数电期末复习题 (5)

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1、5-1时序电路和组合电路的根本区别是什么？同步时序电路与异步时序电路有何不同？解：组合电路仅由若干逻辑门组成，没有存储电路，因而无记忆功能，电路任何时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入信号，而与这一时刻输入信号作用前电路原来的状态没有任何关系；时序电路由组合电路和存储电路共同组成，其中存储电路必不可少，因而具有记忆功能，电路任何时刻的输出不仅取决于当时的输入信号，而且还取决于电路原来的工作状态，即与以前的输入信号及输出也有关系。同步时序电路中，电路状态改变时，电路中要更新状态的触发器是同步翻转的，即同步电路中所有触发器由统一时钟

2、脉冲信号控制；异步时序电路中，电路状态改变时，电路中要更新状态的触发器，有的先翻转，有的后翻转，是异步进行的，即异步电路中所有触发器不由统一时钟脉冲信号控制。5-2分析题图5-1所示同步计数器电路。题图5-1解：由题图5-1可见，该时序逻辑电路采用3级JK触发器，下降沿触发，为同步时序逻辑电路。驱动方程为⎧==nnJQQK，12102⎪⎪n⎨JKQ==110⎪n⎪⎩JQK==，1020其状态转移方程为⎧Qn+1=+=JQnKQnQQQnnn22222210⎪⎪n+1nnnnnnnn⎨QJ=+=+=⊕QKQQQQQQQ1111

3、1010110⎪nnn+1nn⎪QJ=+=QKQQQ⎩0000020nnn该电路没有输出。假设初始状态QQQ=000，代入以上状态方程，得210nnn+++111nnnnnn+++111QQQ=001；再令QQQ=001，求得QQQ=010；依此类推，按210210210此方法得到如题解图5-1所示的状态转移图。由状态图可以看出，题图5-1所示电路是一个具有自启动特性的同步模5计数器。nnnQQQ2105-3分析题图5-2所示同步计数器电路。解：由题图5-2可见，该时序逻辑电路采用3级D触发器，上升沿触发，为同步时序逻辑电路

4、。nnnn驱动方程：DQQ=；DQ=；DQ=2101002nn+1nnn+1nn+1状态转移方程：QDQ==Q；QDQ==；QDQ==2210110002nn输出方程：YQQ=20nnn假设初态QQQ=000，依次代入得到状态转移图如题解图5-2所示。由210状态图可以看出，题图5-2所示电路是一个具有自启动特性的同步模5计数器。nnnQQQ2105-4分析题图5-3所示异步计数器电路。题图5-3解：由题图5-3可见，该时序逻辑电路采用3级D触发器，无输出，为异步时序电路。nnnn时钟方程：CP=↑Q=↓Q；CP=Q↑=Q↓

5、；CP=CP↑2111000nnn驱动方程：DQ=；DQ=；DQ=221100状态转移方程：⎧QDnn+1=⋅=⋅↓[]CPQQn22221⎪⎪nn+1n⎨QD11=⋅=⋅↓[]CP1Q1Q0⎪nn+1⎪⎩QD00=⋅=⋅↑[]CP0Q0CPnnn假设初态QQQ=000，依次代入状态方程得到如题解表5-1所示的状态210转移表，也可画出如题解图5-3所示的状态转移图。由状态转移图和状态转移图可以看出，题图5-3所示电路有8个有效状态000～111构成循环，所以这是一个具备自启动特性的异步模8计数器。题解表5-1nnnn+1n

6、+1n+1序号Q2Q1Q0CP2CP1CP0Q2Q1Q00000——↑0011001—↓↑0102010——↑011有3011↓↓↑100效4100——↑101状5101—↓↑110态6110——↑1117111↓↓↑000nnnQQQ2105-5试用两片集成4位双向移位寄存器CT74194组成一个8位的环形计数器，画出电路连接图。解：用两片集成4位双向移位寄存器CT74194组成一个8位环形计数器的电路如题解图5-4所示，其状态转移表如题解表5-2所示。Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q0Q1Q2Q3Q0Q1Q2Q31CR

7、S11CRS1CT74194ⅠCT74194ⅡCPCPS01CPS01SRD0D1D2D3SLSRD0D1D2D3SL01111111题解图5-4题解表5-2Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q701111111101111111101111111101111111101111111101111111101111111105-6分析题图5-4所示各计数器电路，列出状态转移表，说明该计数器的模值。（a）（b）（c）题图5-4解：nn题图5-4（a）：此电路利用LD来控制计数模值，其中LD=QQ。结合31CT74163的功能表列出该电

8、路的状态转移表如题解表5-3所示，从中可以看出，该电路实现的是模11计数器。题解表5-3序号Q3Q2Q1Q0LD000001100011200101300111有401001效501011状601101态7011118100019100111010100nn题图5-4（b）：此电路利用CR