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1、第五章第五章 习题习题 题题题题6.56.56.56.5串行数据检测器,连续输入串行数据检测器,连续输入4 4个或个或4 4个以上的个以上的1 1时,输出为时,输出为1 1,否则为,否则为0 0 题题题题6.66.66.66.6可逆二进制计数器,可逆二进制计数器,A A0 0时做时做加计数,加计数,A A1 1时做减计数时做减计数 题题题题6.32 JK6.32 JK6.32 JK6.32 JK触发器和门电路,触发器和门电路,触发器和门电路,触发器和门电路,4 4 4 4位循环码计数器位循环码计数器位循环码计数器位循环码计数器 题题题题6.33 6.33 6.33 6.33 用用用用D D D
2、 D触发器和门电路设计一个十一进制计数器触发器和门电路设计一个十一进制计数器触发器和门电路设计一个十一进制计数器触发器和门电路设计一个十一进制计数器电路图略。检查自启动略,能自启动。电路图略。检查自启动略,能自启动。题题题题6.34 6.34 6.34 6.34 控制步进电动机。控制步进电动机。控制步进电动机。控制步进电动机。1 1 1 1表示电机绕组导通,表示电机绕组导通,表示电机绕组导通,表示电机绕组导通,0 0 0 0表示截止。表示截止。表示截止。表示截止。M M M M为输入控制变量,为输入控制变量,为输入控制变量,为输入控制变量,M=1M=1M=1M=1为正转,为正转,为正转,为正转
3、,M M M M0 0 0 0为反转。为反转。为反转。为反转。电路图略。不能自启动。电路图略。不能自启动。例:设计一例:设计一“011011”序列检测器,每当输入序列检测器,每当输入011011码时,对应最码时,对应最后一个后一个1 1,电路输出为,电路输出为1 1。选。选T T触发器触发器1 1、画出原始状态图与原始状态表、画出原始状态图与原始状态表输入端输入端X X:输出端输出端Z Z:当当X X出现出现011011序列时,序列时,Z=1Z=1;否则否则Z=0Z=0ABCD1/00/00/01/10/00/01/01/0XS n01ABCDB/0A/0B/0C/0B/0D/1B/0A/0S
4、n+1/Zn2 2、状态简化、状态简化XS n01ABCDB/0A/0B/0C/0B/0D/1B/0A/0原始状态表原始状态表XS n01ABCB/0A/0B/0C/0B/0A/13 3、状态编码、状态编码00011011ABCQ1Q0-两个触发器状态两个触发器状态XQ1nQ0n0 00 10 11 001/000/001/010/001/000/14 4、确定触发器类型,编写状态表,求函数。、确定触发器类型,编写状态表,求函数。触发器类型触发器类型:选选T T触发器触发器 编写状态表:编写状态表:现现 入入Xn现现 态态Q1n Q0n现驱动入现驱动入T1 T0次次 态态Q1n+1Q0n+1现
5、输出现输出Zn0000 00 11 01110 00 11 00000010 00 01 00 10 10 101001 10 01 0111 1)填)填X=0X=0与与X=1X=1时时电路的现态与次态,电路的现态与次态,及相应的现输出及相应的现输出2 2)填写相应的)填写相应的1 1、0 0的状态的状态根据现态与次态根据现态与次态决定决定T T值值同:同:T=0T=0不同:不同:T=1T=13 3)填)填1 1、0 0的卡诺的卡诺图,求函数的表达式图,求函数的表达式状态转换表状态转换表表达式为:表达式为:Q Q1 1Q Q0 0取取1111组合的状态未使用,在卡诺图中暂按无关项处理组合的状态
6、未使用,在卡诺图中暂按无关项处理(保证(保证Z Z只有一个只有一个1 1输出)输出)5 5、画逻辑电路图、画逻辑电路图6 6、检查自启动、检查自启动0011 101 1现现 入入Xn现现 态态Q1n Q0n现驱动入现驱动入T1 T0次次 态态Q1n+1Q0n+1现输出现输出Zn0000 00 11 01110 00 11 00000010 00 01 00 10 10 101001 10 01 011全功能状态转换表全功能状态转换表11100100000110110/00/00/00/01/01/01/01/1例例:设设计计一一个个模模可可变变的的同同步步递递增增计计数数器器。当当控控制制信信
7、号号0 0时为三进制计数器;时为三进制计数器;时为四进制计数器。时为四进制计数器。1 1、列原始状态图、列原始状态图设设 输入控制端:输入控制端:输出端:输出端:1 1(三进制计数器的进位输出端)(三进制计数器的进位输出端)2 2(四进制计数器的进位输出端)(四进制计数器的进位输出端)00011011X/Z1,Z20/00/00/11/01/12 2、选触发器类型,求函数、选触发器类型,求函数触发器类型:触发器类型:D个数:个数:2 21/01/0X01 1现现 入入X现现 态态Q1 Q0现驱动入现驱动入D1 D0次次 态态 Q1 Q00000 00 11 011110 00 10 11 00
8、 001100 1000000现输出现输出Z1 Z200000101 1000000输出:输出:0010 11 0001 01 01 100113 3、画出逻辑图、画出逻辑图4 4、画出全状态图、画出全状态图000110110/00/00/11/11/01/01/00/0电路是一个自启动电路,完成设计要求电路是一个自启动电路,完成设计要求例例:设设计计一一个个咖咖啡啡产产品品包包装装线线上上用用的的检检测测逻逻辑辑电电路路。正正常常工工作作状状态态下下,传传送送带带顺顺序序送送出出成成品品,每每三三瓶瓶一一组组,装装入入一一个个纸纸箱箱中中,如如图图示示。每每组组含含两两瓶瓶咖咖啡啡和和一一瓶
9、瓶咖咖啡啡伴伴侣侣,咖咖啡啡的的顶顶盖盖为为棕棕色色,咖咖啡啡伴伴侣侣顶顶盖盖为为白白色色。要要求求在在传传送送带带上上的的产产品品排排列列次次序序出出现现错错误误时时逻逻辑辑电电路路能能发发出出故故障信号,同时自动返回初始状态。障信号,同时自动返回初始状态。首首先先需需要要得得到到区区别别两两种种瓶瓶盖盖颜颜色色的的信信号号。可可以以采采用用光光电电检检测测电电路路,利利用用棕棕、白白两两色色瓶瓶盖盖对对入入射射光光的的反反射射率率不不同同,在在光光接接收收器器的的输输出出得得到到两两种种不不同同的的输输出出信信号号。假假定定检检测测到到棕棕色色瓶瓶盖盖时时输输出出为为A=1,B=0,A=1
10、,B=0,检检测测到到白白色色瓶瓶盖盖时时输输出出为为A=0,B=1,A=0,B=1,没没有有检检测测到到瓶瓶盖盖时时,光光电电检检测测器器接接收收不不到到反反射射光光,A=0,B=0A=0,B=0。以以故故障障为为输输出出变变量量,用用Y Y表表示示,正正常常工工作作时时Y=0,Y=0,有错误时有错误时Y=1Y=1。设电路开始处于初始状态为设电路开始处于初始状态为S S0 0。不需化简不需化简令:令:S S0 0 00 00 S S1 1 01 01S S2 2 10 10选选D D触发器触发器Q1Q0-两个触发器状态两个触发器状态经化简后,得:经化简后,得:D0=Q1n+1=Q0A+Q1AB D1=Q0n+1=Q1Q0A+Q0AB YQ1B+Q1A 画出逻辑图:略画出逻辑图:略 进行自启动检查:初态若为进行自启动检查:初态若为1111,则分为,则分为4 4种情况考虑种情况考虑AB=00 则:则:Q1n+1=1,Q0n+1=1,Y=0AB=01 则:则:Q1n+1=0,Q0n+1=0,Y=1 AB=10 则:则:Q1n+1=1,Q0n+1=0,Y=1 AB=11 则:则:Q1n+1=X,Q0n+1=X,Y=X 可见在输入为可见在输入为0000时,电路的次态不能回到有效循环时,电路的次态不能回到有效循环中去,所以,此电路不具有自启动功能。中去,所以,此电路不具有自启动功能。