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1、时序电路设计题一、设计一个灯光控制逻辑电路。要求红、绿、黄三种颜色的灯在时钟信号作用 下按表规定的顺序转换状态。表中的I表示“亮”，0表示“灭北（尽量采用常 用电路）。CLK时序红黄绿0000,11100201030011 114111150016010 1 17100 1 18000一二、试用触发器及门电路设计一个按自然态序变化的七进制同步加法计数器，计 数规则为逢七进一，产生一个进位输出。设计要求：（1）建立状态转换图；（2）选定触发器的类型及个数；（3）确定输出方程与状态方程；（4）确定驱动方程。（不要求画出电路连线图）（15分）解：（1）建立状态转换图排列顺序：ooo-ooAoio-o
2、n/ 1/0110-101-100/o /o（2）选用3个JK触发器。（3）确定输出方程、状态方程输出方程：y=状态方程：（a） 的卡诺图QQ!1oo 01 11 10010010X1e” = Q；QS + Q：Q； = Q；Q；QS +&。产=&回+ 0回C2用=Q；Q；2 + Q：&(4)确定驱动方程将状态方程c” =获+藐=西正+卷。产=2。： + 2回。片=az 2+。与JK触发器的特性方程:2，?+1=JQ + KQn比较得到三个触发器的驱动方程为:人=西、K0=l4=1、&/ =。、2Q：三、设计一个自动售邮票机的逻辑电路。每次只允许投入一枚五角或一元的硬币, 累计投入两元硬币给出
3、一张邮票。如果投入一元五角硬币以后再投入一枚-元硬 币，则给出邮票的同时还应该找回五角钱。设计要求：（1）建立状态转换图；（2）选定触发器的类型及个数；（3）写出输出方程和状态方程；（4）确定驱动方程。（不要求画出连线图）（18分）解：（1）建立状态转换图用A表示一元硬币，B表示五角硬币；X表示邮票，Y表示找零。投入硬币 用1表示，输出邮票与找零用1表示。4分状态分配：So= 00, S= 01, S2= 10,53 =11 1 分（2）选用两个JK触发器；（3）状态方程、输出方程:0I00XXXX00000000入)1II100001 II 1000II00XXXX0I000000X)1II
4、1000av0601 ll 1000（g乃+村）%+g乃=中力（V乃+ SV）乃+（S乃+V）乃=I+乃00I0XXXXI00I0II0)1II100001 II 100000IIXXXXI0I0II00)1II100001 H 10计为060001/00ll/OO00/1100/01xx/xxXX/XXxx/xxxx/xx00/1101/0000/0100/1000/0100/1100/1000/00入X/中力计为)1II1000oi II io oo avX = Q；A + Q；Q：BY = Q；Q：A状态方程：印=谈6 +23） + /（而+以办欧=谦+2；（钻+辞）输出方程：X = Q
5、,A + Q；gBY =Q：C A8分（4）确定驱动方程J0 = A + Q；B = AQB,K0 = AB + Q；A = ABQJ1= B,K1= AB + Q； B = ABQ；1 B四、设计一个自动售邮票的逻辑电路。每次只允许投入一枚五角或一元的硬币， 累计投入两元硬币给出一张邮票。如果投入一元五角硬币以后再投入一枚一元硬 币，则给出邮票的同时还应找回五角钱。要求设计的电路能自启动。（本题20 分）解：一、逻辑抽象：（1）确定输入逻辑变量及输出逻辑变量。把投币作为输入逻辑变量，投入一元硬币用A表示，投入五角硬币用B表示, 已经投入用1表示，未投入用0表示。把给出邮票和找回五角钱作为输出
6、逻辑变量，给出邮票用Y表示，找回五角 钱用Z表示，有输出用1表示，没有输出用0表示。（2）确定电路的状态数，状态的含义及对电路状态进行顺序编号。未投币前电路的初始状态为S。；投入五角硬币以后的状态为S1；总共投入一 元硬币以后的状态为S2 （包括投入一枚一元硬币和二枚五角硬币）；总共投入一 元五角硬币以后的状态为S3（包括投入一枚一元硬币和一枚五角硬币以及投入三 枚五角硬币）；总共投入二元硬币以后（包括投入二枚一元硬币、投入一枚一元 硬币和二枚五角硬币、以及投入四枚五角硬币），电路产生输出（Y=l;Z=0）,同 时电路状态返回初始状态S0;总共投入二元五角硬币以后（在投入一元五角硬 币以后又投
7、入一枚一元硬币），电路产生输出（Y=1;Z=1）,同时电路状态返回初 始状态S。电路的状态数共4个（S。、S】、S2、S3）o（3）据题意列出状态转换表。 ABSn00011110soS0/00S1/00X/XXS2/00S1S1/00S2/00X/XXS3/00S2S2/00S3/00X/XXS0/10S3S3/00S0/10X/XXS0/11（4）画出状态转换图:二、状态化简：从状态转换表可以看出，4个状态没有等价状态，已不能再 化简。三、选定触发器的数目，进行状态编码。因为只有4个状态，所以应选用2个触发器。状态编码为:so=oo；sfoi；s2=io；S3二n。四、选定触发器的类型，求
8、出电路的状态方程、驱动方程和输出方程。(1)从状态转换表画出电路的次态及输出的卡诺图。 AB /000111100000/0001/00XX/XX10/000101/0010/00XX/XX11/001111/0000/10XX/XX00/111010/0011/00XX/XX00/10(2)分卡诺图。 AB000111100000X10101X11110X01011X0 AB000111100001X00110X11110X01001X0 AB000111100000X00100X01101X11000X1。产=+ W + BQ）+ BQ ）=ABQ） +BQ）+ AgQ。（4）驱动方程：选用D触发器可得驱动方程为：D =A。+ ABQ + BQQq + BQ 念Do = ABQQ + BQ + AQlQ0（5）输出方程：Y = AQ1+ BQ.Q. Z = AQ1Q.五、画出逻辑图：（略）六、自启动检查：因为所有4个状态都是有效状态，不存在无效状态，所以设计 的电路是能自启动的，其状态转换图如下。