电工与电子技术习题参考答案第9章.pdf

第 9 章 时序逻辑电路习题解答 9.1 dR端和dS端的输入信号如题 9.1 图所示，设基本 RS 触发器的初始状态分别为 1 和 0 两种情况，试画出 Q 端的输出波形。 题 9.1 图 解： 9.2 同步 RS 触发器的 CP、R、S 端的状态波形如题 9.2 图所示。设初始状态为 0 和 1 两 种情况，试画出 Q 端的状态波形。 题 9.2 图 解： 9.3 设主从型 JK 触发器的初始状态为 0，J、K、CP 端的输入波形如题 9.3 图所示。试 画出 Q 端的输出波形（下降沿触发翻转） 。 解：如题 9.3 图所示红色为其输出波形。 第 9 章 时序逻辑电路 225 题 9.3 图 9.4 设主从型 JK 触发器的初始状态为 0，J、K、CP 端输入波形如题 9.4 图所示。试画 出 Q 端的输出波形（下降沿触发翻转） 。如初始状态为 1 态，Q 端的波形又如何？ 解：如题 9.4 图所示红色为其输出波形。 题 9.4 图 9.5 设维持阻塞型 D 触发器的初始状态为 0，D 端和 CP 端的输入波形如题 9.5 图所示， 试画出 Q 端的输出波形（上升沿触发翻转） 。如初始状态为 1 态，Q 端的波形又如何？ 解：如题 9.5 图所示红色为其输出波形。 第 9 章 时序逻辑电路 226 题 9.5 图 9.6 根据 CP 时钟脉冲，画出题 9.6 图所示各触发器 Q 端的波形。 （1）设初始状态为 0； （2）设初始状态为 1。 （各输入端悬空时相当于“1” ） 题 9.6 图 解： 第 9 章 时序逻辑电路 227 9.7 题 9.7 图所示的逻辑电路中，有 J 和 K 两个输入端，试分析其逻辑功能，并说明它 是何种触发器。 题 9.7 图 解：由图得DQ F J QQ FJ Q=+ J K Qn D Qn+1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 此电路为 D 触发器和与非门组成的上升沿触发的 JK 触发器。 9.8 根据题 9.8 图所示的逻辑图和相应的 CP、dR、D的波形，试画出Q1和Q2端的输出 波形。设初始状态Q1=Q2=0。 题 9.8 图 解： 第 9 章 时序逻辑电路 228 9.9 试用 4 个 D 触发器组成一个四位右移移位寄存器。设原存数码为“1101” ，待存数码 为“1001” 。试列出移位寄存器的状态变化表。 解： 单向右移位寄存器状态表 移位寄存器状态 移位脉冲顺序 串行输入数据 Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 2 1 0 1 1 1 3 0 0 0 1 1 4 1 1 0 0 1 9.10 在题 9.10 图所示的逻辑电路中， 试画出Q1和Q2端的输出波形， 时钟脉冲是一连续 的方波脉冲。如果时钟脉冲频率是 4000Hz，那么Q1和Q2波形的频率各为多少？设初始状态 第 9 章 时序逻辑电路 229 Q1=Q2=0。 题 9.10 图 解： 9.11 题 9.11 图是用主从 JK 触发器组成的 8421 码异步十进制计数器，试分析其计数 功能。 题 9.11 图 解： 第 9 章 时序逻辑电路 230 9.12 题 9.12 图是用 D 触发器组成的三位异步二进制计数器，试分析其计数功能。 题 9.12 图 解： 9.13 试分析题 9.13 图的计数功能。 题 9.13 图 解：此为三进制同步计数器。 9.14 在题 9.14 图所示的电路中，已知寄存器的初始状态Q1Q2Q3=111。试问下一个时钟 作用后，寄存器所处的状态？经过多少个CP脉冲作用后数据循环一次，并列出状态表。 第 9 章 时序逻辑电路 231 题 9.14 图 解：解：下一个时钟作用后，寄存器所处的状态为“011” 。 经过四个 CP 脉冲作用后数据循环一次，波形如图所示。状态表如下： CP Q1 Q2 Q3 0 1 1 1 1 0 1 1 2 0 0 1 3 1 0 0 4 1 1 0 9.15 在题 9.15 图数码寄存器中， 原先存入的数为 “1010” ， 现在需要存入的数是 “1101” ， 试问： （1）先进行置“0”操作，再进行“接收”命令操作，寄存器存入的数码是多少？ （2）未进行置“0”操作，就进行“接收”命令操作，寄存器存入的数码是多少？ 题 9.15 图 解：解： （1）先进行置“0”操作，再进行“接收”命令操作，寄存器存入的数码是 1010。 （2）不进行置“0”操作，就进行“接收”命令操作，寄存器存入的数 9.16 试用两片 74LS290 型计数器接成二十四进制计数器。 解： 第 9 章 时序逻辑电路 232 9.17 试列出题 9.17 图所示计数器的状态表，从而说明它是一个几进制计数器。设初始 状态为“000” 。 题 9.17 图 解： CP J0 K0 J1 K1 J2K2 Q2 Q1 Q0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 2 1 1 0 0 1 1 0 1 0 3 1 1 1 1 1 1 0 1 1 4 1 1 0 1 1 1 1 0 0 5 1 1 1 1 1 1 1 0 1 6 0 1 0 1 1 1 1 1 0 7 1 1 0 0 1 1 0 0 0 它是一位七进制计数器 9.18 逻辑电路如题 9.18 图所示。设QA=1，红灯亮；QB=1，绿灯亮；QC=1 黄灯亮。试 分析该电路，说明三组彩灯点亮的顺序。在初始状态，3 个触发器的Q端均为 0。此电路可用 于晚会对彩灯采光。 第 9 章 时序逻辑电路 233 题 9.18 图 9.19 分析题 9.19 图所示的逻辑电路，说明发光二极管工作亮 3s、暗 2s 的循环。 题 9.19 图 解： 图 9.18 所示逻辑电路的状态表见下表所示,由此可见,三组彩灯点亮的顺 序为:红灯亮,绿灯亮,黄灯亮,全亮,全灭,红灯亮, 第 9 章 时序逻辑电路 234 9.20 题 9.20 图所示是一个防盗报警电路，a、b两端被一细铜丝接通，此铜丝置于盗窃 者必经之处。当盗窃者闯入室内将铜丝碰断后，扬声器即发出报警声（扬声器电压为 1.2V， 通过电流为 40mA） 。 （1）试问 555 定时器接成何种电路？（2）说明本报警电路的工作原理。 题 9.20 图 9.21 题 9.21 图所示电路是一简易触摸开关电路，当手摸金属片时，发光二极管点亮， 经过一定时间，发光二极管又熄灭。试说明其工作原理，并问发光二极管能亮多长时间？ 设初始状态为 000,图 9.19 所示逻辑电路的状态表如下表所示,由此可知, 发光二极管作亮 3S,暗 2S 的循环 第 9 章 时序逻辑电路 235 9.22 题 9.22 图所示电路是一门电路，试说明其工作原理。 题 9.21 图 题 9.22 图 9.23 题 9.23 图所示电路是两个 3 位异步二进制计数器，试列出它们的状态表，画出波 形图，判断是加法还是减法计数器，并说明在电路结构上有何区别。 题 9.23 图 第 9 章 时序逻辑电路 236 解：图 9.23（a）是 3 位异步二进制加法计数器，图 9.23（b）是 3 位异步二进制减法计数器。 它们的波形图和状态表分别示于图 9.23（a） 、图 9.23（b）表 9.23（a） 、表 9.23（b）中，两者 仅是级间连接方法不同；加法计数器；减法计数器。各个触发器均为由 D 触发 器转换的 T 触发器，具有 的计数功能，这种触发器在上升沿触发翻转，因此，在图 9.23（a）触发器 F1和 F2，而在图 9.23 （b）中，触发器 F1和 F2 图 9.23（a）3 位异步二进制加法计数器的工作波形 图 9.23（b）3 位异步二进制减法计数器的工作波形 表 9.23（a）3 位异步二进制加法计数器的状态表 第 9 章 时序逻辑电路 237 表 9.23（b）3 位异步二进制减