数字电路与数字电子技术课后答案第七章21721.pdf

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1、实用文档.第七章 时序逻辑电路 1.电路如图 P7.1 所示,列出状态转换表,画出状态转换图和波形图,分析电路功能。图 P7.1 解:(1)写出各级的 W.Z。D1=21QQ,D2=Q1,Z=Q2CP (2)列分析表 (3)状态转换表 (4)状态转换图和波形图。图 7.A1 本电路是同步模 3 计数器。2.已知电路状态转换表如表 P7.1 所示,输入信号波形如图 P7.2 所示。若电路的初始状态为 Q2Q1=00,试画出 Q2Q1 的波形图(设触发器的下降沿触发)。Q2 Q1 D2 D1 Q2n+1 Q1n+1 Z 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0

2、 1 1 1 1 0 1 0 1 Q2 Q1 Q2n+1 Q1n+1 Z 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 CP 表 P7.1 X Q2 Q1 0 1 00 01 10 11 01/1 10/0 10/0 01/1 11/1 10/0 11/0 00/1 Q2n+1 Q1n+1/Z CP X Q1 0 Q2 0 Z 图 P7.2 CP Q1 0 Q1 0 Z(b)Q2 Q1/Z (a)01/0 11/1 10/1 00/0 实用文档.解:由状态转换表作出波形图 3.试分析图 P7.3 所示电路,作出状态转换表及状态转换图,并作出输入信号为01101

3、11110 相应的输出波形(设起始状态 Q2Q1=00)。(a)(b)解:(1)写 W.Z 列分析表 J1=XQ2 J2=X Z=12QQX K1=X K2=1QX (2)作出状态转换表及状态转换图 X Q2 Q1 0 1 00 01 10 11 00/1 00/1 00/1 00/1 10/1 11/1 01/1 11/0 Q2n+1 Q1n+1/Z X Q2 Q1 J2 K2 J1 K1 Q2n+1 Q1n+1 Z 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1

4、1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 CP X 图 P7.3 CP X Q1 0 Q1 0 Z 图 P7.A2 0/1 0/1 0/1 1/1 1/1 0/1 1/0 1/1 图 P7.A3(a)01 11 10 00 实用文档.(3)作出输出波形图:1 根据状态转换表,作出状态的响应序列,设 y=Q2Q1 X:0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 yn:0 0 2 1 0 2 1 3 3 3 yn+1:0 2 1 0 2 1 3 3 3 0 Z:1 1 1 1 1 1 1 0 0 1

5、2 根据状态响应序列画响应的输出波形。4.设计一个“1 1 1 1”序列信号检测器,设输入信号为 X,输出信号为 Z。X:0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 Z:0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 解:(1)建立原始的状态转换图和状态转换表 设:A-输入“0”以后的状态。B-输入 1 个“1”以后的状态。C-输入 2 个“1”以后的状态。D-输入 3 个“1”以后的状态。E-输入 4 个“1”以后的状态。画出状态转换图及状态转换表 (2)状态化简:画出化简后的状态转换图和状态转换表。0/0 0/0 1/0 1/1 0/0 0/0 1/0 1/0 图 P7

6、.A4 (b)B D C A X y2 0 1 A B C D A/0 A/0 A/0 A/0 B/0 C/0 D/0 D/1 yn+1/Z 0/0 0/1 1/0 1/1 0/0 0/0 0/0 1/1 1/0 1/0 图 P7.A4 (a)B E C A D X y2 0 1 A B C D E A/0 A/0 A/0 A/0 A/0 B/0 C/0 D/0 E/1 E/1 yn+1/Z CP X Q2 0 Q1 0 Z 图 P7.3 (b)实用文档.(3)状态分配:画出分配后的状态转换表和状态转换图 设:A00 B01 C11 D10 (4)画出动作卡诺图,触发器选型,确定电路激励输入,

7、确定外输出 Z。图 P7.A4(d)选用 JK 触发器,J 是 a 必圈 0 必不圈,其余无关,K 是 必圈 1 必不圈,其余无关。J2=XQ1 J2=2QX Z=12QQX K2=X K1=X+Q2=2QX (5)画出逻辑电路图 图 P7.A4(e)5.已知某计数器电路中图 P7.4 所示,分析它是几进制计数器,并画出工作波形,设电路初始状态 Q2Q1=00。0/0 0/0 1/0 1/1 0/0 0/0 1/0 1/0 图 P7.A4 (c)01 11 00 10 X Q2Q1 0 1 00 01 11 10 00/0 00/0 00/0 00/0 01/0 11/0 10/0 10/1

8、Q2n+1 Q1n+1/Z X Q2 Q1 0 1 00 01 11 10 W2 0 0 0 1 1 X Q2 Q1 0 1 00 01 11 10 Z 0 0 0 0 0 0 0 1 X Q2 Q1 0 1 00 01 11 10 W1 0 1 0 0 实用文档.图 P7.4 解:列出分析表:D1=1Q,D2=21QQ 设计数器为 4 进制计数器,画出工作波形图如下:6.分析图 P7.5 所示计数器电路,画出状态转换图,说明是几进制计数器,有无自启功能。图 P7.5 解:(1)写出激励函数,列分析表 J1=32QQ J2=1Q J3=Q2Q1 Q2 Q1 D2 D1 Q2n+1 Q1n+1

9、0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 图 P7.A5(a)00 01 11 10 CP Q1 0 Q1 0 图 P7.A5 (b)实用文档.K1=1 K2=31QQ=Q1+Q3 K3=1 设计数器是具有自启动能力的模 4 计数器。7分析图 P7.6 所示计数器电路,写出各级出发器特征方程,画出状态转换图,说明电路是否具有自启动能力。图 P7.6 解:(1)写出激励函数,列分析表 J1=1 J2=Q13Q J3=Q2Q1 K1=1 K2=Q13Q K3=Q1 (2)画出状态转换图 图 P7.A6 000 001 111 110 100 1

10、01 010 011 Q3 Q2 Q1 J3 K3 J2 K2 J1 K1 Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 Q3 Q2 Q1 J3 K3 J2 K2 J1 K1 Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0

11、 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 实用文档.(2)写出各级触发器特征方程,画出状态转换图。Q1 n+1=1QCP Q2 n+1=Q13Q2Q+231QQQCP Q3 n+1=Q2Q13Q+1QQ3 CP 设计数器是具有自启能力的模 6 计数器。8.用 JK 触发器设计同步模 9 加法计数器。解:(1)列出状态转

12、换表,画出动作卡诺图 Q4 Q3 Q2 Q1 Q4n+1 Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 W4 W3 W2 W1 Z 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 图 P7.A7 000 001 101 110 100 111 010 0

13、11 Q4 Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 00 01 11 10 W3 0 1 X 0 0 1 X X X X 0 1 X X Q4 Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 00 01 11 10 W4 0 0 X 0 0 X X 0 X X 0 0 X X Q4 Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 00 01 11 10 W1 X 0 X X X X X X Q4 Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 00 01 11 10 W2 0 0 X 0 X X X X 1 1 X X 实用文档.图 P7.A8(a)(2)由动作卡诺图写出各触发器的激励函数。J4=Q3Q2Q1

14、 J3=Q2Q1 J2=Q1 J1=4Q Z=Q4 K4=1 K3=Q2Q1 K2=Q1 K1=1 图 P7.A8(b)(3)检查是否具有自启能力。具有自启动能力(4)画出逻辑电路图 图 P7.A8(d)9.用 D 触发器设计模 7 同步加法计数器。Q4 Q3 Q2 Q1 J4 K4 J3 K3 J2 K2 J1 K1 Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 Z 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0

15、 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 11 11 11 11 10 10 10 10 10 10 10 10 11 11 11 11 图 P7.A8(c)0000 0110 0000 0010 0001 1101 1110 0101 1011 0100 1100 1000 0011 0000 0000 0111 Q4 Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 00 01 11 10 Z 0 0 X

16、 1 0 0 X X 0 0 X X 0 0 X X 实用文档.解:(1)画出状态转换卡诺图,求出激励函数。由于 D 触发器 Q n+1=D,所以可以 Q n+1直接求出 D。图 P7.A9(a)D3=Q32Q+Q2Q1 D2=2QQ1+3QQ21Q D1=3Q1Q+2Q1Q Z=Q3Q2(2)检查是否自启动 具有自启动能力(3)画出逻辑电路图 Q3 Q2 Q1 D3 D2 D1 Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 Z 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 10 10 11 10 10 10 11 图 P7.A9(b)000 101 111 100 110 001 10 011 010 Q3

17、 Q2 Q1 00 01 11 10 0 1 Q3n+1 0 0 0 1 0 1 X 1 Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 0 1 Q2n+1 0 1 0 0 1 0 X 1 Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 0 1 Z 0 0 1 0 0 1 X 0 Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 0 1 Q1n+1 1 1 0 1 0 0 X 0 Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 0 1 Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1/Z 001/0 011/0 000/1 101/0 010/0 100/0 xxx/x 110/0 实用文档.图 P7.A9(c)10.用 JK 触发

18、器设计模 7 同步减法计数器 解:(1)列出状态转换表,画出动作卡诺图 图 P7.A10(a)(2)根据动作卡诺图求出激励函数 J3=2Q J2=2Q+3Q=31QQ J1=1 Z=23QQ K3=2Q1Q K2=1Q K1=Q2+Q3=32QQ (3)检查是否自启动 Q3 Q2 Q1 Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 W3 W2 W1 Z 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 Q3 Q2 Q1 J3

19、 K3 J2 K2 J1 K1 Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 Z 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 0 1 Z X 0 0 0 1 0 0 0 Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 0 1 W2 X 1 1 0 Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 0 1 W3 X 0 1 0 1 1 Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 0 1 W1 X 1 11 10 10 11 10 10 10 000 010 111 011 001 110 10 100 101 实用文档.具有自启动能力(4)画出逻辑电路图 图 P7.A10(c

20、)11.用 JK 触发器设计一个可控计数器,X=0 为 7 进制同步加法计数,X=1 为模 5 同步加法计数。解:(1)画出状态转换卡诺图,从而画出动作卡诺图 图 P7.A11(a)图 P7.A11(a)(2)根据动作卡诺图求出激励函数 J3=Q2Q1 J2=Q1 J1=3Q+X2Q=23QXQ K3=X K2=Q1+Q3=31QQ K1=1 (3)检查是否自启动 X Q3 Q2 Q1 J3 K3 J2 K2 J1 K1 Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0

21、 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 X=0,1 X=0,1 X=0,1 011 000 001 010 X Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 00 01 11 10 Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 001 101 000 001 010 110 xxx 010 100 xxx xxx 100 011 000 xxx 011 X Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 00 01 11 10 W2 0 0 0 0 X X X 1 X 1 X Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 00 01 11 10 W3 0 0 0 0 1 X 0 X X

22、0 X 0 X Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 00 01 11 10 W1 0 X X X 0 X 实用文档.有自启动能力(4)画出逻辑电路图 图 P7.A11(c)12.按下列给定状态转换表,设计同步计数器 (1)(2)解:(1)1 画出状态转换卡诺图,采用 D 触发器 QA QB QC QD 0 0 0 0 0 0 0 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 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 QA QB QC QD 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1

23、 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 QA QB QC QD 00 01 11 10 00 01 11 10 Q4n+1 Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 0001 0101 1101 1001 0100 0110 1110 1100 xxxx 1000 0000 xxxx xxxx 0111 1111 xxxx QA QB QC QD 00 01 11 10 00 01 11 10 QAn+1 0 0 1 1 0 0 1 1 X 1 0 X X 0 1 X QA QB QC QD 00 01 11 10 00 0 0 0 0 QA QB QC

24、 QD 00 01 11 10 00 1 1 1 1 QA QB QC QD 00 01 11 10 00 0 1 1 0 实用文档.图 P7.A12 (1)(a)2 从次态卡诺图求出激励函数 DA=QACQ+QADQ+AQQCQD DB=CQQD+QBDQ DC=QCDQ+QBCQQD DD=DQ 3 检查是否自启动 本计数器具有自启动能力 4 画出逻辑电路图 QA QB QC QD DA DB DC DD QAn+1 QBn+1 QCn+1 QDn+1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1

25、 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 图 P7.A12 (1)(b)1011 0000 0001 0011 1111 1110 1101 0100 1100 1001 1000 0101 0110 0111 1010 0010 实用文档.图 P7.A12 (1)(c)(2)画出状态转换卡诺图,从而得到动作卡诺图 图 P7.A12 (2)(a)(3)采用 JK 触发器在动作卡诺图上求出各触发器激励函数.JA=QBCQDQ JB=QCDQ JC=BQQD KA=00BQ KB=QA KC=QBQD JD=QBQC+AQBQCQ=CBACBQQQQQ KD=QBCQ+BQQC=CBC

26、BQQQQ (4)检查是否自启动 QA QB QC QD 00 01 11 10 00 01 11 10 Q4n+1 Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 0001 0101 1101 1001 0100 0110 1110 1100 xxxx 1000 0000 xxxx xxxx 0111 1111 xxxx QA QB QC QD 00 01 11 10 00 01 11 10 QAn+1 0 0 1 1 0 0 1 1 X 1 0 X X 0 1 X QA QB QC QD 00 01 11 10 00 01 11 10 QCn+1 0 0 0 0 0 1 1 0 X 0 0 X X 1

27、 1 X QA QB QC QD 00 01 11 10 00 01 11 10 QDn+1 1 1 1 1 0 0 0 0 X 0 0 X X 1 1 X QA QB QC QD 00 01 11 10 00 01 11 10 QBn+1 0 1 1 0 1 1 1 1 X 1 1 X X 1 1 X QA QB QC QD JA KA JB KB JC KC JD KD QAn+1 QBn+1 QCn+1 QDn+1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1

28、 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 实用文档.图 P7.A12 (2)(b)电路具有自启动能力(5)画出逻辑电路图 图 P7.A12 (2)(c)13.分析图 P7.7 所示电路逻辑功能,画出状态转换图,说明电路是否具有自启动能力 图 P7.7 解:本电路是异步时序电路,用特征方程法进行分析 (1)写出各触发器的激励函数及特征方程 J1=K1=1 J2=Q3 J3=1 J4=K4=1 CP1=CP K2=1 K3=Q2 C

29、P4=Q3 CP2=Q1 CP3=CP 1101 1000 0000 1001 1100 0100 0101 0001 0111 0110 1010 0011 0010 1111 1110 1011 实用文档.Z=CPQQQQ4321 Q1n+1=1QCP Q2n+1=Q32QQ1 Q3n+1=3Q+2QQ3 CP=3Q+2Q CP=23QQ CP Q4n+1=4Q Q3 (2)根据特征方程列出状态转换表,画出转换图 本电路是异步模 8 计数器,有自启动能力 14.分析图 P7.8 所示电路,写出特征方程,画出状态转换图及在 CP 作用下 Q1,Q2,Q3,Q4和 F 的工作波形.图 P7.8

30、 解:(1)写出各触发器的激励函数,列分析表 J1=K1=1 J2=431QQQ=1Q(Q3+Q4)J3=Q41Q K2=1Q K3=2Q1Q J4=2Q3Q F=4Q3Q2Q1Q K4=1Q 表 P7.A13 Q4 Q3 Q2 Q1 Q4n+1 Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0

31、0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 图 P7.A13 0001 1010 0010 1000 0111 0000 1100 0101 0110 1111 1101 0100 0011 1110 实用文档.(2)根据分析表画出状态转换图 图 P7.A14 (a)(3)写出特征方程画出在 CP 作用下各触发器和 F 工作波形 图 P7.A14 (b)Q1n+1=1Q Q2n+1=1Q(Q3+Q4)2Q+Q1Q2 CP Q3n+1=Q41Q3

32、Q+12QQQ3 Q4n+1=2Q3Q4Q+Q1Q4 CP 15.分析图 P7.9 所示电路,并画出在 CP 作用下 Q2输出与 CP 之间的关系 表 P7.A14 QA QB QC QD JA KA JB KB JC KC JD KD QAn+1 QBn+1 QCn+1 QDn+1 F 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1

33、 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0

34、 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1101 0001 1000 1001 0010 0011 0100 0111 0101 1010 1100 0110 1011 0000 1111 1110 Q1 0 Q2 0 Q2 0 Q3 0 F 0 实用文档.图 P7.9 解:(1)写出特征方程 Q1n+1=1Q Q2+CP 当 Q3=1 时,CP1=CP,即 CP1=CP Q2n+1=1Q Q1 当 Q3=0 时,CP1=CP Q3n+1=1Q Q1 根据特

35、征方程画出工作波形图(1)画波形图 图 P7.A15 CP 脉冲与 Q2之间的关系是 Q2的周期为 3.5 TCP(TCP为 CP 的周期)16.分析图 P7.10 所示电路,写出特征方程,并画出在 CP 作用下,输出 a、b、c、d、e、f 下的各点波形,说明该电路完成什么逻辑功能。图 P7.10 解:(1)写出特征方程,列出状态转换表 J1=K1=1 J2=Q3 J3=1 J4=K4=1 K2=1 K3=Q2 CP Q1 0 Q2 0 Q3 0 实用文档.CP1=CP CP2=Q1 CP3=Q1 CP4=Q3 Q1n+1=1Q CP Q2n+1=3Q2Q Q1 Q3n+1=3Q+2QQ3

36、Q1=23QQQ1 Q4n+1=4Q Q3 a=321QQQ=321QQQ b=321QQQ=321QQQ c=321QQQ=321QQQ d=321QQQ=321QQQ e=321QQQ=321QQQ f=321QQQ=321QQQ F=CPQQQQ1234 (2)画出工作波形图 图 P7.A16 17设计模 7 异步计数器(1)列出状态转换表,选合适 CP,列设计表。(2)画出动作卡诺图,选 JK 触发器 Q1 0 Q2 0 Q3 0 Q4 0 a b c d e f F Q3 Q2 Q1 Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 W3 W2 W1 Z 0 0 0 0 0 1 X 0 0 0 0

37、 1 0 1 0 X 0 0 1 0 0 1 1 X 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 X 0 0 1 0 1 1 1 0 X 0 1 1 0 0 0 0 0 1 CP1=CP CP1=CP CP1=CP Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 0 1 W3 X X X X X X Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 0 1 W2 0 1 0 X 表 P7.A16 Q4 Q3 Q2 Q1 Q4n+1 Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0

38、 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 实用文档.图 P7.A17(a)J1=K1=1 J2=Q1 K2=Q1+Q3=31QQ CP1=CP CP2=CP J1=3Q+2Q=23QQ Z=Q3Q2 K1=1 CP1=CP 检查是否自启动 Q1n+1=23QQ1Q CP Q2n+1=Q12Q+1Q3QQ2 CP Q3n+1=3Q Q2 图 P7.A17(b)有自启动能力(4)画出逻

39、辑电路图 图 P7.A17(c)18按下列给定的状态转换表,设计异步计数器 (1)(2)QA QB QC QD 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 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 QA QB QC QD 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 000 001 111 110 101 010 100 011 实用文档.解:(1)列出状态转换表,选合适 CP,列出设计表,画动作卡诺图 CP

40、D=CP CPC=CP CPB=QC CPA=QC 图 P7.A18(1)(a)根据动作卡诺图求出 JK 触发器激励函数 JA=QB JB=QD JC=QD KA=1 KB=1 KC=QA+QB+QD=DBAQQQ CPA=QC CPB=QC CPC=CP JD=BACQQ+Q=QCBACQQQ Z=QAQC KD=1 CPD=CP 检查是否自启动 QDn+1=BACQQQDQCP QCn+1=QDCQ+DBAQQQQCCP 表 P7.18(1)QA QB QC QD QAn+1 QBn+1 QCn+1 QDn+1 WA WB WC WD Z 0 0 0 0 0 0 0 1 X X 0 0 0

41、 0 0 1 0 0 1 0 X X 0 0 0 1 0 0 0 1 1 X X 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 X X 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 X X 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 X X 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 X X 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 QA QB QC QD 00 01 11 10 00 01 11 10 WB X X X X X X X X X X X X X 0 QA QB QC QD 00 01 11 10 00 01 11 1

42、0 WA X X X X X X X X 0 X X X X X QA QB QC QD 00 01 11 10 00 01 11 10 WC 0 0 X 0 X X X X 1 X QA QB QC QD 00 01 11 10 00 01 11 10 WD X X X X X 0 X 0 QA QB QC QD 00 01 11 10 00 01 11 10 Z 0 0 X 0 0 0 X 0 0 X X X 0 0 X 1 实用文档.QBn+1=QDBQQC QAn+1=QBAQQC 图 P7.A18(1)(b)具有自启动能力 画出逻辑电路图 图 P7.A18(1)(c)(2)列出状态转

43、换表,选合适 CP,列出设计表,画动作卡诺图 CPD=CP CPC=CP CPB=QD CPA=QC QA QB QC QD QAn+1 QBn+1 QCn+1 QDn+1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 表 P7.18 (2)QA QB QC QD QAn+1 QBn+1 QCn+1 QDn+1 WA WB WC WD Z 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 X X 1 0 1 1 1 0 1 1 0

44、1 X 1 0 1111 1100 0111 0000 0001 1010 1001 1000 0010 0101 0100 1011 0110 0011 1101 1110 实用文档.图 P7.A18(2)(a)根据动作卡诺图求出 D 触发器激励函数,D 触发器是,1 必圈,0,必不圈,其余无关。DA=AQ DB=CQ+QA=ACQQ CPA=QC CPB=QD DC=CQDQ+QCQD+AQQB DD=DQ Z=AQCQQD CPC=CP CPD=CP 检查是否自启动 QDn+1=DQCP QCn+1=CQDQ+QCQD+AQQBCP QBn+1=CQ+QAQD QAn+1=AQQC QA

45、 QB QC QD 00 01 11 10 00 01 11 10 WA X X X X X X 0 X X X X X X X QA QB QC QD 00 01 11 10 00 01 11 10 WB X 1 X X X X X X X X X 0 1 X QA QB QC QD 00 01 11 10 00 01 11 10 WC X 0 0 X 0 X 1 1 1 X 1 X QA QB QC QD 00 01 11 10 00 01 11 10 WD QA QB QC QD 00 01 11 10 00 01 11 10 Z 0 X 0 X 1 X 0 X 0 0 0 X 0 0

46、0 1 X X X X X X 实用文档.图 P7.A18(2)(b)本电路具有自启动能力 画出逻辑电路图 图 P7.A18(2)(c)19.设计一可控同步计数器,M1M2为控制信号,要求:(1)M1M2=00 时,维持原状态;(2)M1M2=01 时,实现模 2 计数;(3)M1M2=10 时,实现模 4 计数;(4)M1M2=11 时,实现模 6 计数。解:(1)先设计模 8 计数器,由于模数 N=23,可直接写出 JK 触发器激励函数。J1=K1=1,J2=K2=Q1,J3=K3=Q2Q1,Z=Q3Q2Q1 (2)实现模 2 计数,只需最低位触发器翻转其余状态不变。J1=K1=1,J2=

47、K2=0,J3=K3=0,Z=Q1 (3)实现模 2 计数,只需 Q2,Q1翻转其余状态不变。J1=K1=1,J2=K2=Q1,Z=Q2Q1 (4)要保持状态不变时则:J1=K1=0,J2=K2=0,J3=K3=0,Z=0 QA QB QC QD QAn+1 QBn+1 QCn+1 QDn+1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0100 0101 000000001111 1110 1101 1010 1100 0001 1001 001

48、0 0011 0110 1000 0111 实用文档.根据控制信号 M1、M2的作用,和以上分析求出各级 J、K 与 M1、M2的关系 J1=K1=M1+M2=21MM J2=K2=M1 J3=K3=M1M2 根据 M1、M2的控制作用,画出输出 Z 的组合电路 图 P7.A19(a)Z=1MM2Q1+M12MQ2Q1+M1M2 Q3Q2Q1 综合以上求出 J、K 为:J1=K1=M1+M2=21MM J2=K2=M1Q1 J3=K3=M1M2Q2Q1 画出逻辑电路图:M1 M2 J3 K3 J2 K2 J1 K1 功能 0 0 0 0 0 0 0 0 保持 0 1 0 0 0 0 1 1 模

49、 2 计数 1 0 0 0 1 1 1 1 模 4 计数 1 1 1 1 1 1 1 1 模 6 计数 实用文档.图 P7.A19(b)20.设计一个用 M 信号控制的五进制同步计数器,要求:(1)当 M=0 时,在时钟脉冲作用下按加 1 顺序计数;(2)当 M=1 时,在时钟脉冲作用下按加 2 顺序计数(即:0,2,4);解:(1)画出状态转换图,列出状态转换表 (2)根据状态转换表列出设计表,画出动作卡诺图 表 P7.A20(b)M Q3 Q2 Q1 Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 W3 W2 W1 Z 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0

50、 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0/1 0/0 1/1 1/0 1/0 1/0 1/0 0/0 0/0 0/0 图 P7.A20(a)000 000 000 000 000 表 P7.20(a)M Q3Q2 Q1 0 1 000 001 010 011 100 001/0 010/0 011/0 100/0 000/1 010/0 01

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