第6章知識資料課后習(xí)題答案1006

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁第6章習(xí)題解答6-1指出下列各類型的觸發(fā)器中那些能組成移位寄存器，哪些不能組成移位寄存器，倘若能夠，在內(nèi)打√，否則打×。 （1）基本RS觸發(fā)器 （）； （2）同步RS觸發(fā)器 （）； （3）主從結(jié)構(gòu)觸發(fā)器 （）； （4）維持阻塞觸發(fā)器 （）； （5）用CMOS傳輸門的邊沿觸發(fā)器 （）； （6）利用傳輸延遲時光的邊沿觸發(fā)器（）。解答：（1）×；（2）×；（3）√；（4）√；（5）√；（6）√；6-2試分析圖6-79所示時序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，并且說明電路能夠自啟動。解答： 驅(qū)動方程：；；、 狀態(tài)方程： 輸出方程： 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈沖數(shù)初態(tài)次態(tài)輸出1000001020010100301001104011100051000001101011111001011110011 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：此電路為能自啟動的同步五進(jìn)制加法計數(shù)器。 6-3試分析圖6-80所示時序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。A為輸入邏輯變量。解答： 驅(qū)動方程：； 狀態(tài)方程： 輸出方程：狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈沖數(shù)A初態(tài)次態(tài)輸出1000000200100030100004011000100010101110111101110101狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下： 此電路為串行數(shù)據(jù)檢測器，當(dāng)輸入4個或4個以上的1時輸出為1，其他輸入情況下輸出為0。6-4試分析圖6-81所示時序電路的邏輯功能，寫出電路的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。檢查電路能否自啟動。解答： 驅(qū)動方程：、；、；、 狀態(tài)方程： 輸出方程： 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈沖數(shù)初態(tài)次態(tài)輸出1000001020010100301001104011100051001010101110011000011110001 電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下： 此電路為能自啟動的同步七進(jìn)制加法計數(shù)器。6-5試分析圖6-82給出的時序電路，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，檢查電路能否自啟動，說明電路實現(xiàn)的功能。A為輸入變量。解答： 驅(qū)動方程：；； 狀態(tài)方程： 輸出方程：狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈沖數(shù)A初態(tài)次態(tài)輸出1000011200110030101104011000111101110010101000100110 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：此電路為可逆計數(shù)器。當(dāng)A為0時實現(xiàn)兩位二進(jìn)制加法計數(shù)，輸出升高沿為進(jìn)位信號；當(dāng)A為1時實現(xiàn)兩位二進(jìn)制減法計數(shù)，輸出升高沿為借位信號。6-6如在圖6-8a所示的4位移位寄存器CC4015的CP和DS輸入端加上如圖6-83所示的波形，設(shè)各個觸發(fā)器的初態(tài)均為0，試畫出個觸發(fā)器相應(yīng)的輸出波形。解答：各觸發(fā)器相應(yīng)的輸出波形如下： 6-7在圖6-84中，若兩個移位寄存器中原存放的數(shù)據(jù)分離為A3A2A1A0=1001，B3B2解答：4個CP脈沖作用后，兩個寄存器中的數(shù)據(jù)各為A：A3A2A1A0=1100，B：B3B2B1 此電路為4位串行加法器，實現(xiàn)4位全加的功能。6-8如在圖6-85所示循環(huán)寄存器的數(shù)據(jù)輸入端加高電平，設(shè)時鐘脈沖CP到來之前兩個雙向移位寄存器CT74LS194的輸出Q0～Q3’為0，若基本RS觸發(fā)器的輸入分離為：（1），；（2），。分離在5個CP脈沖作用之后，試決定寄存器相應(yīng)的輸出Q0～Q3’為何狀態(tài)？解答： （1） （2）06-9回答下列問題： （1）欲將一個存放在移位寄存器中的二進(jìn)制數(shù)乘以16，需要多少個移位脈沖？ （2）若高位在此移位寄存器的右邊，要完成上述功能應(yīng)左移還是右移？ （3）倘若時鐘頻率是50kHz，要完成此動作需要多少時光？解答： （1）需要4個移位脈沖； （2）右移； （3）T=6-10分析圖6-86所示電路，寫出電路的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程和輸出方程，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序圖，決定其邏輯功能。解答： 驅(qū)動方程：，，， 狀態(tài)方程： 輸出方程： 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈沖數(shù)初態(tài)次態(tài)輸出10000000102000100100300100011040011010005010001010601010110070110011108011110000910001001010100110100111010101101210111100013110011010141101111001511101111116111100000 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖及時序圖如下：此電路為同步十六進(jìn)制（或4位二進(jìn)制）加法計數(shù)器。6-11回答下列問題： （1）7個T’觸發(fā)器級聯(lián)構(gòu)成計數(shù)器，若輸入脈沖頻率f=512kHz，則計數(shù)器最高位觸發(fā)器輸出的脈沖頻率。 （2）若需要每輸入1024個脈沖，分頻器能輸出一個脈沖，則此分頻器需要多少個觸發(fā)器銜接而成？解答： （1）7個T’觸發(fā)器級聯(lián)構(gòu)成128進(jìn)制計數(shù)器，所以最高位觸發(fā)器輸出脈沖頻率為 （2）若要每輸入1024個脈沖，分頻器能輸出一個脈沖，即要實現(xiàn)1024進(jìn)制計數(shù)器，需要用10個觸發(fā)器銜接而成。6-12分析圖6-87所示電路的邏輯功能。解答： 本電路為異步時序電路。 時鐘方程：，，， 驅(qū)動方程：，、，，、 狀態(tài)方程：（CP） （） （） （） 輸出方程： 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序圖如下： 此電路為能自啟動的異步十進(jìn)制減法計數(shù)器。6-13分析圖6-88所示電路的邏輯功能。解答： 驅(qū)動方程：，， 狀態(tài)方程：，， 狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下：脈沖數(shù)初態(tài)次態(tài)10000012001010301001140111005100000101010110010111100 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：此電路為能自啟動的同步五進(jìn)制加法計數(shù)器。6-14已知計數(shù)器的輸出波形如圖6-89所示，試決定該計數(shù)器有幾個自立狀態(tài)。并畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。解答： 由圖可知，計數(shù)器有6個自立的狀態(tài)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下： 6-15分析圖6-90的計數(shù)器電路，說明這是多少進(jìn)制的計數(shù)器。解答： 分析電路，160為十進(jìn)制計數(shù)器，采用預(yù)置數(shù)，1001的下一個狀態(tài)置為0011，所以該電路為七進(jìn)制計數(shù)器。6-16CT74161為中規(guī)模集成同步4位二進(jìn)制加法計數(shù)器，除計數(shù)進(jìn)制外，其功能與CT74160相同，見表6-13所示。分析圖6-91的計數(shù)器電路，畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明這是多少進(jìn)制的計數(shù)器。解答： 分析電路，采用異步清零工作模式，1010狀態(tài)時異步清零，所以1010為暫態(tài)，電路有0000->1001共10個狀態(tài)，為十進(jìn)制計數(shù)器。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下： 6-17試用4位同步二進(jìn)制計數(shù)器CT74161接成十二進(jìn)制計數(shù)器，標(biāo)出輸入、輸出端?？梢愿郊禹氁拈T電路。解答：可采用預(yù)置數(shù)模式，1011時預(yù)置數(shù)為0000，將預(yù)置數(shù)端作為進(jìn)位輸出端，即可實現(xiàn)十二進(jìn)制計數(shù)功能。如圖所示。6-18試分析圖6-92的計數(shù)器在A=1和A=0時各為幾進(jìn)制。解答： 電路采用預(yù)置數(shù)方式，1001時預(yù)置數(shù)。 當(dāng)A=1時預(yù)置數(shù)為0100，電路為六進(jìn)制計數(shù)器； 當(dāng)A=0時預(yù)置數(shù)為0010，電路為八進(jìn)制計數(shù)器。6-19圖6-93電路是可變進(jìn)制計數(shù)器。試分析當(dāng)控制變量A為1和0時電路各為幾進(jìn)制計數(shù)器。解答： 電路采用預(yù)置數(shù)方式，預(yù)置數(shù)為0000。. 當(dāng)A=1時，1011時舉行預(yù)置，電路為十二進(jìn)制計數(shù)器； 當(dāng)A=0時，1001時舉行預(yù)置，電路為十進(jìn)制計數(shù)器。6-20試用CT74161及須要的門電路設(shè)計一個可控進(jìn)制的計數(shù)器。當(dāng)輸入控制變量M=0時工作在5進(jìn)制，M=1時工作在15進(jìn)制。請標(biāo)出計數(shù)輸入端和僅為輸出端。解答： 可以采用預(yù)置數(shù)方式，預(yù)置數(shù)為0000。當(dāng)M=0時計數(shù)到0100時舉行預(yù)置數(shù)，構(gòu)成五進(jìn)制計數(shù)器；當(dāng)M=1時計數(shù)到1110時舉行預(yù)置數(shù)，構(gòu)成十五進(jìn)制計數(shù)器。6-21分析圖6-94給出的計數(shù)器電路。畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，說明這是幾進(jìn)制計數(shù)器。解答： 290接成8421碼形式，計數(shù)到0110時舉行置數(shù)到1001，因為290置數(shù)端為異步置數(shù)，所以構(gòu)成七進(jìn)制計數(shù)器。狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖所示。6-22試分析圖6-95計數(shù)器電路的分頻K（即CO與CP的頻率之比）。解答： 兩片161之間采用串行進(jìn)位方式，兩片分離自立舉行預(yù)置數(shù)，低位片（I）計數(shù)到1111時預(yù)置數(shù)為1001，實現(xiàn)七進(jìn)制計數(shù)；高位片（II）計數(shù)到1111時預(yù)置數(shù)為0111，實現(xiàn)九進(jìn)制計數(shù)。所以，整體構(gòu)成六十三進(jìn)制計數(shù)器，電路實現(xiàn)六十三分頻，故K=63，CO與CP的頻率之比為1：63。6-23圖6-96電路是由兩片同步十進(jìn)制計數(shù)器CT74160組成的計數(shù)器，試分析這是多少進(jìn)制的計數(shù)器，兩片之間是幾進(jìn)制。解答： 兩片160采取并行進(jìn)位方式，低位片（I）實現(xiàn)十進(jìn)制計數(shù)，高位片（II）采用預(yù)置數(shù)方式，計數(shù)到1001時預(yù)置數(shù)0111，實現(xiàn)三進(jìn)制計數(shù)，兩片之間為十進(jìn)制，整體構(gòu)成三十進(jìn)制計數(shù)器。6-24分析圖6-97給出的電路，說明這是多少進(jìn)制的計數(shù)器。解答1： 在信號以前，兩片74LS161均按十六進(jìn)制計數(shù)。第一片到第二片為十六進(jìn)制。當(dāng)?shù)谝黄嫗?，第二片計為5時，產(chǎn)生信號，總的進(jìn)制為5×16＋2＋1＝83，為八十三進(jìn)制計數(shù)器。解答2：兩片161采用并行進(jìn)位方式，舉行整體置數(shù)，當(dāng)計數(shù)到0時舉行預(yù)置數(shù)，置數(shù)為0，26+24+2=83，所以整體構(gòu)成十三進(jìn)制計數(shù)器。6-25分析圖6-98所示電路，列出其狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，說明其邏輯功能。解答： a）290采用8421接法，計數(shù)到1000時異步清零，所以實現(xiàn)八進(jìn)制計數(shù)，狀態(tài)依次為：0000->0001->0010->0011->0100->0101->0110->0111（->1000）->0000b）290采用5421接法，計數(shù)到1010時異步清零，所以實現(xiàn)七進(jìn)制計數(shù)，狀態(tài)依次為：0000->0001->0010->0011->0100->1000->1001（->1010）->0000狀態(tài)轉(zhuǎn)換表分離如下：朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁脈沖數(shù)100002000130010400115010060101701108011191000脈沖數(shù)1000020001300104001150100610007100181010朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁6-26圖6-99是用兩片中規(guī)模集成電路CT74290組成的技術(shù)電路，試分析此電路是多少進(jìn)制的計數(shù)器。解答： 兩片290都采用8421接法，低位片（I）接成九進(jìn)制計數(shù)器，高位片（II）接成了六進(jìn)制計數(shù)器，兩片構(gòu)成9×6=54進(jìn)制計數(shù)器。6-27分析圖6-100所示電路。列出其狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，說明其邏輯功能。解答： 160采用預(yù)置數(shù)，當(dāng)計數(shù)到0100時預(yù)置數(shù)1001，為六進(jìn)制計數(shù)器。狀態(tài)為：0000->0001->0010->0011->0100->1001->00006-28試采用CT74290及須要的門電路以級連方式構(gòu)成四十進(jìn)制計數(shù)器。解答： 40=10×4。兩片290分離接成十進(jìn)制和四進(jìn)制計數(shù)器，采用串行進(jìn)位方式級連。如圖所示。也可以采用計數(shù)到40時舉行整體清零的方式，圖略。6-29試采用CT74290及須要的門電路構(gòu)成8421BCD碼的二十四進(jìn)制計數(shù)器。解答： 24=3×8。兩片290分離接成8421碼三進(jìn)制和八進(jìn)制計數(shù)器，采用串行進(jìn)位方式級連。如圖所示。也可以采用計數(shù)到24時舉行整體清零的方式，圖略。6-30試用中規(guī)模集成同步十進(jìn)制加法計數(shù)器CT74160，并附加須要的門電路，設(shè)計一個二百七十三進(jìn)制的計數(shù)器。解答： 使用三片160采用并行進(jìn)位方式，計數(shù)到272時整體置數(shù)為0。電路如圖所示。6-31圖6-101是由二--十進(jìn)制優(yōu)先權(quán)編碼器CT74147和同步十進(jìn)制加法計數(shù)器CT74160組成的可控分頻器，試說明當(dāng)輸入控制信號、、、、、、、和分離為低電平，并假定CP脈沖的頻率為f0時，由F端輸出的脈沖頻率各是多少？解答： 如表所示。6-32在圖6-102中，CT74160為同步十進(jìn)制加法計數(shù)器，CT7442為4線-10線譯碼器，設(shè)計數(shù)器的初始狀態(tài)為0000。試畫出與CP脈沖對應(yīng)的Q3、Q2、Q1、Q0及與非門G的輸出F的波形圖。解答：FF6-33CT74161是可預(yù)置的4位二進(jìn)制同步加法計數(shù)器，它與CT74160相比，除計數(shù)進(jìn)制不同外，其他功能均相同。試分析圖6-103所示計數(shù)器的輸出CO與時鐘脈沖CP的頻率之比。解答： 兩片161之間采用串行進(jìn)位方式，低位片（I）計數(shù)到1111時預(yù)置數(shù)為0111，實現(xiàn)9進(jìn)制計數(shù)器，高位片（II）計數(shù)到1111時預(yù)置數(shù)為1100，實現(xiàn)4進(jìn)制計數(shù)。整體實現(xiàn)36進(jìn)制計數(shù)，頻率之比為1：36。6-34試用4位二進(jìn)制同步加法計數(shù)器CT74161構(gòu)成十進(jìn)制加法計數(shù)器。解答： 可采用異步清零方式，計數(shù)到1010時清零，即可實現(xiàn)十進(jìn)制加法計數(shù)器。6-35已知時鐘脈沖的頻率為96kHz，試用中規(guī)模集成計數(shù)器及須要的門電路組成分頻器，將時鐘脈沖的頻率降低為60Hz。試畫出該分頻器電路的接線圖。解答： 96kHz60Hz=1600=16×10×10，即需要實現(xiàn)1600分頻，可采用1片CT74161和2片CT74160通過級聯(lián)方式實現(xiàn)分頻功能。6-36圖6-104是用CC4516構(gòu)成的兩級可編程分頻器。 （1）試求該電路的分頻系數(shù)； （2）設(shè)N為預(yù)置數(shù)，試求輸出頻率fo與輸入頻率fi之間的關(guān)系。解答： （1）1×16+5=21，分頻系數(shù)為21。 （2）6-37圖6-105a、b為雙向移位寄存器CT74LS194構(gòu)成的分頻器。 （1）列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表； （2）總結(jié)出扭環(huán)形計數(shù)器改接成奇數(shù)分頻器的邏輯。解答：（1）a為五進(jìn)制計數(shù)器，b為七進(jìn)制計數(shù)器。狀態(tài)轉(zhuǎn)換表分離如圖所示。 ab （2）CT74LS194構(gòu)成扭環(huán)形計數(shù)器時，從Q0、Q1、Q2、Q3取反饋分離構(gòu)成2、4、6、8分頻，即M=2n。倘若將兩個相鄰觸發(fā)器輸出端加到與非門輸入端共同作為反饋信號，就可使計數(shù)器的模M由2n變?yōu)?n-1。6-38試用JK觸發(fā)器設(shè)計一個時序電路，要求該電路的輸出F與CP之間的關(guān)系應(yīng)滿意圖6-106所示的波形圖。解答： 用兩個JK觸發(fā)器構(gòu)成三進(jìn)制計數(shù)器。 1100能自啟動。6-39試用小規(guī)模集成電路設(shè)計一個有進(jìn)