：从卡诺图可求出无效状态转换情况如下：1010010100111111111011001101因此，电路可自启动。因此，电路可自启动。逻辑图见下页。逻辑图见下页。卡诺图逻辑图逻辑图J1=(Q3Q2)Q0 K1=Q01011第34页/共43页35这是一般逻辑图，即不限定器件。这是一般逻辑图，即不限定器件。J2=Q3Q0 K2=Q1Q0J3=Q2Q1Q0 K3=Q0J0=K0=1J1=(Q3Q2)Q0 K1=Q0C=Q3Q2Q1Q0按指定器件画的逻辑图见下页。按指定器件画的逻辑图见下页。第35页/共43页36实验指定器件画的逻辑图：实验指定器件画的逻辑图：(74112,7400,7404,7420)J2=(Q3Q0)K2=(Q1Q0)J3=(Q2Q1Q0)K3=Q0J0=K0=1J1=(Q3Q2)Q0)K1=Q0C=Q3Q2Q1Q0=(Q3Q2Q1Q0)共需：共需：7400一片；一片；7404一片；一片；7420一片；一片；74112二片。二片。74112的的RD，SD端全接端全接VCC。74207400740474112第36页/共43页37实验五实验五 1.用用74160设计设计36进制计数器进制计数器7420用用LD端：译码端：译码0011 0101，置入，置入0000 0000。第37页/共43页387420用用RD端，译码端，译码 0011 0110。第38页/共43页39 用用C端时，通过非门译码为端时，通过非门译码为99（1001 1001），这时需跳过），这时需跳过64个状态，因此用个状态，因此用LD端置入端置入64（0110 0100）。）。其状态转换顺序是：其状态转换顺序是：646599第39页/共43页40实验五实验五 2.用用NE555构成构成1HZ振荡器，作脉冲源；用振荡器，作脉冲源；用74160 构成构成60进制计数器。进制计数器。可用LD端，整体进位（译59）R1可用可用100k电阻与电阻与33k电位器串联。电位器串联。由由1S=0.7(R1+2R2)C，设定，设定C值后，可计算值后，可计算R1值。值。NE555740010k10FR1122.9k。第40页/共43页41Q3Q2101011000001000100100100Q1Q011Q3Q2011011010101010000100100Q1Q011Q3Q2011011111001000000100100Q1Q011Q3*Q2*Q0*Q1*Q3Q2011011100101100100100100Q1Q011返回第41页/共43页42CLK 顺序顺序Q2 Q1 Q0R Y G 0 1 2 3 4 5670 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10 0 01 0 00 1 00 0 11 1 10 0 10 1 01 0 042返回返回S1S0I0I1I2I3R=(1,4,7)G=(3,4,5)Y=(2,4,6)R:I0=Q0,I1=0,I2=Q0,I3=Q0Y:I0=0,I1=Q0,I2=Q0,I3=Q0G:I0=0,I1=Q0,I2=1,I3=0第42页/共43页43感谢您的观看。第43页/共43页