第6章 时序逻辑电路-习题答案.doc

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1、第六章时序逻辑电路6-1分析题图6-1所示的同步时序电路，画出状态图。题图6-1解：，，状态表入答案表6-1所示，状态图如图答案图6-1所示。答案表6-1Q2nQ1nQ2n+1Q1n+1Z00011011011111000001答案图6-16-2分析题图6-2所示的同步时序电路，画出状态图。题图6-2解：按照题意，写出各触发器的状态方程入下：，，，，状态表入答案表6-2所示，状态图如图答案图6-2所示。答案表6-2AQ2nQ1nQ2n+1Q1n+1200000010100111001011101110011000101100100答案图6

2、-26-3分析题图6-3所示的同步时序电路，画出状态图。题图6-3解：按照题意，写出各触发器的状态方程入下：答案表6-3000001010011100101110111001010011100101000111010答案图6-36-4在题图6-4所示的电路中，已知寄存器的初始状态Q1Q2Q3=111。试问下一个时钟作用后，寄存器所处的状态？经过多少个CLK脉冲作用后数据循环一次，并列出状态表。20题图6-4解：下一个时钟作用后，寄存器所处的状态为“011”。经过四个CLK脉冲作用后数据循环一次，波形如图答案图6-4所示。状态表如答案表6-

3、4所示：答案表6-4CLKQ1Q2Q301234111011001100110答案图6-46-5做出题图6-5所示的时序逻辑电路的状态转换表,状态转换图和时序图，并分析之。题图6-5解：根据题图6-5可以写出电路的驱动方程：，，，，将驱动方程带入JK触发器的特征方程：写出输出方程：20电路无输入变量，次态和输出只取决于电路的初态，设初态为，代入其状态方程及输出方程，得：，，设初态为，代入其状态方程及输出方程，得：，，设初态为，代入其状态方程及输出方程，得：，，如此继续，依次得到100，101，110，000，又返回最初设定的初态，列出其状

4、态转换表。答案表6-5CLKQ3Q2Q1Y01234567010000001001000110100010101101000011110000答案图6-5每经过七个时钟触发脉冲以后输出端Y从高电平跳变为低电平，且电路的状态循环一次。所以此电路具有对时钟信号进行计数的功能，且计数容量等于七，称为七进制计数器。若电路初态为111，代入方程得：，，状态图如答案图6-5所示。时序图如答案图6-6所示：答案图6-66-6分析如题图6-6所示的计数器逻辑图，并回答：（1）判断是何种类型计数器；（2）画出此计数器的状态图；（3）判断此计数器是否可以自启

5、动，若是请进行自启动分析，并画出状态图，若不是，画出无效状态图，将电路改正为自启动的电路。20题图6-6解：（1）扭环形计数器；（2）此计数器的状态图如答案图6-7所示（3）由此状态图可以看出此电路不能自启动。答案图6-7为了使电路能够自启动，修改电路以后的状态图如答案图6-8所示。逻辑图如答案图6-9所示。答案图6-8答案图6-96-7如题图6-7所示电路为循环移位寄存器，设电路的初始状态为Q0Q1Q2Q3=0001。列出该电路的状态表，并画出Q0、Q1、Q2和Q3的波形。20题图6-7解：电路波形图如答案图6-10：答案图6-106-

6、8设计一个7进制的加法器，规则是逢七进一，并产生一个进位。解：写出状态图：如答案图6-11所示。因需用3位二进制代码，选用3个CLK下降沿触发的JK触发器，分别用FF0、FF1、FF2表示。时钟方程是答案图6-11答案图6-12输出方程见答案图6-12。的卡诺图填写如下（见答案图6-13）：答案图6-13化简卡诺图得到：与JK触发器的特征方程比较得到：根据连线定义，连线电路图如答案图6-14。并将无效状态111带入状态方程计算：20答案图6-14可见111的次态是有效状态000，电路能够自启动。6.9设计一个串行数据检测电路，当连续输入三

7、个或三个以上1时，电路的输出为1，其他情况下输出为0。例如：输入X101100111011110输出Y000000001000110解：设电路开始处于初始状态为S0。第一次输入1时，由状态S0转入状态S1，并输出0；若继续输入1，由状态S1转入状态S2，并输出0；如果仍接着输入1，由状态S2转入状态S3，并输出1；此后若继续输入1，电路仍停留在状态S3，并输出1。电路无论处在什么状态，只要输入0，都应回到初始状态，并输出0，以便重新计数。原始状态图中，凡是在输入相同时，输出相同、要转换到的次态也相同的状态，称为等价状态。状态化简就是将多个

8、等价状态合并成一个状态，把多余的状态都去掉，从而得到最简的状态图。所得原始状态图中，状态S2和S3等价。因为它们在输入为1时输出都为1，且都转换到次态S3；在输入为0时输出都为0，且都转换到次