第五章時序邏輯電路作業(yè)解答153

1、1第五章第五章 時序邏輯電路時序邏輯電路2014 年年 4 月月 22 日日25-25-2 分析下圖所示同步計數(shù)器電路。分析下圖所示同步計數(shù)器電路。CPQ211J1J C1C11K1KQ0Q0FF01J1J C1C11K1KQ1Q1FF1 1J1J C1C11K1KQ2FF2解解: 該電路采用該電路采用3級級JK觸發(fā)器，下降沿觸發(fā)。各級觸發(fā)觸發(fā)器，下降沿觸發(fā)。各級觸發(fā)器受同一時鐘器受同一時鐘CP控制，是同步時序邏輯電路?？刂疲峭綍r序邏輯電路。3驅動方程為：驅動方程為：。1 ,020KQJn;011nQKJ; 1 ,2012KQQJnn狀態(tài)方程由狀態(tài)方程由 可得可得nnnnnQQQQQ020

2、210nnnnQQQQ01212niiniiniQKQJQ1nnnnnnnQQQQQQQ01101011該電路沒有輸出，所以沒有輸出方程。該電路沒有輸出，所以沒有輸出方程。4 列出狀態(tài)列出狀態(tài) 轉移真值轉移真值 表表: :次次 態(tài)態(tài)初初 態(tài)態(tài)序序號號nQ3nQ2nQ113nQ12nQ11nQ偏離偏離狀態(tài)狀態(tài)000010010010100102110110300100140001010100110101110005畫出狀態(tài)轉移圖畫出狀態(tài)轉移圖: :nQ3nQ2nQ1/Z結論結論: 具有具有自啟動性自啟動性的同步的同步5進制進制計數(shù)器。計數(shù)器。 00000101101010011110111065

3、-65-6 分析下圖所示各計數(shù)器電路，列出狀態(tài)轉移表，分析下圖所示各計數(shù)器電路，列出狀態(tài)轉移表， 說明該計數(shù)器的模值。說明該計數(shù)器的模值。CP Q3 Q2 Q1 Q0 CPCT74163LDCRCTTCTPCOD3 D2 D1 D0 (b)11CP Q3 Q2 Q1 Q0 CPCT74163CRLDCTTCTPCOD3 D2 D1 D0 (a)CP Q3 Q2 Q1 Q0 CPCT74161LDCRCTTCTPCOD3 D2 D1 D0 (c)17解解: 由圖可見由圖可見1CP Q3 Q2 Q1 Q0 CPCT74163CRLDCTTCTPCOD3 D2 D1 D0 (a)nnQQ13LD 即

4、當輸出狀態(tài)為即當輸出狀態(tài)為1010時時同步同步置數(shù)重新回到置數(shù)重新回到0000。由此可。由此可得狀態(tài)轉移表如右表。得狀態(tài)轉移表如右表。序號序號Q3Q2Q1Q0000001000120010300114010050101601107011181000 91011000110計數(shù)器的模值為計數(shù)器的模值為11。8解解: 由圖可見由圖可見nnQQ13CR 即當輸出狀態(tài)為即當輸出狀態(tài)為1010時時同步同步清零重新回到清零重新回到0000。由此可。由此可得狀態(tài)轉移表如右表。得狀態(tài)轉移表如右表。序號序號Q3Q2Q1Q0000001000120010300114010050101601107011181000

5、 91011000110CP Q3 Q2 Q1 Q0 CPCT74163LDCRCTTCTPCOD3 D2 D1 D0 (b)1計數(shù)器的模值為計數(shù)器的模值為11。9解解: 由圖可見由圖可見即當輸出狀態(tài)為即當輸出狀態(tài)為1010時時異步異步置數(shù)重新回到置數(shù)重新回到0000。由此可。由此可得狀態(tài)轉移表如右表。得狀態(tài)轉移表如右表。 計數(shù)器的模值為計數(shù)器的模值為10。CP Q3 Q2 Q1 Q0 CPCT74161LDCRCTTCTPCOD3 D2 D1 D0 (c)1nnQQ13CR 序號序號Q3Q2Q1Q0000001000120010300114010050101601107011181000 9

6、1001 1010101010為暫態(tài)為暫態(tài)105-75-7 下圖所示電路用兩片集成同步下圖所示電路用兩片集成同步4位二進制同步計數(shù)位二進制同步計數(shù) 器器CT74161構成的計數(shù)器構成的計數(shù)器，說明該計數(shù)器的分頻比。，說明該計數(shù)器的分頻比。01CP1 CPCT74161CRLDCTTCTPCOD3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 Z CPCT74161CRLDCTTCTPCOD3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 1解解: 由電路圖可見兩片集成電路各自獨立構成了計數(shù)由電路圖可見兩片集成電路各自獨立構成了計數(shù)器，但兩級計數(shù)器是異步連接的。器，但兩級計數(shù)器是異步連接的。1101CP

7、1 CPCT74161CRLDCTTCTPCOD3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 Z CPCT74161CRLDCTTCTPCOD3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 1 片的模值：片的模值：16- -4(0100) = 12 片的模值：片的模值：16- -8(1000) = 8 所以該電路的計數(shù)模值（分頻比）：所以該電路的計數(shù)模值（分頻比）：128 = 96125-85-8 下圖所示用集成下圖所示用集成 二二-五五-十十 進制異步計數(shù)器進制異步計數(shù)器CT7490 構成的電路構成的電路，列出狀態(tài)轉移表，畫出狀態(tài)圖和時序圖列出狀態(tài)轉移表，畫出狀態(tài)圖和時序圖, 說明其計數(shù)模值。

8、說明其計數(shù)模值。CP(a)00 Q0 R01R02S91S92CT7490CP1 Q1 Q2 Q3 CP2解解: 由電路圖中時鐘的接法可由電路圖中時鐘的接法可見，計數(shù)器按照見，計數(shù)器按照8421BCD碼計數(shù)，且碼計數(shù)，且 1RR120201nnQQ時，時，進行異步清零。進行異步清零。所以狀態(tài)轉移表和所以狀態(tài)轉移表和狀態(tài)圖狀態(tài)圖如下頁如下頁13序號序號Q3Q2Q1Q000000有有效效狀狀態(tài)態(tài)1000120010300114010050101暫暫態(tài)態(tài)狀態(tài)轉移表狀態(tài)轉移表nQ3nQ2nQ1nQ0狀態(tài)圖狀態(tài)圖00000001001000110100時序圖如下頁時序圖如下頁14CP下降下降沿沿Q0Q1

9、Q2Q30000100001001100001000001000計數(shù)器的模值為計數(shù)器的模值為5。150 0CP Q0 R01R02S91S92CT7490CP1 Q1 Q2 Q3 CP2(b)解解: 由電路圖中時鐘的接法可由電路圖中時鐘的接法可見，計數(shù)器按照見，計數(shù)器按照5421BCD碼計數(shù)，且碼計數(shù)，且 1RR030201nnQQ時，時，進行異步清零。進行異步清零。所以狀態(tài)轉移表和所以狀態(tài)轉移表和狀態(tài)圖狀態(tài)圖如下頁如下頁時序圖略時序圖略16序號序號Q0Q3Q2Q100000有有效效狀狀態(tài)態(tài)100012001030011401005100061001710108101191100暫暫態(tài)態(tài)狀態(tài)轉

10、移表狀態(tài)轉移表狀態(tài)圖狀態(tài)圖nQ3nQ2nQ1nQ0000000010010001101001000100110101011計數(shù)器的模值為計數(shù)器的模值為9。17(c)CP00 Q0 R01R02S91S92CT7490CP1 Q1 Q2 Q3 CP2解解: 由電路圖中時鐘的接法可由電路圖中時鐘的接法可見，計數(shù)器按照見，計數(shù)器按照8421BCD碼計數(shù)，且碼計數(shù)，且 1SS219291nnQQ時，時，進行異步置進行異步置 9 。所以狀態(tài)轉移表和所以狀態(tài)轉移表和狀態(tài)圖狀態(tài)圖如下頁如下頁18序號序號Q3Q2Q1Q001001有有效效狀狀態(tài)態(tài)10000200013001040011501006010170

11、110暫暫態(tài)態(tài)狀態(tài)轉移表狀態(tài)轉移表狀態(tài)圖狀態(tài)圖1001000000010010001101000101nQ3nQ2nQ1nQ0時序圖見下頁時序圖見下頁19CP下降下降沿沿Q0Q1Q2Q3100100001000010011000010101010010000計數(shù)器的模值為計數(shù)器的模值為7。205-115-11 分析題圖分析題圖5-9所示由集成所示由集成 4 位二進制計數(shù)器位二進制計數(shù)器CT74 161 和集成和集成 2 線線 4 線譯碼器構成的電路；設時鐘頻線譯碼器構成的電路；設時鐘頻 率率 fCP=90kHz，說明譯，說明譯 碼器的地址輸入碼器的地址輸入 AB 分分 別為別為00，01，10

12、，11時，時， CT74161的輸出的輸出 CO 的的 頻率頻率 f 各是多少？各是多少？1CPf CPCT74161CRLDCTTCTPCOD3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 1 BIN/OCTSTA1A0Y3 Y2 Y1 Y0 AB211CPf CPCT74161CRLDCTTCTPCOD3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 1 BIN/OCTSTA1A0Y3 Y2 Y1 Y0 AB解解: 此電路利用置數(shù)端來此電路利用置數(shù)端來 控制計數(shù)模值，且控制計數(shù)模值，且 。COLD 當計數(shù)滿值進位時，當計數(shù)滿值進位時，CO 輸出高電平，經非門輸出高電平，經非門處理輸出低電平送入集

13、成處理輸出低電平送入集成計數(shù)器的置數(shù)端，使計數(shù)計數(shù)器的置數(shù)端，使計數(shù)器進行同步置數(shù)。置入數(shù)器進行同步置數(shù)。置入數(shù)據(jù)由據(jù)由2線線-4線譯碼器輸出確線譯碼器輸出確定。定。22111001230123YYYYDDDD當當AB=00時，時，計數(shù)器的有效狀態(tài)為計數(shù)器的有效狀態(tài)為 11101111。實現(xiàn)模實現(xiàn)模 2 計數(shù)。因此，計數(shù)。因此，fCO = 902 = 45 kHz。110101230123YYYYDDDD當當AB=01時，時，計數(shù)器的有效狀態(tài)為計數(shù)器的有效狀態(tài)為 110111101111。實現(xiàn)模實現(xiàn)模 3 計數(shù)。因此，計數(shù)。因此，fCO = 903 = 30 kHz。2310110123012

14、3YYYYDDDD當當AB=10時，時，計數(shù)器的有效狀態(tài)為計數(shù)器的有效狀態(tài)為 10111100110111101111。實現(xiàn)模實現(xiàn)模 5 計數(shù)。因此，計數(shù)。因此，fCO = 905 = 18 kHz。011101230123YYYYDDDD當當AB=11時，時，計數(shù)器的有效狀態(tài)為計數(shù)器的有效狀態(tài)為 0111100010011010 10111100110111101111。實現(xiàn)模實現(xiàn)模 9 計數(shù)。因此，計數(shù)。因此，fCO = 909 = 10 kHz。245-125-12 用集成同步十進制計數(shù)器用集成同步十進制計數(shù)器CT74160 ，設計一個，設計一個七七 進制計數(shù)器，列出狀態(tài)轉移表，畫出邏輯

15、圖。進制計數(shù)器，列出狀態(tài)轉移表，畫出邏輯圖。解：有多種方法。解：有多種方法。 利用置入控制端的置位法。利用置入控制端的置位法。 1CP1 CPCT74160CRLDCTTCTPCOD3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 1 11073序號序號Q3Q2Q1Q000011有有效效狀狀態(tài)態(tài)10100201013011040111510006100125 利用清零控制端的復位法。利用清零控制端的復位法。 序號序號Q3Q2Q1Q000000有有效效狀狀態(tài)態(tài)100012001030011401005010160110暫態(tài)暫態(tài)0110nnQQ12CR CP Q3 Q2 Q1 Q0 CPCT7

16、4160LDCRCTTCTPCOD3 D2 D1 D0 1265-135-13 用一片集成用一片集成 4 位二進制計數(shù)器位二進制計數(shù)器CT74161 和必要和必要的的 門電路設計一個可變模值計數(shù)器，當門電路設計一個可變模值計數(shù)器，當A0時，實現(xiàn)時，實現(xiàn)模模 8 ；當；當A1時，實現(xiàn)模時，實現(xiàn)模 6 。簡要說明設計思路，畫出。簡要說明設計思路，畫出 邏輯圖。邏輯圖。解解:利用置入控制端的置位法。利用置入控制端的置位法。 本題使用進位輸出本題使用進位輸出端的輸出信號經非門處端的輸出信號經非門處理后送入置數(shù)端來控制理后送入置數(shù)端來控制計數(shù)模值。計數(shù)模值。 1CP1 CPCT74161CRLDCTTC

17、TPCOD3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 ？27將上述兩種情況比較可得將上述兩種情況比較可得當當A=1時，進行模時，進行模6計數(shù)，并入數(shù)據(jù)應為計數(shù)，并入數(shù)據(jù)應為 D3 D2 D1 D0 = ( 166 )10 = ( 1010 )8 ；D2 = D0 = 0 , D3 = 1 , D1 = A 。因此可得電路圖因此可得電路圖01CP1 CPCT74161CRLDCTTCTPCOD3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 A當當A=0時，進行模時，進行模8計數(shù)，并入數(shù)據(jù)應為計數(shù)，并入數(shù)據(jù)應為 D3 D2 D1 D0 = ( 168 )10 = ( 1000 )8 ；285-14

18、 5-14 用兩片用兩片CT74CT74160160芯片設計芯片設計M=36M=36計數(shù)器，畫出電路圖計數(shù)器，畫出電路圖, , 列出每片狀態(tài)轉移表，并簡單說明設計思路。列出每片狀態(tài)轉移表，并簡單說明設計思路。 分析：由于分析：由于CT74160為模為模1010計數(shù)器，要實現(xiàn)模計數(shù)器，要實現(xiàn)模3636計計數(shù)器，必須用兩片方可。在具體實現(xiàn)上，可用數(shù)器，必須用兩片方可。在具體實現(xiàn)上，可用LDLD或或CRCR來控制計數(shù)模值，兩級之間來控制計數(shù)模值，兩級之間CPCP可以可以同步同步也可以也可以異步異步，所以有多種方案可供選擇。除了以下給出的兩種設計所以有多種方案可供選擇。除了以下給出的兩種設計方案，同學

19、們還可自行設計出其他方案。方案，同學們還可自行設計出其他方案。29解解1 1：用：用LDLD來控制計數(shù)模值，兩級計數(shù)模值分別為來控制計數(shù)模值，兩級計數(shù)模值分別為4 4和和9 9 ( (或或6 6和和6)6)，級間異步，實現(xiàn)電路如下，級間異步，實現(xiàn)電路如下CP Q0 Q1 Q2 Q3 D0 D1 D2 D3 CPCT74160 CRLDCTTCTPCO111100 Q0 Q1 Q2 Q3 D0 D1 D2 D3 CPCT74160 CRLDCTTCTPCO110001F兩片各自狀態(tài)轉移表見下頁。兩片各自狀態(tài)轉移表見下頁。30片片序號序號Q3Q2Q1Q001230011110011000101片片

20、序號序號Q3Q2Q1Q001234567800000001100011110001100110010101010131解解2 2：用：用CRCR來控制計數(shù)模值，實現(xiàn)電路如下來控制計數(shù)模值，實現(xiàn)電路如下, ,其思路：其思路：兩片各自狀態(tài)轉移表見下頁。兩片各自狀態(tài)轉移表見下頁。1&CP Q0 Q1 Q2 Q3 D0 D1 D2 D3 CPCT74160 LDCRCTTCTPCO Q0 Q1 Q2 Q3 D0 D1 D2 D3 CPCT74160 LDCRCTTCTPCO1&F 采用采用8421BCD碼，級間同步，計數(shù)范圍為碼，級間同步，計數(shù)范圍為00000000 (十進制十進制00

21、)00110101(十進制十進制35)，利用，利用00110110(十十進制進制36)產生清零信號。產生清零信號。32片片序號序號Q3Q2Q1Q001230000000000110101片片序號序號Q3Q2Q1Q001234567890000000011000011110000110011000101010101335-15 5-15 用兩片用兩片CT74CT74163163芯片設計芯片設計M=53M=53計數(shù)器，畫出電路圖計數(shù)器，畫出電路圖, , 列出每片狀態(tài)轉移表，并簡單說明設計思路。列出每片狀態(tài)轉移表，并簡單說明設計思路。解：解： (53)10(35)16 有效狀態(tài)：有效狀態(tài)：(00 3

22、4)16 ，無暫態(tài)。，無暫態(tài)。 反饋清零方程：反饋清零方程：201 CRQQQ1CP Q0 Q1 Q2 Q3 D0 D1 D2 D3 CPCT74163 LDCRCTTCTPCO Q0 Q1 Q2 Q3 D0 D1 D2 D3 CPCT74163 LDCRCTTCTPCO1&34 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 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片片狀態(tài)轉移表狀態(tài)轉移表 0 1 2 3 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1片片狀態(tài)轉移表狀態(tài)轉移表355-165-16 試用兩片試用兩片CT74161 設計一個分頻電路，電路采設計一個分頻電路，電路采用用 M912 的形式，芯