数字电路与系统设计第六章习题

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1、时序逻辑电路习题一、时序逻辑电路的基本概念二、一般时序逻辑电路的分析和设计三、寄存器和移存器四、计数器六、习题讲解五、序列码发生器和顺序脉冲发生器9/1/20211第六章时序逻辑电路6.86.2例16.12(1)6.4例26.36.176.22(b)6.25(1)(2)6.406.35(1)9/1/20212第六章时序逻辑电路一、时序逻辑电路的基本概念1.定义2.结构特点(1)电路由组合电路和存储电路构成，含记忆元件；(2)电路中含有从输出到输入的反馈回路；3.功能描述状态转移表；状态转移图；功能表；表达式；卡诺图；电路图；波形图节目录9/1

2、/20213第六章时序逻辑电路二、一般时序逻辑电路的分析和设计1.分析步骤①组合电路、存储电路(1)分析电路结构②输入信号X、输出信号Z(2)写出四组方程①时钟方程②各触发器的激励方程节目录9/1/20214第六章时序逻辑电路③各触发器的次态方程④电路的输出方程(3)作状态转移表、状态转移图或波形图(4)电路的逻辑功能描述作状态转移表时，先列草表，再从初态(预置状态或全零状态)按状态转移的顺序整理。节目录9/1/20215第六章时序逻辑电路2.设计步骤(1)根据要求，建立原始状态转移表或原始状态转移图；①输入/出变量个数；③状态间的转换关系（

3、输入条件、输出要求）②状态个数；节目录9/1/20216第六章时序逻辑电路(2)化简原始状态转移表（状态简化或状态合并）；②进行顺序比较，作隐含表①作状态对图③进行关联比较④作最简状态转移表a.列出所有的等价对。b.列出最大等价类。c.进行状态合并，并列出最简状态表。节目录9/1/20217第六章时序逻辑电路(4)选定触发器类型并根据二进制状态转移表（或称编码后的状态转移表）设计各触发器的激励函数和电路的输出函数；(6)作逻辑电路图。(3)进行状态编码（也称状态分配）；(5)自启动性检查；节目录9/1/20218第六章时序逻辑电路三、寄存器和

4、移存器1.寄存器和移存器电路结构特点2.MSI移存器的功能及其典型应用(1)74194的简化符号、功能表(2)用74194实现串并行转换四、计数器1.由SSI构成的二进制计数器的一般结构(1)同步计数器(2)异步计数器节目录9/1/20219第六章时序逻辑电路2.MSI二进制、十进制计数器3.任意进制计数器(1)用触发器和逻辑门设计任意进制计数器(2)用MSI计数器构成任意进制计数器(3)采用MSI任意进制计数器①复0法（利用复位端）②置数法（利用置数控制端，并行输入端）a.置最小数法b.预置0法c.置最大数法节目录9/1/202110第六章

5、时序逻辑电路五、序列码发生器和顺序脉冲发生器1.序列码发生器结构类型2.计数型序列码发生器的设计（已知序列码）3.移存型序列码发生器的设计（已知序列码）4.顺序脉冲发生器的构成(1)输出端较多时：采用计数器和译码器(2)输出端较少时：采用环形计数器节目录9/1/202111第六章时序逻辑电路图P6.8六、习题讲解6.8分析图P6.8电路，画出其全状态转移图并说明能否自启动。节目录9/1/202112第六章时序逻辑电路解：(1)分析电路结构(2)写出四组方程①时钟方程②各触发器的激励方程③各触发器的次态方程CP1=CP2=CP；CP3=Q1K2

6、=1J1=1；Q2nK3=J3=1；Q3nJ2=；Q2nK1=节目录9/1/202113第六章时序逻辑电路④电路的输出方程Qn+1=[Qn+]·Q1332QnQn+1=[Qn]·CP232QnQn+1=[Qn+]·CP112Qn(3)作状态转移表、状态转移图(4)电路的逻辑功能描述模M=5的计数器，具备自启动性。节目录9/1/202114第六章时序逻辑电路Q3Q2Q1CP1(CP)↓CP2(CP)↓CP3(Q1)↓00000001111000111011011110111000011101000000111010000010111011100

7、0101110图P6.8的状态转移表节目录9/1/202115第六章时序逻辑电路Q3Q2Q1图P6.8的状态转移图000偏离状态有效循环011001110101010100111节目录9/1/202116第六章时序逻辑电路6.2试作出101序列检测器的状态图。该同步电路有一根输入线X，一根输出线Z，对应于输入序列101的最后一个“1”，输出Z=1，其余情况下输出为“0”。(1)101序列可以重叠，例如：(2)101序列不可以重叠，例如：X：010101101Z：000101001X：0101011010Z：0001000010节目录9/1/2

8、02117第六章时序逻辑电路(1)解：①输入变量为X、输出变量为Z；检测器XCPZ题6.2(1)的示意图初态（没有序列信号输入时电路的状态）为S0,设X恰为101。